化工设备机械基础复习要点

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化工设备机械基础-总复习解析

化工设备机械基础-总复习解析
1. 平面弯曲 定义:梁上所有外力和外力偶均作用在由梁对称轴和梁的轴线 组成的对称平面内,则梁变形时,它的轴线将在此纵向对称平 面内弯曲成一条曲线。 梁的载荷种类 集中载荷Q 分布载荷 q 集中力偶 M 梁的分类 简支梁:一端为固定铰链支座,另一端为活动铰链支座的梁。 外伸梁:简支梁的一端或两端伸出支座以外的梁 悬臂梁:一端固定,另一端自由的梁称为悬臂梁。
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2. 梁的内力 剪力:截面被剪断的趋势,剪力大小等于这个截面之左(或右) 所有外力的代数和; 弯矩:梁的横截面产生转动而弯曲的趋势,梁的任一截面之左 (或右)所有外力(包括力偶)对该截面形心之矩的代数和。
【重点强调】一般在所求内力的横截面上把内力(Q、M)假 设为正号。如果计算结果为正值,则表示假设的内力方向(转 向)是正确的,求得的Q、M即为正的剪力和正的弯矩。
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第二章 拉伸与压缩(变形体-杆)
1.杆件的基本变形 拉伸或压缩 、弯曲、剪切、 扭转
2.内力的概念 工程力学上把构件不受外力作用时的内力看作是零,而把外 力作用后引起的内力变化量(附加内力)。内力可以是力, 也可以是力偶。 截面法求内力 ⑴ 在所求内力的截面处,假想地用一平面将杆件切成两段; ⑵ 取任一段为研究对象,而把另一段对该段的作用以内力代 替,并在截面上画出,使其与作用在该段上的外力相平衡; ⑶ 利用静力平衡方程求解内力。 ⑷ 画轴力图
3.受力图 取分离体(分析对象),解除约束,在被约束处代之以约束反 力;画上主动力。
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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

化工设备机械基础-总复习

化工设备机械基础-总复习

第一章 静力分析(刚体)
分析: 未知数与平衡方程数 BE与CE为二力杆
[例题]图示结构由曲梁ABCD及杆CE、BE和GE构成,A、B、C、E、G均为铰接。已知F=20kN,均布载荷q=10kN/m,M=20kN·m,a=2m。试求A、G处的反力及杆BE、CE所受之力。
第一章 静力分析(刚体)
贮运设备
按承压高低分类
常压容器:p < 0.1 MPa
低压容器:0.1≤p < 1.6 MPa
中压容器:1.6≤p < 10 MPa
高压容器:10≤p < 100 MPa
超高压容器:100 MPa ≤p
按综合安全管理分类
I类容器-II类容器-III类容器
第六章 化工设备设计概述
第六章 化工设备设计概述
第三章 弯曲(梁)
梁的弯曲强度公式
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梁的弯曲要解决的三类问题
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强度校核
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确定梁的截面形状、尺寸
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计算梁的许可载荷
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首先进行静力分析,求解约束反力;
其次内力分析画出正确的剪力图和弯矩图,确定危险截面;
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求解危险截面的最大弯曲应力;
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利用弯曲强度条件(或其公式的变形)求解问题。
第四章 应力状态和强度理论
第三章 弯曲(梁)
[例题]已知梁的载荷F=10kN,q=10kN/m,b=1m,a=0.4m,列出梁的剪力、弯矩方程,并做出剪力、弯矩图。 解:⑴ 画受力图,列平衡方程,求支反力; NB=1kN Nc=19 kN ⑵ 利用截面法分别列出AC、CB段的剪力和弯矩方程; AC段:Q(X)=-10 M(X)=-10X (0≤X<0.4) CB段:Q(X)=13-10X M(X)=-5X2 + 13X - 8.4 (0.4<X≤1.4) ⑶ 画出剪力图和弯矩图

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结化工设备机械基础是指在化工工业中起动、运行、维护和维修化工设备所需要的机械基础知识和技能。

