提高法兰刚度的有效途径是

合集下载

化工设备机械基础-复习题

化工设备机械基础-复习题

《化工设备机械基础》期末考试(A 卷)一、填空题(30)1. 提高法兰刚度的途径是: 增加法兰厚度 、 减小螺栓作用力臂和 增加法兰盘外径 。

2. 化工管道是化工生产中用于输送流体的主要通道,化工管道的常见连接方式有: 焊接 、 法兰连接 、 螺纹连接 和 承插连接 。

3. 自支撑式塔设备在受到风压作用时,产生三种作用力: 水平风力 、拉应力 和 压应力 。

4. 内压操作的塔设备,最大组合轴向压应力的强度条件是:)(32max σσσ+=≤)][(φσtK 5. 当地震烈度≥ 7 度 时,设计塔设备必须考虑地震载荷,当地震烈度≥ 8 度 时,必须考虑垂直地震力。

6. 影响搅拌式反应器搅拌功率的因素有: 搅拌器的几何参数与运转参数 、搅拌反应器壳的几何参数 、 搅拌介质的物性参数 。

7. 金属材料的化学性能主要是 耐腐蚀性 和 抗氧化性8. 边缘应力具有的特性是 局部性 和 自限性 。

和 腐蚀裕量 组成。

1. 化工设备必须同时具有一定的强度和刚度。

(对 )2. 对于均匀腐蚀、氢腐蚀和晶间腐蚀,采取增加腐蚀裕度的方法,都能有效地解决设备在使用寿命内的腐蚀问题。

(错 )3. 在法兰设计中,如欲减薄法兰厚度,则应该加大法兰盘外径,加大法兰长颈部分的尺寸和加大力臂长度。

(错 )4. 压力容器通常要做压力试验,压力试验分为液压试验和气压试验,气压试验用于气体介质设备,液压试验用于液体介质设备。

(错 )5. 在承受内压的圆筒形容器上开椭圆形孔,应使椭圆的长轴与筒体的轴线平行。

(对 ))1. 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。

2. 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SiO 2和Al 2O 3。

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。

过程设备设计_南京工程学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

过程设备设计_南京工程学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

过程设备设计_南京工程学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对于气液分流型支承装置,以下说法中正确的是。

参考答案:避免了栅板式支承中气液从同一孔槽中逆流通过_是高通量低压降的支承装置_为气体及液体提供了不同的通道_既避免了液体在板上的积聚,又有利于液体的均匀再分配2.机械搅拌反应器中,搅拌容器的作用是为物料反应提供合适的空间,其筒体基本上是圆筒,封头常采用椭圆形封头、锥形封头和平盖,以椭圆应用最广。

参考答案:正确3.以下选项中,减小轴端挠度、提高搅拌轴临界转速的措施有。

参考答案:设置稳定器_设置底轴承或中间轴承4.对于反应器的搅拌功率计算,以下说法中正确的是。

参考答案:用于选择减速器_设计或校核搅拌器的强度和刚度_用于选择电动机_设计或校核搅拌轴的强度和刚度5.生活中常见的电风扇就是一种搅拌器,以下选项中,不是电风扇流型的是。

参考答案:径向流_切向流_紊乱流6.在搅拌反应设备中,应用最为广泛的搅拌器有,约占搅拌器总数的75%~80%。

参考答案:锚式搅拌器_涡轮式搅拌器_桨式搅拌器_推进式搅拌器7.对于反应器中的搅拌器,以下说法中正确的是。

参考答案:搅拌器对流体产生剪切作用和循环作用_搅拌器从电动机获得机械能,从而推动罐内流体运动8.对于反应器中搅拌器的流型,有。

参考答案:径向流_轴向流_切向流9.对于反应器中的换热元件,以下说法中正确的是。

参考答案:内盘管分为螺旋形盘管和竖式蛇管两类_换热元件分为夹套和内盘管两类_夹套分为整体夹套、型钢夹套、半圆管夹套和蜂窝夹套四类10.固定管板式换热器与其它类型换热器相比,在相同壳体直径下,排管数目最少。

参考答案:错误11.关于填料塔,以下描述中错误的是。

参考答案:气液两相组分的浓度或温度沿塔高呈阶梯式变化12.关于填料支承装置,以下说法正确的是。

参考答案:栅板型支承为气液混流型支承装置_气液分流型支承有波纹式、驼峰式和孔管式三种_填料支承装置分为栅板型支承和气液分流型支承13.对填料塔中的液体分布器,以下说法中正确的是。

压力容器题库

压力容器题库

一、判断(正确的请在括号内打“√”,错误的请在括号内打“×”每题1分,共238分)1.>在压力较高的容器中,当封头和筒体焊接时,只能采用球行、椭圆形或锥形封头,而不允许用平盖( √ )2.>压力容器操作人员必须按规定着装( √ )3.>玻璃板式液位计具有读数直观,结构简单、价格便宜的优点( √ )4.>罐车是固定式压力容器( × )5.>节流阀的作用是防止介质倒流( × )6.>弹簧式安全阀结构紧凑、轻便、较严密、受振动不泄漏、灵敏度高、调整方便( √ )7.>爆破片的爆破压力应不大于压力容器的设计压力( √ )8.>所有承受压力的容器称为压力容器( √ )9.>压力容器受压元件的修理或技术改造必须保证其结构和强度,满足安全使用要求( √ )10.>充装可燃液化气体的压力容器,如液化石油气压力容器等破裂时,液化气体大量蒸发,与周围空气混合,遇到引火源或达到爆炸极限,会在容器外发生二次爆炸。

