化工设备基础第二章
《化工设备基础_》教学大纲
《化工设备基础》教学大纲一、课程的性质与任务本科程是化工专业的基础课，是为后续专业课程学习和今后的生产实践奠定基础。
其任务是：1 、掌握化工常用设备的结构及其特点。
2 、掌握常用化工设备的维修方法及对故障的诊断。
3 、掌握化工设备常用的材料及其特点。
4 、掌握常用的机械传动种类和特点。
二、教学内容与要求绪论（一）、教学内容1 、化学工业与过程工业、化工机械与过程机械2 、化工生产与化工机械3 、化工机械与化工设备4 、化工生产操作和化工设备维护（二）、教学要求1 、了解化工机械与过程机械之间的关系。
2 、了解化工机械与化工设备之间的联系。
3 、掌握化工机械的分类。
第一章化工设备基础知识（一）、教学内容第一节容器的基本结构1 、化工容器的结构2 、化工容器的分类第二节化工生产对化工设备的基本要求1 、安全方面的要求2 、经济方面的要求（二）、教学要求1 、掌握化工容器的基本结构和分类。
2 、了解化工生产对化工设备的安全方面的要求。
（三）、教学重点化工容器的结构第二章化工设备结构与管路（一）、教学内容第一节换热器1 、列管式换热器的基本结构形式2 、列管式换热器的主要类型3 、列管式换热器的结构4 、其他类型的换热器第二节塔设备1 、板式塔2 、填料塔第三节反应设备1 、总体结构中的主要部件及其用途2 、夹套传热及其结构3 、蛇管传热及其结构4 、搅拌器的形式5 、其他反应类设备第四节加热炉和废热锅炉1 、加热炉2 、废热锅炉第五节其他设备1 、蒸发设备2 、干燥设备3 、结晶设备4 、几种运转设备简介第六节化工管路1 、化工用管的种类2 、管件3 、管路的连接方法第七节阀门（二）、教学要求1 、掌握列管式换热器的基本组成结构，各种类型换热器的结构、应用特点。
2、掌握塔设备（填料塔，板式塔）的结构及其附件结构。
3 、掌握反应设备主要部件的作用和类型。
4 、了解加热炉的一般结构、各组成部分的作用和类型。
化工原理第二章流体输送设备
化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。
AA. 气缚现象；B. 汽蚀现象；C. 汽化现象；D. 气浮现象。
2、离心泵最常用的调节方法是（）。
BA. 改变吸入管路中阀门开度；B. 改变压出管路中阀门的开度；C. 安置回流支路，改变循环量的大小；D. 车削离心泵的叶轮。
3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的（）。
BA. 包括内能在内的总能量；B. 机械能；C. 压能；D. 位能（即实际的升扬高度）。
4、离心泵的扬程是（）。
DA. 实际的升扬高度；B. 泵的吸液高度；C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。
5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）。
CA. 水温太高；B. 真空计坏了；C. 吸入管路堵塞；D. 排出管路堵塞。
6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。
AA. 大于；B. 小于；C. 等于。
7、流量调节，离心泵常用（），往复泵常用（）。
A；CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（）。
输送大流量，低粘度的液体应采用（）。
C；AA. 离心泵；B. 往复泵；C. 齿轮泵。
9、1m3气体经风机所获得能量，称为（）。
AA. 全风压；B. 静风压；C. 扬程。
10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（）。
AA. 打开；B. 关闭；C. 半开。
11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。
CA. 发生了气缚现象；B. 泵特性曲线变了；C. 管路特性曲线变了。
12、离心泵启动前____ ，是为了防止气缚现象发生。
DA 灌水；B 放气；C 灌油；D 灌泵。
13、离心泵装置中____ 的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。
化工设备机械基础习题解答容器设计的基本知识指出
《化工设备机械基础》习题解答
第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围
二、指出下列容器属于一、二、三类容器的哪一类
三、填空题
1、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的（内）径。
2、无缝钢管做筒体时，其公称直径是指它们的（外）径。
6．目前我国纳入安全技术监察范围的压力容器须同时具备的三个条件是（①最高工作压力p w≥0.1MPa；②内直径Di≥150mm，且容积V≥0.025m3；③介质为气体、液化气或最高工作温度高于标准沸点的液体。
）
7．我国现有与压力容器相关的标准与规定有近（300）个。
8．我国现行的关于压力容器具有强制性的、法规性的规定主要有（《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器》）三个。
9．GB150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的（核心）标准。
10．容器机械设计的基本要求主要有（强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性、节省材料和便于制造、方便操作和便于运输、技术经济指标合理）等八条。
[理学]化工设备机械基础习题解答
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目录化工设备机械基础课后习题解答 .............................. 错误！未定义书签。
EXERCISE EXPLANATION AND DESIGNING OF THE BASIC OF CHEMICAL EQUIPMENT AND MECHANISM .. 错误！未定义书签。