在化工生产中,机械设备是必不可少的工具,通过机械设备的运行和控制,能够实现原料的加工、混合、分离、传输等化工过程,提高生产效率和产品质量。

因此,学习和掌握化工设备机械基础知识对化工工作者来说是非常重要的。

化工设备机械基础包括机械传动、液压与气动、机械设计等几个方面。

1. 机械传动:机械传动是指将电动机、发动机的动力传递到化工设备上,实现设备的运行。

常见的机械传动方式有齿轮传动、带传动和链传动等。

学习机械传动需要了解各种传动方式的原理和特点,掌握传动装置的选择和设计方法,以及传动中的计算和调整技巧。

2. 液压与气动:液压和气动是运用液体和气体传递压力和能量的传动方式。

在化工设备中,常用于驱动和控制各种阀门、执行机构和传动装置。

学习液压与气动需要掌握基本原理、元件的类型和功能,了解液压与气动系统的工作原理和调试方法,以及常用系统故障的排除和维修技巧。

3. 机械设计:机械设计是指根据设备的工作要求和使用条件,进行机械传动和结构的设计。

机械设计需要掌握材料力学、机械原理、机械制图和CAD等知识和技能。

学习机械设计需要了解各种机械元件的设计和选型原则,熟悉机械设计规范和标准,具备机械制图和CAD软件的应用能力。

在学习和实践中,要重视基础理论和实际操作的结合。

通过参观化工设备的实际运行和维护,了解设备的结构和工作原理,掌握设备的操作和维修方法,能够更好地理解和应用机械基础知识。

此外,还要注重综合运用不同学科的知识,比如物理、化学、电子、自动控制等,与机械基础相结合,为化工设备的运行和维护提供全面的技术支持。

综上所述,化工设备机械基础是化工工作者必备的知识和技能,涉及机械传动、液压与气动、机械设计等方面。

学习和掌握化工设备机械基础知识,可以帮助化工工作者更好地操作和维护化工设备,提高生产效率和产品质量。

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结化工设备机械是制造化工产品的重要工具,广泛应用于化工工业生产中。

