项目一 化工设备基础知识

屈服强度Rel(Rel0.2)
金属材料承受载荷作用，当 载荷不再增加或缓慢增加时 ，仍继续发生明显的塑性变 形，这种现象就称为屈服。
抗拉强度Rm
金属在拉伸条件下，从开 始加载到发生断裂所能承 受的最大应力值，叫作抗 拉强度。
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开始出现塑性变形时的应力，
称为“屈服点”Rel
从开始加载到发生断裂所能达到
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化工设备材料
OA'：弹性阶段，A'点对应的应力为弹性极限，用Re表示，不再服从
胡克定律，但变形仍是弹性的。 试件在外力作用下，发生了变形，而当外力消除以后变形也随 之消失，试件恢复到原来的形状，不会产生永久性的变形，这 种性质为材料的弹性。
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化工设备材料
材料的强度和塑性 强度：材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
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化工设备基础知识
1 化工设备基础知识 2 化工设备材料 3 化工设备管理知识
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任务一 化工设备基础知识
❖ 化工设备在化工生产中的应用
化工生产企业的各种装置都是由不同类型的设备构成的， 石油、化工产品也都是按照一定的工艺过程，利用配套 的化工设备生产出来的。
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化工设备基础知识
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化工设备基础知识
化工设备基础知识
❖ 化工设备规范
我国标准体制目前分为四级，国家标准、行业标准、 地方标准和企业标准。
标准
国家标准
行业标准 （化工行业）
地方标准
企业标准
强制性
推荐性
强制性
推荐性
标准代号GB
标准代号 GB/T
标准代号HG
标准代号 HG/T
在某一地域 统一的标准
工艺标准， 生产、经营 活动的工作
标准等
材料的弹性和刚度 常温拉应力下20号钢的拉抻试验
或
l0=10d0 l0= 5d0
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化工设备材料
OA：正比阶段，A点对应的应力为比例极限，用Rp表示，材料服从
胡克定律σ=Eε。 斜率tanα=E=σ/ε称为材料的弹性模量，反映了材料抵抗弹性变 形的能力，即刚度。 E值越大，材料的刚度也越大，越不容易发生弹性变形；E值 越小，材料的弹性越好，越容易发生弹性变形
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化工设备的应用与分类
❖ 化工设备的类型
按化工设备的主要作用部件分类： 动设备
静设备
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化工设备的应用与分类
❖ 化工设备的类型
按结构材料分金属设备、非金属设备和非金属材料衬 里设备。
按受力情况分外压设备和内压设备，内压设备分为： 常压设备（设计压力小于0.1MPa） 低压设备（设计压力小于0.1~1.6MPa） 中压设备（设计压力小于1.6~10MPa） 高压设备（设计压力小于10~100MPa） 超高压设备（设计压力大于100MPa）
真空—低压—中压— 高压—超高压
温度
低温—中温—高温
介质
有毒、易燃、剧毒
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化工设备应用与分类 ❖实例 吉林石化双苯厂发生爆炸
2005年11月13日中石油吉林石化公司双苯厂苯 胺装置发生爆炸着火事故。事故共造成造成6 人死亡，2人重伤，21人轻伤。 事故发生后， 疏散群众达1万多人。
事故造成的污染使哈尔滨市停水三天。
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化工设备应用与分类
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化工设备应用与分类
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化工设备的应用与分类
❖ 工艺性能要求
达到工艺指标 生产效率高、消耗低
❖ 安全性能要求
足够的强度 足够的刚度 良好的韧性 可靠的密封性 良好的抗腐蚀性
❖ 使用和经济性能要求
操作、控制、维护简便 结构合理，制造简单 环境保护要求
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的最大应力值，叫做抗拉强度Rm
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化工设备材料
强度
材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
屈服强度Rel(Rel0.2) 抗拉强度Rm 蠕变强度σn
持久强度σD
材料在高温下，在一 定的应力下，抵抗发 生缓慢塑性变形的能 力。
疲劳极限σn
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化工设备材料
❖ 能根据不同化工设备操作规程，进行常见化工设 备的安全、规范操作；
❖ 能针对生产过程中设备异常工况，进行及时判断 与应急处理；
❖ 能根据设备维护知识，进行常见化工设备的日常 维护与检修。
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学习方法
❖ 切忌死记硬背，要学会方法，融会贯通 ❖ 课前预习，课后复习 ❖ 完成一定数量的习题
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参考书目
❖教材
甲醛生产
甲醚
压缩机
反
应
空 气 压缩机
器
冷 却 塔
吸
离
收
子
塔
交
换
塔
甲
醛
压
反
传
分
离成
缩
应
热
离
子
品
交
换
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化工设备基础知识
❖ 化工设备的类型
按化工设备在生产中的作用分类： 流体输送设备（泵、鼓风机、压缩机、配套管件及 阀门） 加热设备（管式加热炉） 换热设备（加热器、换热器、冷凝器、冷却器、再 沸器） 传质设备（精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔） 反应设备（夹套式搅拌反应器） 储存设备（立式储罐、卧式储罐、球形储罐）
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化工设备基础知识
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化工设备基础知识
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任务二 化工设备材料
❖ 工程材料的分类
工程材料一般分为金属材料、非金属材料和复合材料三 大类。
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化工设备材料
❖ 金属材料的主要性能
力学性能 在外力作用下不产生超过允许的形变或不被破坏的 能力。
如：弹性、塑性、强度、硬度和韧性等指标。
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化工设备材料
化工设备使用维护
石油与化学工程系 孙庆国
课程性质
❖ 本课程是化工类专业的一门专业选修课程， 课程的主要内容包括化工设备基础知识，化 工生产中常用的反应器、塔设备、换热器、 泵、压缩机以及其他类型化工设备的使用与 维护，并了解化工管路及管钳工基本操作。
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课程目标
❖ 了解相关化工设备的选材、结构、主要工艺参数 、工作原理、基本操作、日常维护以及异常工况 判断与处理、检修；
刘尚明主编， 化工设备基础，化学工业出版社
❖ 参考书
王绍良主编，化工设备基础，化学工业出版社 郑端阳主编，化工机械检修实训指导，化学工业出版
社
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课程考核
❖ 考核方式：考查 ❖总成绩 = 平时成绩+期末考试成绩
其中平时成绩占40%，期末成绩占60%（工艺流程题） 平时成绩：出勤率、课堂笔记、上课回答问题和作 业完成情况等。
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化工设备基础知识
离心泵
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化工设备基础知识
管式加热炉
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化工设备基础知识
换热器
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化工设备基础知识
精馏塔
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化工设备基础知识
反应釜
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化工设备基础知识
储存容器
立式储罐
卧式储罐
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化工设备基础知识
方形容器
球形容器
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化工设备基础知识
❖ 化工生产对设备的要求
化工设备的使用环境 压力