第一章刚体的受力分析及其平衡规律 .. (2)第一部分例题及其解析 (2)第二部分习题及其解答 (10)第二章金属的力学性能 (18)第一部分例题及其解析 (18)第二部分习题及其解答 (19)第三章受拉（压）构件的强度计算与受剪切构件的实用计算 (22)第一部分例题及其解析 (22)第二部分习题及其解答 (24)第四章直梁的弯曲 (27)第一部分例题及其解析 (27)第二部分习题及其解答 (35)第五章圆轴的扭转 (39)第一部分例题及其解析 (39)第二部分习题及其解答 (43)第六章压力容器与化工设备常用材料 (46)第一部分习题及其解析 (46)第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力、与二次应力 (48)第一部分习题及其解析 (48)第八章内压容器 (52)第一部分例题及其解析 (52)O(c)CAB(a )第二部分 习题及其解答 (55)第九章 外压容器与压杆的稳定计算 (60)第一部分 例题及其解析 .................................................................................................................. 60 第二部分 习题及其解答 .. (67)第一章 刚体的受力分析及其平衡规律第一部分 例题及其解析1.下图(a)是一个三角支架，它由两根杆和三个销钉组成，销钉A 、C 将杆与墙 连接，销钉B 则将两杆连接在一起。
当AB 杆中央 置一重物时，试确定AB 杆两端的约束反力力线方 位（杆的自身质量不计）。
化工设备机械基础习题解答
第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组B组：第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围第三章 内压薄壁容器的应力分析和MP S m 63844=⨯==σSPRR m =+21σσθ MP SPD634==σθ2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。
αcos 2,:21DA R R =∞=点MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασ SPRR m =+21σσθ MP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R R B 点0==σσθm3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。
B 点处坐标x=600mm 。
25051010==b a 标准椭圆形封头bb b y x A a R a R 2221,:),0====点（MP S Pa m 5.502010101=⨯===θσσMPa sbPB b a x am 3.43)(2 2224=--=σ点：MPa b a x a a sbP ba x a 7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pa m 25.25202101012=⨯⨯==σ MPa S Pa 5.502010101-=⨯-=-=σθ五、 工程应用题1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ和m。
【解】 P= D=816mm S=16mm1.00196.081616<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75.631628165.22=⨯⨯==σ2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。
化工设备基础知识讲解课件
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计量泵，双动往复泵
▪ 长沙水泵计量泵、普洛名特计量泵、循环水加药泵
▪ P-805A/B/C、2P-805A/B/C、P-654A/B、P-607、P-603A/B ▪ 计量泵有的叫定量泵、比例泵、可控流量泵等。 ▪ 根据预先选定的量或时间间隔来供给或抽出一定物料的泵称为计量泵，
计量泵是带有行程或往复次数调节的往复式容积泵。 ▪ 计量泵一般可分为柱塞计量泵和隔膜计量泵两大类。
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概况
▪ 动设备： 旋转运动——旋转式输送机械 往复运动——往复式输送机械
输送液体—泵、输送气体—风机和压缩机 离心式：e.g.离心泵
旋转式：e.g.风机、电风扇 按工作原理分：
往复式：e.g.打气筒、往复泵
流体动力作用式：e.g.喷射泵
2021/6/25
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概况
▪ 静止设备：依据作用不同，分为储存设备（储罐、储槽）、换热 设备、塔设备、反应设备以及其他功能设备（分离、干燥、过滤 等等）
的规定。 d) 操作者还需具备“三熟” 、“三能”。 e) 操作者要随时按照“巡回检查内容”的要求对设备进行检查。 f) 严格按照设备润滑五定表规定进行设备加油，做到五定（定点、定时、
定量、定质、定人）。注油后应将油箱的盖子盖好。 g) 操作者必须按照设备运行记录表的要求，对设备进行检查合计路，认
真执行交接班制度。 h) 严禁超载运行。 i) 压力表要保持齐全、灵敏可靠。并在有效期内使用，严禁使用过期的
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屏蔽泵
▪ 主要结构：轴承、轴套、推力盘、轴、隔离 套
▪ 工作情况见照片
2021/6/25
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炼油化工设备基础知识
炼油化工设备基础知识第一章液体输送设备第一节概述在石油和化工生产装置中，流体输送是必不可少的单元操作。
做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备”。
流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。
生产上对流体输送的要求差别很大，输送的流体流量和扬程各不相同；流体种类繁多、性质千差万别；温度、压力等操作条件也有较大的差别。
为了适应生产上各种不同的要求，所以输送设备的型式种类是多种多样的，规格更是十分广泛，常见的如泵、风机、压缩机等。
泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。
泵的种类很多，其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。