作为化工工业的基础设施,化工设备机械的性能和质量直接影响到化工产品的生产效果和质量。

本文将从几个方面对化工设备机械的基础知识进行总结,并对相关概念进行解释和说明。

一、化工设备机械的种类和功能化工设备机械包括各种用于化工生产的设备和机器,其种类繁多。

常见的化工设备机械有搅拌设备、加热设备、冷却设备、反应设备等。

这些设备和机械的功能各不相同,但都在化工生产过程中发挥重要的作用。

搅拌设备主要用于将不同的物料混合,以实现化学反应和物理变化。

搅拌设备通常由电动机、涡轮、叶轮等组成,通过搅拌物料来增加反应速率。

加热设备主要用于提供热能给化工反应过程,以促进反应的进行。

加热设备有多种类型,常见的有电加热设备、蒸汽加热设备和燃烧加热设备等。

冷却设备主要用于降低物料或设备的温度,以便进行下一步的处理。

冷却设备有多种类型,常见的有冷却水循环设备、换热器和冷却塔等。

反应设备是化工设备机械中最常见的设备,用于进行化学反应。

反应设备有多种类型,常见的有搅拌式反应釜、管式反应器和固定床反应器等。

二、化工设备机械的工作原理和操作要点化工设备机械的工作原理和操作要点是掌握化工设备机械的关键。

在使用化工设备机械之前,应该了解其工作原理和操作要点,并按照正确的方法进行操作。

化工设备机械的工作原理通常包括质量传递、能量传递和动量传递等过程。

在进行化工反应过程中,通常需要控制反应温度、压力等参数,以保证反应的进行和产品质量。

化工设备机械的操作要点主要包括以下几个方面:确保设备和机械的安全性,保证设备的正常运行,确保产品的质量,节约能源和资源。

操作时应注意设备和机械的维护和保养,及时检修设备和机械的故障。

三、化工设备机械的选型和设计化工设备机械的选型和设计是化工生产的关键环节,涉及到设备和机械的性能、质量和成本等方面。

正确的选型和设计可以提高化工生产的效率和质量。

化工机械基础内容汇总

化工机械基础内容汇总

《化工机械基础》教学要点汇总第一章化工设备材料及其选择1.了解化学工业及化工设备的特点2.熟悉化工设备选用材料的一般要求3.理解描述材料性能的常用指标(1)力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧性、缺口敏感性(2)物理性能:线膨胀系数、弹性模量、泊松比(3)化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性(4)加工工艺性能4.了解常用金属材料的分类5.熟悉钢铁的分类、牌号、表示方法及常见品种和规格6.了解铁碳合金的组织与结构7.熟悉碳钢中常见杂质对其性能的影响8.了解钢的热处理方法及其对性能的影响9.熟悉合金元素对钢性能的影响10.了解常见有色金属材料的种类、性能及应用11.了解常见非金属材料在化工设备中的应用12.掌握化工设备的腐蚀及防护措施(1)金属腐蚀的形式、种类及特点(2)金属腐蚀的评定方法(3)金属设备的防腐措施第2章容器设计的基本知识1.熟悉化工容器的常见分类方法2.掌握容器的基本结构3.理解零部件标准化的意义4.熟悉标准化的基本参数5.了解压力容器安全监察的意义与监察范围6.了解压力容器相关的法律法规7.掌握压力容器机械设计的基本要求第3章内压薄壁容器的应力分析1.熟悉薄壁容器及其应力特点2.熟悉薄膜应力理论的基本概念及基本假设3.掌握常见轴对称回转壳体薄膜应力的计算方法4.了解轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围5.熟悉边缘应力的概念、特点及处理第4章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1.熟悉强度设计的主要任务及计算过程2.理解弹性失效的设计准则3.熟悉强度理论及相应的强度条件4.掌握常见轴对称回转壳体的强度设计计算方法:主应力、相当应力强度条件、计算壁厚、应力校核、最大允许工作应力、最大允许工作压力5.掌握常用设计参数的确定方法:工作压力、设计压力、计算压力、爆破膜系数、设计温度、许用应力、安全系数、焊接接头系数、钢板负偏差、腐蚀裕量、钢板的标准厚度系列、筒体及封头的标准直径系列6.熟悉强度设计中各种厚度的概念及区别7.熟悉压力试验的种类、目的以及试验压力的确定与校核8.掌握常见封头的种类、结构、特点及应用场合第5章外压圆筒与封头的设计1.熟悉内压容器与外压容器在受力、变形、判废、设计等方面的区别2.熟悉外压容器失稳的分类3.了解临界压力的概念及影响临界压力的因素4.了解长圆筒、段圆筒及刚性圆筒的性质及区别5.熟悉外压圆筒加强圈的作用、结构及其与筒体的连接方式第6章容器零部件1.掌握法兰联接结构、密封原理及法兰泄漏的主要形式2.熟悉法兰的结构和分类3.熟悉影响法兰密封的因素4.了解法兰的标准类型及标记方法5.熟悉常见容器支座的种类、结构及应用场合6.熟悉开孔应力集中现象及应对方法7.熟悉接管、凸缘、手孔、人孔和视镜的功能、结构及标准规格第7章管壳式换热器1.熟悉换热器的功能及分类2.熟悉衡量换热器好坏的标准3.熟悉管壳式换热器的结构及主要零部件4.掌握管壳式换热器的种类及特点5.熟悉换热管的材质、结构及尺寸6.熟悉管子与管板的连接方式和特点7.熟悉换热管的排列形式及特点8.了解换热管管间距的要求9.熟悉换热管的分程要求及管程布置方式10.了解换热器管板与壳体的连接方式11.熟悉折流板和支承板的功能及常用型式12.了解旁路挡板和拦液板的功能13.熟悉换热器中温差应力的来源及补偿方法14.了解膨胀节的功能与结构15.了解换热器管箱及壳程接管的功能及结构16.理解换热器的设计过程及选型第8章塔设备的机械设计1.熟悉塔的分类及主要结构部件2.了解塔设备机械设计的基本要求3.熟悉塔体承受的主要载荷:质量载荷、地震载荷、风载荷、偏心载荷4.熟悉计算压力在塔体中引起的轴向应力、操作或非操作时重力及地震力在塔体中引起的轴向应力及弯矩在塔体中引起的轴向应力的分布情况5.掌握塔体操作或非操作时最大组合轴向压应力和最大组合轴向拉应力的分布情况6.熟悉裙座的结构及常用类型7.熟悉塔体和裙座的机械设计过程8.熟悉板式塔的基本结构9.熟悉塔盘的基本类型和支承方法10.熟悉填料塔的基本结构及各部件的种类和功能第9章搅拌器的机械设计1.熟悉搅拌设备的作用、应用及基本结构2.熟悉搅拌器的类型及应用3.熟悉影响搅拌器搅拌功能的因素4.了解影响搅拌罐长径比的因素5.熟悉搅拌罐的装料量及装料系数6.了解搅拌罐的顶盖结构及传动密封装置结构备注:学习要求按重要性分五个层面,掌握★★★★,理解★★★,熟悉★★,了解★,其他未在教学及考查范围内的内容未列入本汇总。