( √ )11.>塑性破裂的压力容器一般无碎片飞出,只是裂开一个口。

( √ )12.>防止塑性破裂事故发生的根本措施是防止容器壳体应力超过材料的屈服极限。

( √ )13.>钢中碳与合金的含量对氢脆有很大的影响,在相同的温度和压力条件下,碳含量越低,越容易发生氢脆。

( × )14.>压力容器操作人员一时查不清事故原因时,除应迅速报告上级外,还应自行决定处理方法。

在事故未得到妥善处理之前,可以离开现场去找人。

(× )15.>为了预防过量充装事故,必须提高充装人员的技术素质,做到持证上岗。

( √ )16.>充装显示装置,如果灵敏、可靠,可以在有效校验期外延期使用。

( √ )17.>加强容器的维护保养,积极开展容器的定期检验,及时发现缺陷,及时处理。

( √ )18.>压力容器是一种能承受压力载荷的密闭容器( √ )19.>压力容器主要作用是贮存、运输有压力的汽体或液化汽体( √ )20.>压缩机的一套附属设备,气体冷却器,油水分离器、贮气罐都是压力容器( √ )21.>压力容器是容易发生破坏事的特殊设备( √ )22.>气瓶是使用得最为普遍的一种固定式容器( × )23.>圆筒形容器是使用最为普遍的一种压力容器( √ )24.>强度是指材料抵抗外力作用避免引起破坏的能力( √ )25.>压力容器专职操作人员应具有保证压力容器安全运行所必须的知识和技能,并经过技术考试合格( √ )26.>对任何有害压力容器安全运行的违章指挥,应拒绝执行( √ )27.>压力和温度是压力容器使用过程中的两个主要工艺参数( √ )28.>压力容器运行中,操作人员要按照容器安全操作规程中规定的操作压力和操作温度进行操作( √ )29.>裂纹是压力容器中最危险的一种缺陷,是导致容器发生疲劳破坏的主要因素( √ )30.>变形是指容器在使用以后整体或局部地方发生几何形状的改变( √ )31.>压力容器的安全装置是指为了使压力容器能够安全运行装设在设备上的一种附属装置,所以又常称为安全附件( √ )32.>阀型安全泄压装置就是常用的安全阀,它是通过阀的开启排出气体来降低容器压力的( √ )33.>压力容器的压力表,液面计等应根据压力容器的介质,最高工作压力和粘度正确选用( √ )34.>安全阀的选用应根据压力容器的工作压力,工作温度,介质特性以及容器有无震动等因素考虑( √ )35.>压力容器与安全阀之间可以装设中间截止阀门( × )36.>安全阀的开启压力不得超过压力容器的设计压力( √ )37.>压力表是用来测量压力容器外部压力的一种计量仪表( × )38.>作用于物体表面上的力叫做压力( √ )39.>气瓶投入使用后,可以对气瓶进行补焊。

对压力容器设备法兰标准的一些总结

对压力容器设备法兰标准的一些总结

对压力容器设备法兰标准的一些总结----WORD文档,下载后可编辑修改----1.甲型平焊法兰直接与容器的筒体或封头焊接,法兰在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩。

法兰自身刚度小,所以其适用范围也较小。

2.乙型平焊法兰比甲型平焊法兰增加了一个厚度一般大于筒体壁厚的短节,这样既可增加整个法兰的刚度又可使容器器壁避免承受附加弯矩。

3.长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型法兰的短节,从而更有效地增大了法兰的整体刚度。

由于去掉了乙型法兰与短节的焊缝,所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。

标准设备法兰是在规定设计温度为200℃,材料为16MnR或16Mn锻件,根据不同形式的法兰,规定了垫片的型式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上,按照不同直径和不同压力,通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。

由于标准法兰是以16MnR或16Mn 锻件来制定的,所以,如果法兰材料强度低于16MnR或使用温度高于200℃,则其最大允许工作压力低于公称压力;反之,若法兰材料强度高于16MnR或使用温度低于200℃,则其最大允许工作压力便高于公称压力。

法兰的最大允许工作压力与公称压力孰高孰低,完全取决于法兰材料和使用温度。

在法兰连接中,法兰与壳体是焊在一起的,安装时,法兰与螺柱的温度相同,而操作时,法兰随壳体温度有所升高,一般法兰的温升值往往大于螺柱的温升值,于是法兰沿其厚度方向的热变形(即法兰增厚值)将大于螺柱的热伸长量。

由于法兰盘在沿其厚度方向的刚度远大于螺柱,所以在容器操作时,可以认为螺柱根本限制不了法兰的增厚,反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外,还要产生一定量的弹性变形。

螺柱上所受到的附加轴向拉力的大小除与材料的弹性模量(E)、泊松比(ν)值有关外,还取决于螺柱与法兰工作时的温差以及螺柱杆的粗细。

螺柱的最危险截面在车螺纹处,采用A 型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱的附加热应力大,所以在使用温度较高时,优先选用B型螺柱。

化工设备复习题

化工设备复习题

一.填空题:(每空1分,共30分)1.主要用于介质热量交换的压力容器称为换热压力容器。

用符号E表示。

2.化工设备从承压情况来看可分低压、中压、高压、超高压。

3.边缘应力的特性:局部性、自限性。

4.标准压力容器法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰三种。

5.厚度附加量是由厚度负偏差C1和腐蚀裕量C2组成。

8.外压容器的失效形式有强度不足和刚度不足。

9.耳式支座由底板、筋板、支脚板组成。

10.安全附件有视镜、安全阀、爆破片。

11.换热设备按传热方式分直接接触式、蓄热式、间壁式。

12.按制作填料的材料,填料分为实体填料和网体填料两大类。

13.根据液体流动形式不同,板式塔可分为单溢流和双溢流。

14.压力参数包括:工作压力P W、计算压力P C、设计压力P15.对于碳钢和低合金钢制的容器,考虑其刚性需要,其最小壁厚S min=( 3 )mm;对于高合金钢制容器,其最小壁厚S min=( 2 )mm.16.受外压的长圆筒,侧向失稳时波形数n=(2);短圆筒侧向失稳时波形数为n>(2)的整数。

