化工机械结构原理电子课件及素材(朱方鸣)第一章 化工管路.ppt

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1、主编：朱方鸣主审：王志斌制作：朱方鸣本教材及课件中部分图片和动画素材采集自北京东方仿真控制技术有限公司，特此致谢！普通高等教育“十一五”国家级规划教材化工机械结构原理第一章化工管路第一章化工管路【知识目标】了解管路的连接方法，管路热补偿的基本原理。【能力目标】能进行管路跨度的计算及热补偿的简单计算。第一节管子的种类与管路的连接一、管子的种类二、螺纹连接三、焊接连接四、法兰连接五、承插连接碳钢管铸铁管合金钢管有色金属管非金属管常用管件内牙管外牙管异径管等经三通等经四通补芯活接头管帽、丝堵弯头法兰内外牙接头二、螺纹连接螺纹连接又称丝扣连接，用于水、煤气钢管的连接，常用方法有1、内牙管连接（

2、短丝连接）2、外牙管连接（长丝连接）3、活管接连接1、内牙管连接（短丝连接）连接前可用聚四氟乙烯薄膜（生料带）顺螺纹旋向缠绕在管端螺纹上，以保证连接处严密不漏，同时保证拧紧螺纹时料带愈缠愈紧不致松脱，然后旋上内牙管再旋上另一段管子。2、外牙管连接（长丝连接）先将内牙管和锁紧螺母全部拧在螺纹较长的一端，螺纹较短的一端先用内牙管与需连接的管子连接好，再将套在外牙管长螺纹上的内牙管退出一定长度与另一段管子相连接，拧紧后再用螺母锁紧。螺纹连接处同样应缠上生料带。若不采用长外牙管，也可在所需连接的某一管段割制一段较长螺纹，连接时先将内牙管套在长螺纹上，两管子对正后退出内牙管与另一段管拧紧即可。外

3、牙管连接结构示意图3、活管接连接用活管接连接可不转动两端管子活管接又称“由壬”或“活接头”，由两个主节和一个套合节，一个软垫圈组成。使用时，先将套合节套在一个不带外螺纹的主节上，将两主节分别拧上管子，在两主节间放入垫圈，旋动套合节将两主节拉紧，压紧垫圈即可。活管接连接结构示意图螺纹连接件三、焊接连接钢管、铝管等焊接方法有电弧焊、氧乙炔焊及氩弧焊。氧乙炔焊一般只用于壁厚小于4毫米的管子，不能用在不锈钢管。塑料管用热空气焊。铅管采用氢气焊等方法。这里主要介绍钢管的焊接。1、坡口与清理2、对口与焊接1、坡口与清理管壁厚超过4毫米时需开设坡口。开坡口的方法有车床切削，也可用坡口机、锉、錾切及氧

4、气切割。钢管焊接前，应将管两端50毫米范围内的泥土、油脂、污锈等清理干净并在干燥后再进行焊接。用氧乙炔焰加工坡口的钢管，要把剩留的氧化铁渣子和毛刺等彻底清理干净。坡口图例2、对口与焊接为保证两根管子焊接在一条直线上，并留有一定间隙，组对时要采用定心夹持器固定。组对好的管子，可先点焊定位。点焊应不少于三处，点焊并经检查调直后，再焊接。定心夹持器焊接连接四、法兰连接法兰连接在化工管路中应用较广泛，其优点是连接强度高，拆卸方便，法兰连接可用于各种压力和温度条件下的管路。法兰的规格、种类现已标准化，选用时可按管子公称直径和公称压力进行。法兰连接对中低压管路和高压管路的技术要求是不同的。法兰连接

5、五、承插连接用于铸铁、陶瓷、玻璃及塑料等脆性材料的管路，连接时，承口和插口间留有一定的轴向间隙，以补偿管路的热伸长。承插连接口处应填充密封材料，常用油麻绳、水泥、铅等。第二节管路的支承与热补偿一、管路的支承1．管路的跨度2．管架二、管路的热补偿1．管路的跨度管路的最大许用跨度LmaxMmax—管架上的最大弯曲力矩，N.mq—管路上的均布载荷，kg／mW—管子的断面系数，m3[σ]w—管子材料的许用弯曲应力，Pa2．管架（分两类）支承式（支架）（1）室外管路的支架（2）室内管路的支架悬吊式（吊架）（1）普通吊架（2）弹簧吊架（3）复合吊架（4）低强度管路吊装室外支架室内支架普通吊架与弹簧

6、吊架弹簧支、吊架管托复合吊装与低强度管路的吊装二、管路的热补偿１．自动补偿法利用管路本身某一管段的弹性变形来吸收另一管段的冷热变形的方法。2．补偿器补偿法当管路的冷热变形量不能自动补偿时，就必须采用补偿器来进行补偿。（1）回折管式补偿器（2）凸面式补偿器（3）填料函式补偿器１．常见几种自动补偿的方法（1）回折管式补偿器有弓形（形）和袋形（形）两种。优点：①补偿能力大（通常可达400mm）；②作用在固定点上的轴向力小；③易于就地制造（波形除外）；④两端直管可不必严格地成一直线，使用时发生弯曲也无妨；⑤使用简便。缺点：①尺寸大，不能安装在狭窄的地方；②流体阻力大；③变形时，两端的法兰管

7、路会受到弯曲；④材料易产生疲劳破坏。回折管式补偿器图例（2）凸面式补偿器优点是结构紧凑，流体阻力小。缺点是：①单个补偿器补偿能力很小（每个只能补偿5～10mm，为了增加补偿能力可以数个串联安装，但这样可能产生侧向的弯曲，两端的容易过载，因此串联个数一般为4～6个，不能超过8个，若管路虎要有效大的补偿量时，则必须分段安装几组补偿器；②轴向推力大；③长久使用时材料会发生疲劳；④制造复杂。几种凸面式补偿器（3）填料函式补偿器优点：①结构紧凑；②补偿能