化工机械知识点总结

化工机械知识点总结

化工机械知识点总结化工机械是指在化工生产过程中用于原料输送、反应、分离、干燥、搅拌、浓缩、蒸馏、结晶、造粒、提纯、储存等过程的设备和机械。

化工机械在化工生产中起到了至关重要的作用,它的性能直接影响到化工深加工的效率和产品质量。

下面将对化工机械的主要知识点进行总结。

一、化工机械的分类1. 根据用途和功能不同,化工机械可以分为输送设备、反应设备、分离设备、干燥设备、搅拌设备、浓缩设备、蒸馏设备、结晶设备、造粒设备和储存设备等。

2. 根据结构形式和工作原理的不同,化工机械可以分为容器、柱管塔、搅拌器、旋转器、喷雾器、填料塔、蒸馏塔、离心机、过滤机、干燥机等。

3. 根据材料的不同,化工机械可以分为塑料化工机械、玻璃化工机械、金属化工机械等。

二、化工机械的工作原理1. 输送设备:例如泵、管路、阀门。

泵是化工生产中用于输送液态、膏状和粉体的机械设备,它能够为原料提供动力,使之流动。

管路是输送物料的通道,要求防腐蚀和密封性能。

阀门用于控制输送介质的流动,如打开、关闭、调节和分流。

2. 反应设备:例如反应釜、反应塔。

反应釜是进行化学反应的容器,内部通常装有搅拌器和加热冷却装置,用以控制反应过程的温度和浓度。

反应塔是用于气液相反应或气固相反应的设备,通常采用填料塔结构,以增加接触面积和反应效率。

3. 分离设备:例如离心机、过滤机、萃取塔。

离心机是利用物料在离心力作用下的不同密度和不同粒度而发生分离的设备。

过滤机是将混合物中的固体颗粒通过过滤介质分离出来的设备。

萃取塔是将液体混合物中的不同成分通过溶剂的选择性溶解和反溶解而发生分离的设备。

4. 干燥设备:例如干燥机、干燥塔。

干燥机是将物料中的水分蒸发去除的设备,常见的有风干燥机、真空干燥机和滚筒干燥机等。

干燥塔是一种用于固体颗粒或颗粒状物料的干燥设备,通常通过热风或热介质对物料进行传热干燥。

5. 搅拌设备:如搅拌器、混合器、均质器。

搅拌器是用于将多种不相溶、不相溶性质的液态物料混合均匀的设备。

《化工设备机械基础》期末复习提要

《化工设备机械基础》期末复习提要

《化工设备机械基础》期末复习提要复习范围本课程采用的文字教材是由董大勤教授编写,中央电大出版社出版的《化工设备机械基础》.全书共分十二章,其中第六章的第三节和第四节以及第十一章不作考试要求.要做到重点突出,全面复习.第一章刚体的受力分析及其平衡规律1.了解力的概念及其性质.2.刚体的受力分析(1)了解主动力和约束反力.自由体和非自由体以及约束的定义和种类:掌握五种约束(柔性体约束,光滑接触面约束,铰链约束,固定端约束和摩擦力)的性质及其约束反力表达依据,能够正确确定约束反力力线方位.(2)掌握刚体受力分析的方法,能绘出分离体的受力图(包括摩擦力).3.力矩,力偶,力的平移定理:(1)了解力矩,力偶,力偶矩的概念及力偶的性质.(2)了解力的平移定理的内容和实质,掌握其在力系简化中的运用.4.掌握力系简化的方法,能够建立力系平衡条件,能够根据受力图列出静力平衡方程,在判定其是否为静定的基础上求解未知外力.第二章金属的力学性能1.弹性体的变形与内力(1)了解弹性变形和塑性变形的概念及其区别;了解内力产生的原因,性质,大小及正负.(2)了解杆的绝对伸长和相对伸长;了解点的线应变及其意义.(3)掌握截面法的理论依据及其运用;掌握由此而得的轴力计算法则的应用.(4)了解点的应力,正应力和剪应力及分布图;掌握横截面内点的正应力的求取;掌握斜截面内点的应力,正应力及剪应力的求取;了解正应力与剪应力的不同效应,并建立一点处应力状态和主平面的概念.2.材料的力学性能(1)了解四种力学试验的目的和方法:拉伸,冲击,冷弯,硬度.