17.提高法兰刚度的有效途径是(增加法兰厚度)(减小螺栓作用力臂)及(增加法兰盘外径)。

18.现行标准中规定的标准手孔的公称直径有DN为( 150mm )和DN为( 250mm )两种。

19.自支撑式塔设备设计时,除了考虑操作压力以外,还必须考虑(自重载荷)、(风载荷)、(地震载荷)、(偏心载荷)等载荷。

21.外压容器的失效形式有强度不足和刚度不足。

23.考虑到由于腐蚀、机械磨损而引起筒体厚度减薄,在设计时需引入厚度附加量C 。

24.按形状不同凸形封头可分为:半球封头、椭圆形封头、碟形封头。

25.卧式支座可分为鞍式、圈式和支腿式三种。

26.补强常用的结构有补强圈补强、整体锻件补强、补强管补强。

27.最常见的搅拌器形式有桨式、涡轮式、锚式、推进式。

二.选择题.( 每空2分,共20分)1.容积大于10m3的低温液体储存容器(如液氨储罐)属于哪种容器。

化工设备机械基础作业答案

化工设备机械基础作业答案

《化工设备机械基础》习题解答二、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。

第三章 内压薄壁容器的应力分析一、名词解释A 组:⒈薄壁容器:容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于的容器。

⒉回转壳体:壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。

⒊经线:若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。

⒋薄膜理论:薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态,也称为无力矩理论。

⒌第一曲率半径:中间面上任一点M 处经线的曲率半径。

⒍小位移假设:壳体受力以后,各点位移都远小于壁厚。

⒎区域平衡方程式:计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。

⒏边缘应力:内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。

⒐边缘应力的自限性:当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时,弹性约束开始缓解,原来不同的薄膜变形便趋于协调,边缘应力就自动限制。

二、判断题(对者画√,错着画╳)A 组:1. 下列直立薄壁容器,受均匀气体内压力作用,哪些能用薄膜理论求解壁内应力?哪些不能?(1) 横截面为正六角形的柱壳。

(×)(2) 横截面为圆的轴对称柱壳。

(√)(3) 横截面为椭圆的柱壳。

(×)(4) 横截面为圆的椭球壳。

(√)(5) 横截面为半圆的柱壳。

(×)(6) 横截面为圆的锥形壳。

(√)2. 在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。

(×)3. 薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R R 21=,则该点的两向应力σσθ=m。

(√)4. 因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比,当材质与介质压力一定时,则壁厚大的容器,壁内的应力总是小于壁厚小的容器。

(×)5. 按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力,薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。

化工机械设备基础 第九章 法兰连接

化工机械设备基础 第九章 法兰连接
(4)据根所确定的PN和DN,从表10-2至表10-8中选出相 应的尺寸表,即可确定所选法兰尺寸。
33
例9-1:为一台精馏塔配一对联接塔身与封头的法兰。塔的 内径是1000mm,操作温度为280℃,设计压力为0.2MPa。材 质分别为20R、16MnR。请分别确定 法兰类型、尺寸。
34
例9-2:为一台操作温度为300℃,设计压力为0.6MPa 的容器选配法兰。
22
五、法兰标准及选用
压力容器法兰标准
国标GB/T9115-2000
管法兰标准
机械部标准JB82-94
化工部标准HGJ50~53-91 HG20595-97HG20617-97
电力部标准GD0508~0509
美国标准ASME/ANSI B16.5
日标JIS/KS(5K, 10K, 16K, 20K)
9
力学分析结论
1.密封垫片是整个法兰联接的基础。 2.增加与法兰盘联接处容器厚度,不但会减小法兰加给器 壁的弯曲应力,面且增厚的器壁会增大法兰的刚度。 3.对法兰颈部主要作用的应力是弯曲应力,而弯曲应力的 大小是与受弯构件的厚度平方成反比,所以决定法兰强度大 小的关健尺寸是法兰盘的厚度。 4.法兰受力矩的大小与法兰栓孔中心圆和垫片中径之间的 距离有关,此距离越小,法兰力矩越小。适当确定螺栓直径 大小与数目
4.容器法兰尺寸的确定
按以下步骤进行: (1) 容器的公称直径(即其内径)DN和设计压力参照表10-
l初步确定法兰结构类型; (2)据容器的设计压力、设计温度及准备采用的法兰材
料,按表10-9或表10-10确定所选法兰的公称压力PN; (3)据确定的法兰的PN和DN返回查看表10-1,验证原来
据设计压力所初步确定的法兰类型是否包含有巳确定PN 与DN。

压力容器操作工考试题(DOC)

压力容器操作工考试题(DOC)