除了在高压小流量或计量时常用往复式泵，液体含气时常用旋涡泵和容积式泵，高粘度介质常用转子泵外，其余场合，绝大多数使用离心泵。
据统计，在石油、化工生产装置中，离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。
第二节泵的分类及特点离心泵的类型很多：按叶轮数目可分为单级泵（只有一个叶轮）和多级泵（有两个以上的叶轮，级数越多，扬程越高）；按叶轮进液方式可分为单吸式（液体从一侧进入叶轮）和双吸式（液体从叶轮两侧吸入，吸入性能较好，多见于大流量的离心泵）；按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵；按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵（具有像蜗牛壳形状的泵壳）和透平式泵（在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵，用于多级泵）。
此外，按泵扬程的大小分为低压泵（扬程小于20米水柱）、中压泵（20〜160米水柱）和高压泵（高于160米水柱）；按泵转速的高低分为普通离心泵和高速离心泵；桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等；按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等;按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。
2.1离心泵的分类按离心泵的结构分类，见表1.2.1图1.2.1单级单吸卧式泵图1.2.2双吸泵1－泵盖；2－泵壳；3－叶轮；4－轴；5－密封环6－轴套；7－密封组件；8－轴承图1.2.3多级泵1－吸入段；2－中段；3－平衡盘；4－轴；5－轴承；6－首级叶轮；7－密封环；8－末级叶轮；8－密封组件图1.2.4液下泵按离心泵的工作介质分类，见表1.2.2。
化工设备机械基础-总复习
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第一章 静力分析（刚体）
4.平面汇交力系的平衡条件－解析法
4.1 合力投影定理：力系的合力在某一轴上的投影，等于该力系中的 各力在同一轴上投影的代数和。
4.2 平面汇交力系平衡的充要条件是合力为零： ∑Fx=0 & ∑Fy =0 4.3 平面汇交力系平衡问题的求解步骤：
形心轴的惯性矩，再加上该截面面积与两轴间距离平方的乘积。
Iz1=Iz + a2A
组合截面：组合截面对某轴的惯性矩等于组成它的各个简单截面 对同一轴的惯性矩之和
n
Iz Iz1 Iz2 ... Izn Izi
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i 1
第三章 弯曲(梁)
6. 梁的弯曲强度公式
max
Mmax Wz
[ ]
基本形式：∑Fx=0，∑Fy=0，∑Mo(F)=0 二矩式方程：∑Fx=0，∑MA=0，∑MB=0
▪ ［注意］A、B是平面内的任意两个点，但A、B两点的连线不能 垂直于x轴。
三矩式方程： ∑MA=0，∑MB=0，∑MC=0
▪ ［注意］ A、B、C是平面内不共线的三个任意点。
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第一章 静力分析（刚体）
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第三章 弯曲(梁)
典型力学参量中的符号规定
序 力学参量 符号 号
正负号规定
正 号（+）
负 号（-）
1 力的投影 Fx、Fy 与坐标轴正向一致
与坐标轴负向一致
2 力 矩 Mo(F) 逆时针旋转
顺时针旋转
3 力偶矩 m(F，F’) 逆时针旋转
顺时针旋转
4 轴力
N 拉伸
压缩
5 正应力
化工设备机械基础课后答案
《化工设备机械基础》习题解答第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一.名词解释A组：1.蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。
4.硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材，μ=0.3 。
7.耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。
8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。
9.屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10.抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B组：1.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来，生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。
2.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。
3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
化工原理第二章流体输送机械
作用
存放叶轮 汇集流体 能量转化: 能量转化:是一个 转能装置
导轮:叶轮与泵壳之间,固定不动而带有叶片. 导轮:叶轮与泵壳之间,固定不动而带有叶片. 使高速液体流过时能均匀而平和地将动能转变为静压能, 使高速液体流过时能均匀而平和地将动能转变为静压能,以 减小能量损失. 减小能量损失.
③轴封装置: 轴封装置: 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封. 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封. 作用: 作用:防止高压液体漏出或分界空气漏入泵内 填料密封: 填料密封: 盘根: 盘根:为浸油或涂石墨的石棉绳 机械密封: 机械密封: 适合于密封要求较高的场合. 适合于密封要求较高的场合. 优点:密封性能好,使用寿命长,轴不易磨损,功耗小. 优点:密封性能好,使用寿命长,轴不易磨损,功耗小. 缺点:加工程度高,结构复杂,安装要求高,价格高. 缺点:加工程度高,结构复杂,安装要求高,价格高.