(2)了解σ——ε曲线,横向应变ε与轴向应变ε的关系;了解反映材料强度高低的参数:屈服极限,强度极限db,蠕变极限,持久强度;了解反映材料塑性好坏的参数;延伸率,断面收缩率,屈服限与强度限之比值,弯曲角度;了解反映材料抵抗弹性变形能力强弱的参数:弹性模量等;了解反映材料韧性及裂纹敏感程度的参数:冲击功,冲击韧性;了解反映材料硬度及耐磨程度的参数:布氏硬度佃,洛氏硬度;了解反映变形性质的弹性极限;了解控制虎克定律应用范围的比例极限.(3)了解材料性能的确切含义:塑性,弹性,脆性,加工工艺性.(4)掌握虎克定律的两种表达方式,能够根据受拉直杆的变形或所受拉力求取拉力或变形.第三章受拉压构件的强度计算与受剪切构件的实用计算1.受拉直杆的强度计算(1)掌握受拉直杆横截面上的轴力,正应力的计算公式.(2)了解工作应力与许用应力的区别;了解确定安全系数需要考虑的问题.(3)重点掌握强度条件,能解决拉伸中的强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.2.拉压中的静不定问题(1)了解静不定的概念;了解静不定问题的解决方法:三个关系和补充方程的实质.(2)掌握热应力计算方法,能计算介绍过的几种最简单的热应力,掌握在产生原因上的异同处及由此而带来的应力性质和减少应力采取的措施上的不同处.3.拉压杆连接部分的剪切和挤压强度计算(1)了解名义剪切应力及计算公式.(2)重点掌握剪切强度条件和挤压强度条件,能解决强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.第四章直梁的弯曲1.梁及其内力分析(1)了解梁的广义含义,弯曲的概念,梁的支座及梁的种类;掌握三种典型支座反力的求取方法.(2)了解几种最简单梁的剪力图;了解剪力和弯矩的正负概念;掌握弯曲变形的特点;掌握任意指定截面上的剪力和弯矩计算方法及其计算法则的依据.2.纯弯曲时梁的正应力及强度条件(1)掌握正应力计算公式,其应用条件及原因;了解J:.w.的引出,含义,用途和计算;能求取最大正应力.(2)了解危险截面和合理截面的含义,能够找出危险截面的位置;重点掌握强度条件在直梁强度校核,尺寸设计和许可载荷计算中的运用.3.直梁的弯曲和变形(1)了解梁的横截面内剪应力的分布规律,掌握几种常见横截面上最大剪应力的计算公式.(2)了解挠度和转角的含义及一般表达式.(3)了解刚度条件的一般表达式.第五章圆轴的扭转1.圆轴扭转变形与内力(1)了解扭转角,相对扭转角和角应变.(2)了解剪切虎克定律;掌握扭转变形的特点;掌握扭矩的构成,计算公式和计算法则的依据;掌握扭转剪应力和最大剪应力的计算公式;了解I.W的引出,含义,用途和计算.2.圆轴扭转时的强度和刚度条件及应用(1)掌握强度和刚度条件,能利用刚度条件校核由强度条件确定的轴的尺寸问题.(2)掌握以转速n转/分旋转的圆轴传递扭矩和传递功率之间关系的表达式,能解决搅拌轴与电机配套问题(一定要知道公式).第六章化工设备常用金属材料1.铁碳合金(1)了解铁的同素异构体的转变及其对钢材性能所起的作用.(2)了解碳在铁碳合金中的三种存在形式及其对合金性能的影响.(3)了解钢材在加热和以不同速度冷却时,其组织的变化及其对性能的影响.(4)了解退火,正火,淬火,回火及调质处理的方法和目的.(5)了解硫,磷等杂质对钢材的有害影响.(6)了解公称直径概念的引入,了解对钢管公称直径的规定.(7)了解以下常用材料的牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.2.合金钢(1)了解常用材料牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.(2)了解主要合金元素锰,铬,镍对钢材组织和性能的影响.第七章压力容器中的薄膜应力与弯曲应力1.压力容器中存在三种应力:了解一次薄膜应力,一次弯曲应力和边界应力产生的原因,作用的截面,性质和特点,以及对它们的不同限制条件;了解部分壳体和微体两个平衡方程的获取方法及结论;了解四种面转壳体上薄膜应力的分布规律,危险点处的应力计算公式及相应的实用结论,并能从事相应的计算.2.