@@刚度和强度是一样的,都是指抵抗变形的能力,只是叫法不同。

( )@@×@@标准大气压、工程大气压、毫米汞柱和毫米水柱、兆帕都是通用的压力计量单位。

( )@@×@@绝对压力等于表压力与大气压力之和。

( )@@√@@最高工作压力是正常操作工况时,容器内出现的最大压力。

( )@@×@@易燃介质指与空气的混合物的爆炸下限小于15%,或爆炸上限与下限的差值大于等于25%的气体。

( )@@×@@设计厚度指计算厚度与腐蚀余量之和。

( )@@×@@承受的压力大于等于0.1MPa,小于等于1.6MPa的容器称为低压容器,代号为M。

( )@@×@@承受的压力大于等于10MPa,小于100MPa的容器称为高压容器,代号为H。

( )@@√@@设计温度小于等于-20℃的压力容器称为低温容器。

( )@@√@@设计温度大于等于450℃的压力容器称为高温容器。

( )@@√@@主要用来完成介质热量交换的容器称为分离容器。

( )@@×@@壁厚不大于容器内径的1/10的压力容器称为薄壁容器。

( )@@√@@《压力容器安全技术监察规程》将其监察范围的容器划分为三类,其中第一类压力容器危险性最大。

( )@@×@@中压搪玻璃压力容器是第三类压力容器。

( )@@√@@根据压力容器的安全状况,将在用压力容器划分为1、2、3三个等级。

( ) @@×@@断面收缩率指试样在拉断后的断口面积的缩小同原断面面积比值的百分率。

( )@@√@@毒性程度为极度和高度危害介质的低压反应容器和储存容器为第二类压力容器。

( )@@√@@球形容器是轴对称结构。

( )@@×@@球形容器球壳体应力是相同直径圆筒形壳体应力的1/2。

( )@@√@@压力容器的密封方式主要有强制密封、自紧密封和半自紧密封。

( )@@√@@球形容器受力状况较好,但不如相同容积的圆筒形容器节约钢材。

对压力容器设备法兰标准的一些总结

对压力容器设备法兰标准的一些总结

对压力容器设备法兰标准的一些总结1.甲型平焊法兰直接与容器的筒体或封头焊接,法兰在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩。

法兰自身刚度小,所以其适用范围也较小。

2.乙型平焊法兰比甲型平焊法兰增加了一个厚度一般大于筒体壁厚的短节,这样既可增加整个法兰的刚度又可使容器器壁避免承受附加弯矩。

3.长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型法兰的短节,从而更有效地增大了法兰的整体刚度。

由于去掉了乙型法兰与短节的焊缝,所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。

标准设备法兰是在规定设计温度为200℃,材料为16MnR或16Mn锻件,根据不同形式的法兰,规定了垫片的型式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上,按照不同直径和不同压力,通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。

由于标准法兰是以16MnR或16Mn锻件来制定的,所以,如果法兰材料强度低于16MnR或使用温度高于200℃,则其最大允许工作压力低于公称压力;反之,若法兰材料强度高于16MnR或使用温度低于200℃,则其最大允许工作压力便高于公称压力。

法兰的最大允许工作压力与公称压力孰高孰低,完全取决于法兰材料和使用温度。

在法兰连接中,法兰与壳体是焊在一起的,安装时,法兰与螺柱的温度相同,而操作时,法兰随壳体温度有所升高,一般法兰的温升值往往大于螺柱的温升值,于是法兰沿其厚度方向的热变形(即法兰增厚值)将大于螺柱的热伸长量。

由于法兰盘在沿其厚度方向的刚度远大于螺柱,所以在容器操作时,可以认为螺柱根本限制不了法兰的增厚,反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外,还要产生一定量的弹性变形。

螺柱上所受到的附加轴向拉力的大小除与材料的弹性模量(E)、泊松比(ν)值有关外,还取决于螺柱与法兰工作时的温差以及螺柱杆的粗细。

螺柱的最危险截面在车螺纹处,采用A型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱的附加热应力大,所以在使用温度较高时,优先选用B型螺柱。

1.设计整体法兰时,如果强度不能满足要求,可试着做以下调整:首先检验垫片尺寸和螺栓、螺栓孔中心圆直径是否尽可能的小,以最大限度的降低作用于法兰的弯矩;在此条件满足的前提下,若是轴向应力不能满足要求,则可增加锥颈厚度和锥颈高度;若是径向应力或环向应力不能满足要求,则可增加法兰盘厚度。

《化工设备机械基础》习题解答

《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 Sm63844=⨯==σSP RRm =+21σσθMP SPD634==σθ2. 圆锥壳上之A 点和B 点,已知:p=0.5Mpa ,D=1010mm ,S=10mm ,a=30o 。

αcos 2,:21DA R R =∞=点MP S PD m58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασSP RRm =+21σσθMP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R RB 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==ba标准椭圆形封头b bb y x A aR aR2221,:),0====点(MP SPa m5.502010101=⨯===θσσMPa sbP B b a x am3.43)(2 2224=--=σ点:MPa b a x a a sbP bax a7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pam25.25202101012=⨯⨯==σMPa 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2.5Mpa ,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=2.5Mpa D=816mm S=16mm1.00196.081616<==DS 属薄壁容器 MPa S PDm875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa SPD m75.631628165.22=⨯⨯==σ2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器,其工作压力为0.6Mpa ,厚度为20 mm ,试求该球形容器壁内的工作压力是多少。