第二章 流体输送机械
第一节:概述: 第一节:概述:
流体输送机械驱动流体通过多种设备,将流体从一处送到他处, 流体输送机械驱动流体通过多种设备,将流体从一处送到他处,无论 是提高其位置或是使其压力升高或只需克服沿路的阻力, 是提高其位置或是使其压力升高或只需克服沿路的阻力,都可以通过向流 体提供机械能的方法来实现. 体提供机械能的方法来实现. 流体从输送机械取得机械能后, 直接表现是净压头的增大. 流体从输送机械取得机械能后,其直接表现是净压头的增大.新增的 净压头在输送过程中再转变为其它压头或消耗克服流动阻力,所以, 净压头在输送过程中再转变为其它压头或消耗克服流动阻力,所以,流体 输送就是向流体作功并提高其机械能. 输送就是向流体作功并提高其机械能. 学习本章的目的: 学习本章的目的: 了解设备结构,性能, 了解设备结构,性能,操作原理 了解功率消耗计算(生产中功耗是个重点指标) 了解功率消耗计算(生产中功耗是个重点指标) 通过学习后能合理地选用
第二章化工设备强度计算基础
第⼆章化⼯设备强度计算基础第⼆章化⼯设备强度计算基础第⼀节典型回转薄壳应⼒分析⼀、回转薄壳的形成及⼏何特性。
1、形成：任⼀平⾯曲线绕同平⾯内的⼀直成旋转⽽成的曲⾯称之为回转曲⾯。
其中：直成称为回转曲⾯的轴；侥轴旋转⽽成平⾯曲线称为母线。
对于回转壳体：壳体外径io D D —内径≤1.2时，称回转薄壁壳体（只讨论薄壳的应⼒分析）。
⼆、第⼀曲半径、第⼆曲率半径。
R1为第⼀半径。
R2为第⼆曲毕半径。
同⼀点的第⼀曲毕半径与第⼆曲毕半径都在该点的法线上。
通过图a 可得r=R2sin4i 当所⽰半径为R 的圆筒形壳体，经线条体直其上任⼀点M 处的第⼀曲毕半径R1=20，与径线垂直的平⾯切割中间⾯形成曲线也是⼀个平⾏圆，故第⼆曲毕半径与平⾏圆半径相等。
所以R2= r =R R1=∞,与径线垂直的平⾯切割中间⽽形成曲线也是⼀个平⾏圆，故第⼆曲毕半径与平⾏圆半径相等。
所以R2= r =R R1=∞ 圆筒形ii 当所⽰贺锥形壳体，径线为与旋转轴相交的直线，其第⼀曲毕半径R1=∞，R2的曲毕径如图求得：R2=x r cos =Ltacnxiii 当图⽰半径R 的圆球形壳体，其半径成为半圆曲线，与径线垂直的平⾯就是半径所在平⾯，所以：R1=R2=R三、承受⽓压回转薄壳的受⼒分析1、先根跟⼯程⼒学的基本⽅法对圆筒形壳体和球形壳体进⾏应⼒分析，再研究圆锥形壳体和隋圆形壳体。
假设壳体材料连续、均匀、名向同性；受⼒后的变形是强性⼩变形。
以圆筒形壳体为例分析受⼒对于薄壁圆筒形壳体是由圆筒和封头组成，有内压使⽤时其直径必增⼤，长度也会增加在远离圆筒封头的壳体中取⼀数圆弧进⾏分析，发现受压前后圆周⽅向的变形等弧疫和AB 弧疫和B A ''弧疫是不相等的，如下图，说明左圆周的切线⽅向有拉应⼒存在。
即环向应⼒2同时，由于内压作⽤于两端封头，使圆筒体交长沿轴向必存在拉应⼒；即轴向（径向）应⼒1表除了上述的应⼒之外，壳体沿壁厚⽅向还有径向应⼒r 和弯曲应⼒，组在薄壁壳体中忽略不计。
化工设备基础知识化工设备主要零部件PPT
件
化工设备基础知识
❖ 绪论
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章
化工设备常用材料 内压容器和外压容器 化工设备主要零部件 换热设备
❖ 第五章 塔设备
❖ 第六章 反应设备
❖ 第七章 加热炉和废热锅炉
❖ 第八章 油 罐
第三章 化工设备主要零部件
❖ 法兰连接 ❖ 开孔与补强 ❖ 人孔、手孔 ❖ 安全附件 ❖ 支座 ❖ 章结
标准号（JB/T4704-2000）
法兰在螺栓预紧力的作用下，将压紧面之间的垫片压紧，当垫圈单位面积上所受的压紧力达到某一值时，垫圈变形，填满法兰密封面
上的不平处 。 流体阻力大，阀体较长，占地较大。
公称压力（MPa）
玻璃破碎或刻度不清的压力表应停止使用。
长颈对焊法兰 三种 检查连接管上旋塞是否处于全开状态。
❖ 常压平盖人孔 ❖ 快开人孔：须经常开启的人孔
✓ 回转拱盖快开人孔 ✓ 手摇快开人孔 ✓ 旋柄快开人孔
❖ 受压人孔 ❖ 手孔：与人孔结构有许多相似的地方
DN小
常压平盖人孔
在带有法兰的接管上加装盲板 用于常压容器（不需经常检修）
回转拱盖快开人孔
通过螺杆拉紧两个半圆的锥面卡环压紧法兰
法兰在螺栓预紧力的作用下，将压紧面之间的垫片压紧，当垫圈单位面积上所受的压紧力达到某一值时，垫圈变形，填满法兰密封面
1、结构简单、安全可靠、测量数据准确，精度要高，液位指示明显醒目，操作维修方便。
凹面放垫圈，不会挤往外侧
适用于压力、温度高的设备
结构简单、加工方便、垫圈没有定位处，加压时易往两边伸展，不易压紧。
灵敏度高、测量范围大，便于远距离测量和自动记录等。
化工设备第2章
（2）、 径比 K= D0/Di ＞ 1.2 为厚壁容器
D0 ——容器外径
Di ——容器内径
易燃及有毒介质分类：
• 常见易燃介质：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧 乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁烯， 丙烷，丙烯，甲烷等。
• 毒性程度举例： • ※极度危害、高度危害介质：氟，氢氰酸，光气，
氟化氢，碳酰氟，氯等； • ※中度危害介质：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙
烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔， 硫化氢等； • ※轻度危害介质：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。
2.2 容器零部件的标准化
• 2.2.1 标准化的意义 • 设计——无需计算和制图，按已有标准图选
择。 • 制造——有利于成批生产，降低成本，保证
力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响 因素，将压力容器分为：第一、第二、第三类压力容器。
下图用以说明第一、第二、第三类压力容器对容器的设计、 制造、检验、使用和管理要求愈来愈高。
Ι
Ⅱ
Ⅲ
压力容器类别简易判断表
介质性质PV值 MPa源自m3低压 (MPa) 0.1≤p <1.6
换热 分离 储存 反应
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
2.1.2 化工容器的分类
为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及 设计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行 分类，着重介绍中国《压力容器安全技术监察规程》 中的分类方法。
1）.按压力容器承压等级分类
(1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 的压力。 低压容器（L） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 中压容器（M） 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 高压容器（H） 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器（U） P≥100MPa (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。
化工机械设备基础(DOC)
第一章 刚体的受力分析及平衡规律一、基本概念1、刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。
约束：限制非自由体运动的物体。
（三种约束）二、力的基本性质三、二力平衡定律 三力平衡定理三力平衡定理：如果一物体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点。
四、平面汇交力系、平面一般体系五、力的平移定理力的平移定理: 作用在刚体上的力可以平移到刚体内任意指定点，要使原力对刚体的作用效果不变，必须同时附加一个力偶，此附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩，转向取决于原力绕新作用点的旋转方向。
第二章 金属的力学性质一 基本概念弹性模量：材料抵抗弹性变形的能力⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑000o m Y X拉伸试件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值。
线应变：反应杆的变形程度，杆的相对伸长值。
蠕变：金属试件在高温下承受某已固定的应力时，试件会随着时间的延续而不断发生缓慢增长的塑性形变。
应力松弛：总变形量保持不变，初始的弹性变形随时间的推移逐渐转化为塑性变形并引起构件内应力减小的现象二 拉伸曲线 (重要，看书！！！)第四章 直 梁 的 弯 曲中性层：梁内纵向长度既没有伸长也没有缩短的纤维层。
中性轴：中性层与横截面的交线 。
剪力与弯矩的计算剪力：抵抗该截面一侧所有外力对该截面的剪切作用，大小应该等于该截面一侧所有横向外力之和。
弯矩：抵抗该截面一侧所有外力使该截面绕其中性轴转动，大小应等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取距之和。
剪力的符号约定εεμ'=μεε-='泊松比横向线应变计算剪力的法则：梁的任一横截面上的剪力等于该截面一侧所有横向外力的代数和；截面左侧向上的外力和截面右侧向下的外力取正值，截面左侧向下的外力和截面右侧向上的外力取负值。
据此法则：截面左侧 Q 左=R A －P 1截面右侧 Q 右=P 2 + P 3 －R B弯矩的符号约定计算弯矩法则：梁在外力作用下，其任意指定截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取矩的代数和；凡是向上的外力，其矩取正；向下的外力，其矩取负值。
化工设备图样的基本知识
➢化工设备图样的基本知识➢第二章化工设备图的表达特点➢第三章化工设备的焊接及焊缝表达➢第四章化工设备常用零部件简介➢第五章化工设备图的绘制➢第六章化工设备图的阅读➢第七章工艺流程图➢第八章车间布置设计与建筑图➢第九章设备布置图➢第十章管道布置图➢第一章化工设备图样的差不多知识本节重点：➢图幅布置及各种表格内容➢化工图样包括化工机器、化工设备图样和化工工艺图样。
➢化工设备图样包括化工设备总图、装配图、部件图、零件图、管口方位图、表格图及预焊接图等。
