化工设备设计基础ppt课件.ppt

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1、第二篇化工设备设计基础第七章概述一、课时安排：6学时二、本章的重点：1.容器设计的基本要求；2.常用金属材料的基本性能。三、本章授课内容：7.1容器的结构与分类；7.2容器机械设计的基本要求；7.3容器的标准化设计；7.4化工容器常用金属材料的基本性能。7.5金属材料的分类及牌号7.6化工容器常用材料简介7.1容器的结构与分类1、反应设备：完成介质的物理、化学反应的设备。2、换热设备：完成介质的热量交换的设备。3、分离设备：主要是用来完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的设备。4、储运设备：主要是用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化气体等。一、容器的结构在化工厂和石油化工厂中，

2、有各种各样的设备。这些设备按照它们在生产过程中的原理，可以分为反应容器、换热设备、分离设备和储运设备。换热器塔设备反应釜容器：化工生产所用各种化工设备外部壳体的总称。容器一般由几种壳体（如圆柱壳、圆锥壳、椭球壳）组合而成。再加上连接法兰、支座、接口管、人孔、手孔、视镜等零部件。7.1容器的结构与分类二、容器的分类7.1容器的结构与分类容器通常可按容器形状、厚度、承压性质、工作温度、支承形式、结构材料及容器的技术管理等进行分类。设计资质7.1容器的结构与分类7.2容器机械设计的基本要求7.2.1容器机械设计条件及程序：1.容器机械设计条件：（1）工艺结构要求及基本工艺尺寸；（2）工作压力

3、、工作温度及工作介质；（3）容器的工作环境、重要程度；科学严谨的态度——合格的设计质量确定设计依据及相关标准开始选择材料确定容器类别结构设计壁厚设计零部件设计压力试验核算绘制施工图校核审核结束合格合格不合格不合格批准2.机械设计程序1.强度：指容器抵抗外力破坏的能力。如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。2.刚度：指构件抵抗外力使其发生变形的能力。如塔体倾斜，塔盘下凹等。3.稳定性：是指容器或构件在外力作用下维持原有形状的能力。如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌等。7.2容器机械设计的基本要求4.耐久性：保证使用寿命。一般化工设备设计使用寿命为10～1

4、5年。大多取决于腐蚀情况，有些取决于疲劳、蠕变或振动。5.密封性：包括内漏和外漏。7.2容器机械设计的基本要求6.节省材料和便于制造化工设备应在结构上保证尽可能降低材料消耗，尤其是贵重材料的消耗。同时，在考虑结构时应使其便于制造，保证质量。尽量使用标准件。7.方便操作和便于运输化工设备的结构欢迎考虑到操作方便，以及安装、维护、检修的方便。在化工设备的尺寸和形状上还应考虑到运输的方便和可能性。7.2容器机械设计的基本要求1、设计：无需计算和制图，按已有标准图选择。2、制造：有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。3、维修：备件规格尺寸通用，实现互换性。4、通商贸易：国内、国际

5、间通用，消除贸易障碍。我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。7.3容器标准化设计7.3.1标准化的意义国外主要规范国外的规范主要有四个：美国ASME规范，英国压力容器规范（BS），日本国家标准（JIS），德国压力容器规范（AD）。7.3容器标准化设计相关法规及常用标准1.基本法规：《压力容器安全技术监察规程》—国家质量技术监督局19992.压力容器常用标准：GB150-98《钢制压力容器》国家标准GB151-99《管壳式换热器》国家标准JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》JB4730-2005《压力容器无损检测》HG20592~

6、20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》JB/T4700~4707-2000《压力容器法兰》7.3容器标准化设计二、容器零部件标准化的基本参数公称直径DN：将容器及管子直径加以标准化以后的标准直径。公称压力PN：规定的标准应力等级。7.3容器标准化设计A．压力容器(筒体、封头)的公称直径：由钢板卷制的筒体，公称直径是指它的内径；当筒体的直径较小，直接采用无缝钢管制作时，容器的公称直径应是指无缝钢管的外径；封头的公称直径与筒体一致。B．管子：公称直径既不是它的内径，也不是外径，而是小于管于外径的一个数值。只要管子的公称直径一定，它的外径也就确定了，而管子的内径则根据壁厚的不同有多种尺

7、寸，它们大都接近于管子的公称直径。C．其它零部件的公称直径：有些零部件的公称直径，如压力容器法兰，鞍式支座等就是指与它相配的筒体与封头的公称直径。而管法兰、手孔等则是指与它相配的管子的公称直径。7.3容器标准化设计公称直径DN：7.4化工容器常用金属材料的基本性能（1）材料品种应符合我国资源和供应情况；（2）材质可靠，能保证使用寿命；（3）足够的强度，良好的塑性和韧性，对腐蚀性介质能耐腐蚀；（4）便于制造加工，焊接性能良好；（5）成本低，经济上