法兰加强筋标准

法兰加强筋标准

法兰加强筋标准法兰加强筋标准是一个涉及到机械、管道、化工等多个领域的标准规范。

其作用主要是为了提高法兰的刚度和稳定性,确保法兰在各种工况下的安全性和可靠性。

以下是关于法兰加强筋标准的详细介绍:一、标准概述法兰加强筋标准是一套针对法兰设计、制造和检验等方面的标准规范。

它主要涉及到机械、管道、化工等领域,适用于各种类型的法兰,包括平焊法兰、对焊法兰、承插法兰等。

该标准的目的在于提高法兰的刚度和稳定性,确保法兰在各种工况下的安全性和可靠性。

二、标准内容1.法兰材料选择根据使用工况和介质特性,选择合适的材料来制造法兰。

常用的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。

对于腐蚀性介质,应选择耐腐蚀的材料,如不锈钢或合金钢。

2.法兰尺寸规定根据不同的连接方式和使用要求,规定了法兰的各项尺寸,如外径、内径、厚度等。

同时,对于不同标准的法兰,如ANSI B16.5、DIN、JIS等,也进行了尺寸对比和协调。

3.法兰加强筋设计为了提高法兰的刚度和稳定性,设计了各种类型的加强筋。

加强筋的形式包括环形加强筋、螺旋形加强筋、交叉加强筋等。

加强筋的高度、宽度和分布应根据法兰的尺寸和使用要求进行合理设计。

4.法兰制造要求规定了法兰的制造工艺流程和检验要求。

对于焊接法兰,应保证焊接质量和焊缝平整;对于锻造法兰,应保证锻造质量和表面光滑。

在制造过程中,应对关键部位进行无损检测,确保无缺陷存在。

5.法兰检验规则规定了法兰的检验项目和检验方法。

检验项目包括尺寸检测、材料检测、压力试验等。

检验方法应按照相关标准进行,确保法兰的质量符合要求。

三、标准应用法兰加强筋标准在机械、管道、化工等领域得到了广泛应用。

在机械制造过程中,合理应用该标准可以保证机器部件的安全性和可靠性;在管道工程中,采用符合标准的加强筋可以增强管道连接的稳定性和安全性;在化工行业中,使用标准的加强筋可以保证设备的高效运转和安全生产。

四、总结与展望法兰加强筋标准作为一套涉及机械、管道、化工等多个领域的标准规范,对于提高法兰的刚度和稳定性具有重要作用。

《化工设备机械基础》第六章习题解答

《化工设备机械基础》第六章习题解答

第六章 容器零部件二、填空题:A 组:1 法兰联接结构,一般是由(联接)件,(被联接)件和(密封元)件三部分组成。

2 在法兰密封所需要的预紧力一定时,采取适当减小螺栓(直径)和增加螺栓(个数)的办法,对密封是有利的。

3 提高法兰刚度的有效途径是1(增加法兰厚度) 2(减小螺栓作用力臂) 3(增加法兰盘外径)。

4 制定法兰标准尺寸系列时,是以(16MnR )材料,在(200)℃时的力学性能为基础的5 法兰公称压力的确定与法兰的最大(操作压力),(操作温度)和(法兰材料)三个因素有关。

6 卧式容器双鞍座的设计中,容器的计算长度等于(筒体)长度加上两端凸形封头曲面深度的(2/3)。

7 配有双按时制作的卧室容器,其筒体的危险截面可能出现在(支座)处和(跨距中间)处。

8 卧式容器双鞍座的设计中,筒体的最大轴向总应力的验算条件是:轴向应力应为(σ拉 ≤[]σt ) 轴向压力应为(σ压 ≤[]σt )和(轴向许用压缩应力[]σac 的较小值) B 组:1 采用双鞍座时,为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用,应尽可能将支座设计的靠近封头,即A≤(0.25)D 0,且A 不大于(0.2)L2 在鞍坐标准规定的鞍座包角有θ=(120°) 和θ=(150°)两种。

3 采用补强板对开孔进行等面积补强时,其补强范围是:有效补强宽度是(}22,2m ax {nt n d d B δδ++=)外侧有效补强高度是(min {接管实际外伸高度,1nt d h δ= }) 内侧有效补强高度是(min {接管实际内伸高度,2nt d h δ=}) 4 根据等面积补强原则,必须使开孔削弱的截面积A≤A e =(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 1+(接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 2+(焊缝金属截面积)A 3。

5 采用等面积补强时,当筒体径Di ≤1500mm时,须使开孔最大直径d≤(1/2)D i ,且不得超过(520)mm.当筒体直径D i ,>1500mm 时,,须使开孔最大直径d≤( 1/3)D i ,,且不得超过(1000)。

《化工设备机械基础》习题解答.

《化工设备机械基础》习题解答.
第三章内压薄壁容器的应力分析
和MP S
m
638
44=⨯=
=
σ
S
P R
R
m =
+
2
1
θ
MP S
PD
634==
σ
θ
2.圆锥壳上之A点和B点,已知:p=0.5Mpa,D=1010mm,S=10mm,a=30o。
αcos 2, :
21D
A R R =
∞=点
MP S PD m
58. 14866
. 01041010
有效壁厚:Se = Sn-C = 16-3 = 13 mm(2)强度校核
最大允许工作压力[Pw ]
][ 2][e
i e t
w S D S p +=
φσMPa 33. 213
160013
85. 01702=+⨯⨯⨯=
∵ Pc>[Pw ] ∴该贮罐强度不足
9、设计容器筒体和封头厚度。已知内径D i =1400mm,计算压力p c =1.8MPa,设计温度为40℃,材质为15MnVR,
mm p D Kp S c
t
i c 1. 78
. 15. 00. 1177214008. 10. 15. 0][2=⨯-⨯⨯⨯⨯=
-=
φσ
名义壁厚:S n =S+C+圆整,S+C=7.1+1.25=8.35mm.
圆整后,S n =9mm.标准碟形封头:
mm p D Mp S c
t
i c 4. 98
. 15. 00. 1177214008. 1325. 15. 0][2=⨯-⨯⨯⨯⨯=
名义壁厚:S n =S+C+圆整,S+C=7.16+1.25=8.41mm.