➢化工工艺图样包括化工工艺流程图、设备布置图、管路布置图等。
➢一、化工设备图样：➢1、总图➢2、装配图➢3、部件图➢4、零件图➢5、管口方位图➢6、表格图➢7、标准图➢8、通用图➢二、化工设备图样的安排格式：➢1、装配图兼作总图➢2、装配图附零件图➢3、部件装配图➢4、部件装配图附有零件图➢5、零件图➢6、装配图附数据表三、图幅排列原那么：➢装配图、零件图、部件图可排列在同一张纸上。
➢假如不能排列在同一张图纸上，也可分排在几张纸上，但要保证以下两个条件。
➢第一、要紧视图及所属的技术要求、技术特性表、管口表、明细表、选用表及图纸名目等均应安排在第一张图纸上。
➢第二、在每一张图纸的技术要求下方，应加〝注〞，注明几张图纸之间的相互联系。
四、标题栏：➢1、大主标题栏➢2、小主标题栏➢2、简单标题栏➢3、标准图或通用图标题栏➢五、明细表：➢六、管口表：➢七、技术特性表：➢用于表示设备本身所有的和所能承担的工艺参数等。
➢类别有：换热器专用技术特性表和一样化工设备技术特性表两种。
➢第二章化工设备图的表达特点一、化工设备的差不多结构特点：➢1、回转体形体为主➢2、部件尺寸相差悬殊➢3、壳体上孔和管口多➢4、零部件标准化➢5、焊接结构多➢6、材料专门➢7、密封要求高➢二、化工设备图的视图表达特点：➢1、视图配置➢2、夸大画法➢3、断开画法➢4、分层画法➢5、旋转视图➢6、管口方位图：用来表达化工设备的管口及其它附件分布情形。
化工设备菜鸟成长笔记第14版
第一章：化工设备的基本概念与分类1.1 化工设备的定义化工设备是指用于进行化学工艺生产和制造过程中的设备，包括但不限于反应器、蒸馏塔、换热器、反应釜等。
1.2 化工设备的分类根据其功能和用途，化工设备可以分为反应设备、分离设备、传热设备、搅拌设备等多种类型。
第二章：化工设备的选型与设计2.1 化工设备的选型原则在选择化工设备时，需要考虑工艺要求、生产能力、安全性等因素，选择合适的设备来满足生产需求。
2.2 化工设备的设计原则化工设备的设计需要考虑材料选择、结构设计、安全防护等方面，确保设备能够稳定、安全地运行。
第三章：化工设备的安装与调试3.1 化工设备的安装化工设备的安装需要严格按照相关规范和要求进行，确保设备的稳固和安全。
3.2 化工设备的调试在安装完成后，需要对化工设备进行调试，确保设备的性能达到设计要求，同时也要检查设备的安全性能。
第四章：化工设备的操作与维护4.1 化工设备的操作操作化工设备时，需要严格按照操作规程进行，确保设备正常运行和操作人员的安全。
4.2 化工设备的维护定期对化工设备进行维护保养，及时发现和排除设备故障，延长设备的使用寿命。
第五章：化工设备的安全管理5.1 化工设备的安全意识化工设备安全意识要求操作人员时刻关注设备运行状态，发现异常情况及时处理。
5.2 化工设备的安全管理制度建立完善的化工设备安全管理制度，包括设备操作规程、应急预案等，确保设备运行安全可靠。
第六章：化工设备的技术改造与优化6.1 化工设备的技术改造随着生产技术的不断发展，化工设备需要不断进行技术改造，提升设备性能和生产效率。
6.2 化工设备的优化对现有的化工设备进行优化设计，降低能耗、提高生产效率，实现设备的可持续发展。
结语：化工设备是化工生产的重要基础设施，对于化工菜鸟来说，了解化工设备的基本概念、选型设计、安装调试、操作维护、安全管理以及技术改造优化等方面的知识，将有助于他们在化工领域的成长和发展。
化工设备机械基础第一、二章
化工设备机械基础第一章1.1 概述化工设备机械是指在化工生产过程中用于处理原料、生产中间产品或最终产品的机械设备。
化工设备机械的选型和设计直接影响到生产效率、产品质量、安全性和能源消耗等方面。
因此，深入了解化工设备机械的基础知识对于化工工程师和从事相关领域的专业人员非常重要。
1.2 化工设备机械的分类化工设备机械可以根据其用途、工作原理、结构形式等多种方式进行分类。
常见的分类方式包括： - 用途分类：反应设备、传质设备、分离设备、加热设备等； - 工作原理分类：机械设备、热力设备、化学设备等； - 结构形式分类：容器设备、管道设备、泵设备等。
1.3 化工设备机械的基本要求化工设备机械的选用和设计需要满足一定的基本要求，包括： - 安全性：化工设备机械工作环境复杂，对设备的安全性要求非常高。
因此，设备的设计和选用必须满足相应的安全标准，并考虑到可能的事故情况。
- 可靠性：化工设备机械的可靠性直接影响到生产效率和产品质量。
设备必须具备足够的强度和稳定性，能够在长时间、高负荷的工作条件下正常运行。
- 高效率：化工生产通常对设备的吞吐量有较高的要求，因此化工设备机械的设计应尽可能提高产量和生产效率，减少物料和能源的浪费。
- 维修性：化工设备机械的维修和保养是常规操作，因此设备的结构和组件应考虑到易于维修和更换的因素，以降低维护成本并减少停机时间。
1.4 化工设备机械选型的关键因素在进行化工设备机械选型时，需要考虑的关键因素包括： - 工艺要求：根据化工生产的具体工艺要求选择合适的设备机械。
不同工艺需要不同的操作条件和设备能力。
- 物料特性：不同的物料性质会对设备机械的选型产生影响，例如物料的粘度、腐蚀性和温度等。
- 产量要求：根据生产的产量要求选择适用的设备型号和规格。
产量的增加可能需要更大的设备容积或更高的工作能力。
- 能源消耗：考虑设备机械的能源消耗情况，选择能效较高的设备型号和工艺参数，以降低能源成本。