强度条件(1)了解"相当应力".(2)了解"名义应力".第八章压力容器的强度计算1.容器设计(1)掌握容器简体壁厚计算公式的推导;重点掌握三组简化通用公式中系数K的确定,能完成相应的壁厚,应力和最大许可外压的计算.(2)了解各种厚度的含义,掌握它们之间的关系:计算厚度占,设计厚度,名义厚度,根据图纸确定的有效厚度,最小厚度,钢板厚度,成品厚度,验收最小厚度方,实测厚度,根据实测厚度确定的有效厚度;了解腐蚀裕量;钢板的负偏差,厚度系数,掌握板厚6—30mm区间内的C1值.(3)掌握各种封头的壁厚,应力和最大许可压力计算公式,对需要使用图表确定的系数值,要会查取,无需记住;了解碟形封头的形状系数M,无折边球形封头与无折边锥形封头的应力增大系数Q,带折边锥形封头形状系数/o和平板封头周边固定结构系数K.(4)设计参数的确定:了解最大工作压力,设计压力,最大许用压力,安全阀开启压力,爆破片爆破压力,在用容器的强度校核压力,水压试验压力,设计温度下的许用应力;掌握各种压力之间的关系;掌握四种不同情况下的焊缝系数φ值;掌握容器公称直径的规定值.2.重点掌握在用容器强度校核的有关原则,能够根据检测数据,对在用压力容器进行强度校核,包括:确定剩余寿命,决定容器允许承受的最大压力;能够判断容器壳体与封头结构的合理与否.第九章容器与压杆的稳定计算1.了解稳定的概念,失稳的实例与实质;了解影响外压圆筒稳定性的因素,以及与影响构件强度的因素有何不同.2.外压圆筒环向稳定计算(1)了解临界压力计算公式;掌握在弹性失稳范围内计算尺寸已知的外压圆筒的临界压力和许可压力.(2)了解对于临界压力大于材料比例极限的外压圆筒,如何解决σ——ε值不是常数而无法应用弹性失稳公式的问题;了解材料曲线在外压圆筒计算中所起的作用.(3)了解外压球壳A值的计算公式,A—B曲线的实质,用B值确定许用外压的计算公式,用A求B的关系式.(4)了解圆筒环向稳定计算的方法,能利用算图进行外压圆筒和球壳的稳定计算,包括确定壁厚与求取许可外压.第十章容器的结构1.开孔补强结构(1)了解峰值应力产生的原因,影响容器开孔边缘应力集中系数的因素,及由此得出的结论.(2)了解三种补强结构的优缺点.(3)了解等面积补强原则,对三种截面的理解与简化计算.(4)了解开孑L大小与位置的限制,不需另行补强的接管的有关规定.2.法兰联接结构(1)了解法兰的密封原理及由此引出的法兰所受的外力.(2)了解法兰在外力偶作用下所产生的弯曲应力,及由此得出的几点有关法兰结构,尺寸的结论.(3)了解各种型式的法兰,密封面,密封垫片,了解紧固螺栓的结构特点和应用场合.(4)了解法兰标准,在理解的基础上正确选出所需要的法兰,密封垫片和紧固螺栓.3.焊缝结构(1)了解表达焊缝结构的三要素.(2)了解焊缝分类的方法.(3)了解焊缝合理的结构所包含的内容及举例.4.检查孔结构(1)了解压力容器上必需开设检查孔的规定,以及不开检查孔的条件.(2)了解人孔标准,能使用标准选出合适的人孔(包括结构,尺寸,材料).5.支座的结构(1)了解四种制定了标准的支座,了解标准对其结构的规定,选用时应考虑的问题,应进行的计算.能够在理解标准的基础上,使用标准选出合适的支座.(2)了解裙式支座的各部分结构与作用.第十二章压力容器的安全使用与监察管理1.压力容器的岗位操作了解温压超限的原因及防止措施.2.压力容器上的安全泄压装置了解在压力容器上设置安全泄压装置的目的,原则;了解安全阀的工作原理,结构类型,选用及安装要求;了解爆破片的结构类型,应用场合,选用原则及与安全阀联合使用的一些要求.3.压力容器的定期检验了解定期检验制度及其目的;了解定期检验的类别及内容和要求(耐压试验和气密试验的试验压力的确定);检验报告的要求.4.压力容器的监察管理了解压力容器监察管理的依据;了解压力容器的分类,安全等级;了解压力容器的设计管理,制造管理和使用管理。