盘锦职业技术学院2008工艺专业化工容器课程考试题A答案

盘锦职业技术学院2008工艺专业化工容器课程考试题A答案

2008~2009学年第一学期07化工机械与维修专业化工容器与设备考试题A卷答案一、填空:(每空1分,共20分)1对碳钢、16MnR、15MnNbR和正火的15MnVR钢板制容器,液压实验时,液体温度不得低于(5℃),其他低合金钢制容器(不包括低温容器),液压实验时,液体温度不得低于(15℃)。

2设计温度虽不直接反映在强度计算公式中,但它是设计中(选择材料)和确定(许用压力)时的一个不可缺少的参数。

3外压圆筒的加强圈,其作用是将(长)圆筒转化成为(短)圆筒,以提高临界失稳压力,减薄筒体壁厚。

计算加强圈的惯性矩时应包括(加强圈)和(圆筒有效段组合截面)两部分的惯性矩。

4、制定法兰标准尺寸系列时,是以(16MnR)材料,在(200℃)时的力学性能为基础的。

5、法兰公称压力的确定与法兰的最大(允许操作压力)、(操作温度)、(法兰材料)三个因素有关。

6、采用榫槽型的法兰密封,应使固定在设备上的法兰为(榫)面,可拆下部分的法兰为(槽)面,有利于保护法兰密封面不受损坏。

7、在填料塔的喷淋装置中,常用的三种类型是(喷洒型)、(溢流型)、(冲击型)。

8、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的(内径)二、判断:(每题1分,共10分,对的打T,错的打F填在下表内)1、材料的屈强比越高,越有利于充分发挥材料的潜力,因此,应极力追求高的屈强比。

2、只要设备的使用温度在0~350℃范围内,设计压力≤1.6MPa,且容器厚度≤20mm,不论处置何种介质,均可采用Q235-B钢板制造。

3、蠕变强度表示材料在高温下抵抗产生缓慢塑性变形的能力;持久强度表示材料在高温下抵抗断裂的能力;而冲击韧性则表示材料在外加载荷突然袭击时及时和迅速塑性变形的能力。

4、薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径21R R =,则该点的两向应力21σσ=。

5按无力矩理论求得的应力称为拨,薄膜应力,薄膜应力是沿厚度均匀分布的。

6、凡薄壁壳体,只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴,则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是真实的。

提高机械零件的刚度措施

提高机械零件的刚度措施

提高机械零件的刚度措施
机械零件在工作时所产生的弹性变形量不超过允许的限度,就满足了刚度要求。

通常只有当弹性变形过大就要影响机器工作性能的零件(如机床主轴、导轨等),才需要满足这项要求。

对于这类零件,设计时除了要作强度计算外,还必需作刚度计算。

实践证明,能满足刚度要求的零件,通常其强度总是足够的。

提高机械零件的刚度措施
(1)增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩。

(2)缩短支承跨距或采用多支点结构,以减小挠曲变形。

(3)增大贴合面以降低压力,可提高接触刚度。

(4)采用精加工以降低表面不平度。

提高刚度的措施

提高刚度的措施

提高刚度的措施
提高刚度的措施主要包括以下几点:
1.选择高强度材料:高强度材料可以提供更高的抗拉和抗压强度,从而提高结构
的刚度。

例如,高强度钢材和合金等。

2.优化结构设计:通过合理的结构设计,可以有效地提高结构的刚度。

例如,增
加结构的支撑和加强结构的关键部位,可以增加结构的稳定性。

3.采用先进制造技术:先进的制造技术可以保证零件的制造精度和表面质量,从
而减少结构中的应力集中和变形。

例如,采用精密铸造、焊接、热处理等工艺。

4.进行预应力处理:预应力处理可以在结构承受载荷之前产生反向应力,从而抵
消外部载荷引起的应力,提高结构的刚度。

5.使用复合材料:复合材料具有高强度、高刚度和轻量化的优点,可以有效地提
高结构的刚度。

例如,碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。

需要注意的是,提高刚度的措施需要根据具体情况进行选择和应用,同时需要考虑成本、安全和可靠性等方面的因素。

法兰的生产工艺

法兰的生产工艺

法兰的生产工艺法兰是连接管道、阀门、设备等的重要连接件,因此其生产工艺对其质量和使用寿命具有重要影响。

以下是关于法兰的生产工艺的描述。

首先,法兰的生产开始于材料的选择和准备。

常见的法兰材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。

根据不同的需求,选择合适的材料,然后将材料进行切割、打磨等加工处理,以便后续加工工艺的顺利进行。

接下来,是法兰的锻造工艺。

这个过程需要通过加热、锻造等操作,将材料进行变形和塑性变形。

锻造可以提高法兰的强度和硬度,同时也有助于改善其机械性能。

在锻造之后,对法兰进行热处理。

热处理是为了改变法兰的组织结构和性能,以提高其强度和硬度。

常见的热处理方式有淬火、回火等,具体的选择要根据法兰的材料和要求来确定。

接下来是法兰的机械加工。

包括车削、铣削、钻孔、琢磨等操作。

这些加工可以用来加工法兰的内孔、外圆、法面等表面形状和尺寸,以满足使用的要求。

在机械加工之后,需要对法兰进行表面处理。

包括打磨、喷砂、镀锌、喷漆等工序。

这些操作可以改善法兰的表面光洁度和防锈性能,提高其耐腐蚀性。

最后,是法兰的组装和检验。

将已经加工好的法兰进行组装,检查其连接的精度和密封性。

对于高压、高温和特殊要求的法兰,还需要进行更严格的检验,确保其符合使用标准和要求。

需要指出的是,不同类型和规格的法兰可能在生产工艺上存在一些差异。

例如,对于管焊法兰,还需要进行焊接操作。

而对于管法兰,还需要进行涂防腐层等特殊处理。

总的来说,法兰的生产工艺包括材料选择和准备、锻造、热处理、机械加工、表面处理、组装和检验等步骤。

不同的工艺步骤可以确保法兰的质量和性能,同时也能满足不同的使用要求。

汽轮机中分面法兰刚度与密封性能分析及优化

汽轮机中分面法兰刚度与密封性能分析及优化

·汽轮机中分面法兰刚度与密封性能分析及优化吴方松,尹刚,尹华劼,王星钊,赵锦,杨燕,龚露(东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:汽轮机中分面法兰密封性是汽轮机安全、稳定和高效运行的基石,是汽轮机制造厂商核心技术问题之一。