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压力容器的事故实例1984年12月3日印度博帕尔市 农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏 ，2580人死亡，125000人中毒， 5万人失明。
压力容器的安全特征量大面广1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容 器多达122.22万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在 用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。
此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设 计单位1380个。
如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地 域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重 视其安全管理和监察检查的原因。
容器设计的基本知识压力容器的特点 容器的分类和结构 容器零部件的标准化 压力容器的安全监察 容器机械设计的基本要求一、容器的结构壳体(筒体 壳体 筒体) 筒体 封头(端盖 端盖) 封头 端盖 法兰 支座 接口管 人孔按容器形状分类按容器形状分类按容器形状分类 名称 特 点方形\ 平板焊成，制造简便，但承压能力差， 方形\矩形容 平板焊成，制造简便，但承压能力差，只用作小 器 型常压贮槽 弓形板拼焊，承压好，安装内件不便，制造稍难, 弓形板拼焊，承压好，安装内件不便，制造稍难, 多用作贮罐 筒体和凸形或平板封头。
制造容易， 筒体和凸形或平板封头。
制造容易，安装内件方 承压较好， 便，承压较好，应用最广球形容器圆筒形容器按工作壁温分类常温容器： 常温容器：壁温-20℃至200℃； 高温容器：壁温达到蠕变温度,碳素钢或低合金钢容 高温容器： 器，温度超过420℃，合金钢超过450℃，奥氏体不 均属高温容器； 锈钢超过550℃，均属高温容器； 中温容器：在常温和高温之间； 中温容器：在常温和高温之间； 低温容器： 低温容器：壁温低于-20℃, -20℃至-40℃为浅冷容 者为深冷容器。
器，低于-40℃者为深冷容器。
按安全管理和技术监督分类压力容器 固定式低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 盛装容器 反应容器 换热容器 分离容器移动式压缩气体气瓶 气瓶 气桶 槽车 液化气体气瓶 溶解气体气瓶按承压性质分类内压： 内压：内部介质压力大于外界压力 外压： 外压：内部介质压力小于外界压力 真空： 真空：内部压力小于一个绝压的外压容器按压力等级分类容器按压力等级的分类 容器分类 低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 设计压力 p （MPa） 0.1≤p＜1.6 1.6≤p＜10 10≤p＜100 p≥100※按用途分类反应压力容器（Ｒ）：完成物理、化学反应， 反应压力容器（Ｒ）：完成物理、化学反应，如反 （Ｒ）：完成物理 应器、反应釜、分解锅、聚合釜、变换炉等； 应器、反应釜、分解锅、聚合釜、变换炉等； 换热压力容器（Ｅ）：热量交换，如热交换器、管 换热压力容器（Ｅ）：热量交换，如热交换器、 （Ｅ）：热量交换 壳式余热锅炉、冷却器、冷凝器、蒸发器等； 壳式余热锅炉、冷却器、冷凝器、蒸发器等； 分离压力容器（Ｓ）： （Ｓ）：流体压力平衡缓冲和气体净 分离压力容器（Ｓ）：流体压力平衡缓冲和气体净 化分离，如分离器、过滤器、缓冲器、吸收塔、 化分离，如分离器、过滤器、缓冲器、吸收塔、干 燥塔等； 燥塔等； 盛装压力容器（Ｃ，球罐为Ｂ）：储存、 （Ｃ，球罐为Ｂ）：储存 盛装压力容器（Ｃ，球罐为Ｂ）：储存、盛装气体 液体、液化气体等介质，如各种形式的贮罐、 、液体、液化气体等介质，如各种形式的贮罐、贮 高位槽、计量槽、 槽、高位槽、计量槽、槽车等压力容器 固定式低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 盛装容器 反应容器 换热容器 分离容器移动式压缩气体气瓶 气瓶 气桶 槽车 液化气体气瓶 溶解气体气瓶※按安全综合分类《压力容器安全技术监察规程》 根据压力等级、 根据压力等级、介质毒性危害程度以及生产中 的作用，压力容器可分为三类。
的作用，压力容器可分为三类。