影响中分面密封性的因素很多,如螺栓拧紧力、密封内压、温度、中分面加工精度和法兰结构等。

文章为了研究汽缸中分面结构参数是如何影响法兰刚度,进而影响中分面密封性,特设计了3个典型汽缸系列,每个系列设计8组不同高宽比(H/T)。

通过分析各系列汽缸模型不同高宽比与汽缸内承压面应力的关系,研究两者之间变化规律,找出最优高宽比。

同时,通过研究3个典型汽缸系列的最优高宽比,推导出最优高宽比随着汽缸类型变化的规律。

关键词:中分面,密封性,高宽比,汽轮机中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2023)03-0010-06 Rigidity and Sealing Performance Analysis andOptimization of Steam Turbine Split FlangeWU Fangsong,YIN Gang,YIN Huajie,WANG Xingzhao,ZHAO Jin,YANG Yan,GONG Lu(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:The sealing performance of split flange in steam turbine is the cornerstone of safe,stable and efficient operation of steam turbine,and has been one of the core technical problems of steam turbine manufacturers.There are many factors affecting the sealing performance of the split,such as bolt tightening force,internal pressure,temperature,machining accuracy of the split and flange structure.In this paper,in order to study how the structural parameters of casing split affect the flange rigidity and the sealing performance of casing split,three typical casing series are designed,and each series is designed with8groups of different height-width ratio(H/T).By analyzing the relationship between different height-width ratio of each series of casing models and the stress of pressure bearing surface in the casing,and studying the variation law between them,the optimal height-width ratio is found out. At the same time,by studying the optimal height-width ratio of three typical casing series,the law of the optimal height-width ratio changing with the casing type is deduced.Key words:split flange,sealing,performance,steam turbine第一作者简介:吴方松(1986-),男,硕士研究生,高级工程师,毕业于西安交通大学能源与动力工程及其自动化专业,现主要从事汽轮机产品设计工作。

提高法兰刚度的有效途径是

提高法兰刚度的有效途径是

提高法兰刚度的有效途径是1(增加法兰厚度) 2(减小螺栓作用力臂) 3(增加法兰盘外径)。

⒉回转壳体:壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。

⒌第一曲率半径:中间面上任一点M 处经线的曲率半径。

边界应力的性质:边界应力不是由介质压力所直接引起的,它是当封头和筒体在内压作用下发生的自由变形受到相互限制时才出现。

为了区别,将载荷直接引起的薄膜应力和弯曲应力称为一次应力;而把由于变形受到限制引起的应力称为二次应力,边界应力属于二次应力。

边界应力的特点:(1)自限性 (2)局部性⒏边缘应力:内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。

⒐边缘应力的自限性:当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时,弹性约束开始缓解,原来不同的薄膜变形便趋于协调,边缘应力就自动限制。

3. 薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R R 21=,则该点的两向应力σσθ=m 。

影响法兰密封的主要因素有哪些。

影响密法兰封性能的主要因素:1 螺栓预紧力▪ 预紧力使垫片压紧实现初始密封▪ 适当提高预紧力可增加垫片的密封能力,即在正常工况下保留较大的接触面比压力▪ 预紧力不宜太大,否则使垫片整体屈服丧失回弹能力,甚至将垫片挤出或压坏▪ 预紧力应均匀地作用到垫片上,可采取减小螺栓直径、增加螺栓个数等措施来提高密封性能2 垫片性能▪ 垫片变形能力和回弹能力是形成密封的必要条件▪ 垫片主要性能包括压缩回弹性能和蠕变松弛性能变形能力大的密封垫易填满压紧面上的间隙,并使预紧力不致太大;回弹能力大的垫片,能适应操作压力和温度的波动▪ 垫片还应具有能适应介质的温度、压力和腐蚀等的性性能▪ 垫片比压力y 和垫片系数m :与垫片材料、结构与厚度关,还与介质性质、压力、温度、压紧面粗糙度等因素有关, 而且m 和y 之间也存在内在联系3 压紧面质量▪ 压紧面又称密封面,其形状和粗糙度应与垫片相匹配▪ 使用金属垫片时其压紧面的质量要求比使用非金属垫片时高▪ 压紧面表面不允许有刀痕和划痕▪ 应能均匀地压紧垫片,保证压紧面的平面度和压紧面与法兰中心轴线的垂直度4 法兰刚度▪ 刚度不足引起过大的翘曲变形,是密封失效的主要原因之一。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

提高法兰刚度的有效途径是
1(增加法兰厚度) 2(减小螺栓作用力臂) 3(增加法兰盘外径)。

⒉回转壳体:
壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。

⒌第一曲率半径:
中间面上任一点M 处经线的曲率半径。

边界应力的性质:
边界应力不是由介质压力所直接引起的,它是当封头和筒体在内压作用下发生的自由变形受到相互限制时才出现。

为了区别,将载荷直接引起的薄膜应力和弯曲应力称为一次应力;而把由于变形受到限制引起的应力称为二次应力,边界应力属于二次应力。

边界应力的特点:
(1)自限性 (2)局部性
⒏边缘应力:
内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。

⒐边缘应力的自限性:
当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时,弹性约束开始缓解,原来不同的薄膜变形便趋于协调,边缘应力就自动限制。

3. 薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R R 2
1=,则该点的两向应力σσθ=m 。