第一类压力容器、第二类压力容器、 第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压 力容器 不包括核能、船舶专用、 不包括核能、船舶专用、直接受火焰加热容器名称说明（1）高压容器； ）高压容器； 极度和高度危害介质的 （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器； ） 毒性程度为极度和高度危害介质 中压容器； 大于等于10MPa·m3中压储存容器； 中压储存容器； （3） 中度危害介质，且pV大于等于 ） 中度危害介质， 大于等于 大于等于0.5MPa·m3中压反应容器； 中压反应容器； （4） 中度危害介质，且pV大于等于 ） 中度危害介质， 大于等于 极度和高度危害介质， （5） 毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于 ） 毒性程度为极度和高度危害介质 乘积大于等于 0.2MPa·m3的低压容器； 的低压容器； 管壳式余热锅炉； （6） 高压、中压管壳式余热锅炉； ） 高压、中压管壳式余热锅炉 搪玻璃压力容器； （7） 中压搪玻璃压力容器； ） 中压搪玻璃压力容器 强度级别较高的材料制造的压力容器； （8） 使用强度级别较高的材料制造的压力容器； ） 使用强度级别较高的材料制造的压力容器 （9） 移动式压力容器，铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等； ） 移动式压力容器，铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等； 球形储罐； （10） 容积大于等于 m3的球形储罐； ） 容积大于等于50 低温液体储存容器。
（11） 容积大于 m3的低温液体储存容器。
） 容积大于5 （1） 中压容器； ） 中压容器； （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器； ） 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器； （3） 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低 ） 压储存容器； 压储存容器； （4） 低压管壳式余热锅炉； ） 低压管壳式余热锅炉； （5） 低压搪玻璃压力容器。
） 低压搪玻璃压力容器。
不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。
不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。
三类容器二类容器一类容器毒性危害程度分级分 级 指 标 Ⅰ 极度危害 吸入 ＜200 mg/m3 ＜100 ＜25 易中毒后 果严重 患病率高 继续进展 不能治愈 人体致癌 ＜0.1光气、 光气、汞、 氰化氢Ⅱ 高度危害 200 mg/m3~ 100 ~ 25 ~ 可中毒， 可中毒， 愈后良好 较高 可基本治 愈 可疑致癌 0.1-Ⅲ 中毒危害 2000 mg/m3~ 500 ~ 500 ~ 偶可中毒 偶有发生 可恢复无 严重后果 动物致癌 1.0-Ⅳ 轻度危害 ＞20000 mg/m3 ＞2500 ＞5000 无中毒但 有影响 有影响 可恢复无 不良后果 无致癌性 ＞10急性中 毒 经皮 经口 急性中毒 慢性中毒 慢性中毒后果 致癌性 最高容许浓度 常见化学介质甲醛,苯胺、 甲醛 苯胺、 苯胺 氟化氢、 氟化氢、二氧化硫,硫 二氧化硫 硫 化氢,氨 化氢 氨判断题： 判断题：判断下列容器属一、 判断下列容器属一、二、三类容器的哪一类？ 三类容器的哪一类？ 1）φ2000的液氨储罐 2）p为4MPa的剧毒介质容器 的乙烯储罐。
3）p为10MPa，V为800L的乙烯储罐。
容器设计的基本知识压力容器的特点 容器的分类和结构 容器零部件的标准化 压力容器的安全监察 容器机械设计的基本要求三、容器的零部件标准容器的零部件(例如封头、法兰、支座、人孔、手孔 例如封头、法兰、支座、人孔、 视镜、 标准化、 、视镜、液面计等)标准化、系列化 许多化工设备(例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反 例如贮槽、换热器、 也有了相应的标准。
应器)也有了相应的标准。
两个基本参数： 两个基本参数：公称直径DN：指标准化以后的标准直径，以DN表 指标准化以后的标准直径， 示，单位mm，例如内径1200mm的容器的公称直 径标记为DN1200。
公称压力PN：容器及管道的操作压力经标准化以 后的标准压力称为公称压力， 表示， 后的标准压力称为公称压力，以PN表示，单位 MPa。
㈠ 公称直径1. 压力容器的公称直径 钢板卷焊公称直径是内径。
钢板卷焊公称直径是内径。
容器直径较小，可直接用无缝钢管制作。
容器直径较小，可直接用无缝钢管制作。
无缝钢管公称直 径指钢管外径。
径指钢管外径。
容器的公称直径（ 表2-5 压力容器的公称直径（mm）300 800 1800 3000 4600 (350) 900 400 1000 (450) 500 (550) 600 (650) 700 (750) (1700) 2800 4500(1100) 1200 (2100) 2200 3500 5200 3600 5400(1300) 1400 (2300) 2400 3800 5500 4000 5600(1500) 1600 2500 4200 5800 2600 4400 6000(1900) 2000 3200 4800 3400 5000表2-7 无缝钢管制作筒体时 容器的公称直径（ 容器的公称直径（mm） 159 219 273 325 377 426注意： 注意： 设计时，应将工艺计算初步确定的设备内径， 设计时，应将工艺计算初步确定的设备内径，调 所规定的公称直径。
整为符合表2-5或表2-7所规定的公称直径。
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