影响法兰密封的主要因素有哪些。

影响密法兰封性能的主要因素:
1 螺栓预紧力
▪ 预紧力使垫片压紧实现初始密封
▪ 适当提高预紧力可增加垫片的密封能力,即在正常工况下保留较大的接触面比压力
▪ 预紧力不宜太大,否则使垫片整体屈服丧失回弹能力,甚至将垫片挤出或压坏
▪ 预紧力应均匀地作用到垫片上,可采取减小螺栓直径、增加螺栓个数等措施来提高密封性能
2 垫片性能
▪ 垫片变形能力和回弹能力是形成密封的必要条件
▪ 垫片主要性能包括压缩回弹性能和蠕变松弛性能
变形能力大的密封垫易填满压紧面上的间隙,并使预紧力不致太大;回弹能力大的垫片,能适应操作压力
和温度的波动
▪ 垫片还应具有能适应介质的温度、压力和腐蚀等的性性能
▪ 垫片比压力y 和垫片系数m :与垫片材料、结构与厚度关,还与介质性质、压力、温度、压紧面粗
糙度等因素有关, 而且m 和y 之间也存在内在联系
3 压紧面质量
▪ 压紧面又称密封面,其形状和粗糙度应与垫片相匹配
▪ 使用金属垫片时其压紧面的质量要求比使用非金属垫片时高
▪ 压紧面表面不允许有刀痕和划痕
▪ 应能均匀地压紧垫片,保证压紧面的平面度和压紧面与法兰中心轴线的垂直度
4 法兰刚度
▪ 刚度不足引起过大的翘曲变形,是密封失效的主要原因之一。

提高法兰刚度的措施:增加法兰环的厚度、缩小螺栓中心圆直径、增大法兰环外径;采用带颈法兰或
增大锥颈部分尺寸,提高抗弯能力
5 操作条件
▪ 指压力、温度及介质的物理化学性质等对密封性能的影响。

▪ 单一操作条件对密封的影响不显著,在压力、介质和温度的联合作用下,尤其是波动的高温下,会
严重影响密封性能,甚至使密封因疲劳而完全失效。

法兰连接密封口泄漏的两种途径。

P275
一般来说,密封口泄漏有两个途径:一是垫片渗漏,二是压紧面泄漏。

渗透泄漏:
密封件本体毛细管的渗透泄漏,不但与介质压力、温度、粘度、分子结构等流体状态性质有关,还与密封材料的结构与材料性质有关 。

界面泄漏:
密封件与压紧面间的泄漏,主要与界面间隙尺寸有关,其是密封失效的主要途径。

平面力系:
作用于刚体上的外力均处于同一平面时,该力系称为平面力系。

若平面力系中的诸力汇交于一点则称平面汇交力系;若诸力相互平行则称为平面平行力系;若诸力既不汇交一点,也不彼此平行,则称为平面一般力系。

剪力和弯矩的计算:
剪力的计算法则:
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。

弯矩的计算法则:
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,其矩取正值,向下的外力其矩取负值。

不同载荷分布剪力图和弯矩图特点:
A、一段梁上无均布载荷,剪力图为一平行于x轴水平线,弯矩图为一斜直线
B、一段梁上有均布载荷,剪力图为一斜直线,弯矩图为一条二次曲线,q向下,弯矩图凸向上,q向上,弯矩图凸向下
C、弯矩的极值:若梁的某一截面上的剪力Q=0,则该截面的弯矩为一极值
D、集中力作用处:此处剪力图有突变,突变方向与集中力方向一致,突变绝对值等于集中力数值,弯矩上形成尖角
E、集中力偶作用处:此处剪力图无变化,弯矩图出现突变,突变的绝对值等于集中力偶的数值
外压圆筒有长短之分,
这是因为圆筒两端的封头或焊在圆筒内外壁的刚性较大的圆环(例如加强圈)当圆筒承受外压时,他们对筒壁会起一定的支撑作用,这种支撑作用的效果将随着圆筒的长度或二刚性圈之间的距离增加而减弱,当圆筒的长度增加到某一限度时,封头对筒体中部的支撑作用消失,这种得不到封头支撑作用的圆筒成为长圆筒。

法兰连接
是由一对法兰、数个螺栓和一个垫片(圈)所组成。

法兰在螺栓预警力的作用下,把处于法兰压紧面之间的垫圈压紧,当垫圈单位面积上所受到的压紧力达到某一值时借助于垫圈的变形,把法兰密封表面上的凹凸不平处填满,这样就为阻止介质泄漏形成了初始密封条件,这时在垫圈单位面积上的压紧力成为垫圈的预警密封比压。

法兰密封的基本条件:
使法兰密封面上实际存在的比压,预警时不低于垫圈的预警密封比压,工作时应高于工作密封比压。

压力容器法兰的类型:
甲型平焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰
法兰的密封面形式:
平面型密封面、凹凸型密封面、榫槽型密封面
焊接接头结构三要素:
接头形式、坡口形式、焊接形式
接头形式:
(1)对接接头(2)角接接头和T型接头(3)搭接接头
坡口形式:
为保证焊接接头的焊接质量,根据实施焊接工艺的需要,经常将接头的熔化面加工成各种形状的坡口
焊缝形式:
(1)对接焊缝(2)角焊缝(3)组合焊缝
1什么是外压容器的临界压力?临界压力与哪些因素有关?
答:导致容器失稳的最小外压力或保持容器不失稳的最大外压力,称为外压容器的临界压力、用pcr表示。

临界压力与容器的几何尺寸、材料、制造质量等因素有关。

四、低、中、高压压力容器划分
1、低压容器:0.1MPa≤p<1.6MPa;
2、中压容器:1.6MPa≤P<10MPa;
3、高压容器:10MPa≤p<100MPa。

相关文档
最新文档