化工设备综合复习

化工设备综合复习

化工设备综合复习一、引言化工设备是指在化工生产过程中用来进行物质变换、分离、传热和传质等操作的机械设备。

其涉及的领域广泛,包括反应釜、蒸馏塔、分离设备、传热设备等。

本篇文档将对化工设备的相关知识进行综合复习,包括设备分类、设计原则、操作及安全等内容。

二、设备分类在化工领域中,常见的化工设备可以按照功能、结构和工艺性质进行分类。

1. 按功能分类•反应器:用于实现化学反应的设备,常见的有批量反应釜、连续流动反应器等。

•分离设备:用于将混合物中的不同组分进行分离的设备,例如蒸馏塔、萃取塔等。

•传热设备:用于实现物质之间的热量传递的设备,例如换热器、蒸发器等。

2. 按结构分类•塔式设备:通过采用塔式结构实现物质分离、反应等操作,例如蒸馏塔、吸收塔等。

•容器设备:主要用于储存和等静压加工的设备,例如储罐、发酵罐等。

•交换设备:用于进行物质传递的设备,例如换热器、吸附塔等。

3. 按工艺性质分类•物理设备:主要通过物理原理进行物质的分离和反应,例如蒸馏塔、分离器等。

•化学设备:通过化学反应实现物质的变换和合成,例如反应釜、合成塔等。

三、设备设计原则1. 安全性原则在化工设备的设计过程中,安全是首要考虑的因素。

设计人员需要考虑设备的结构强度、防爆措施、泄漏防止等方面,以确保设备在运行过程中的安全性。

2. 经济性原则化工设备的设计需要考虑经济性的因素,包括设备的成本、运行成本和维护成本等。

设计人员需要在满足工艺要求的前提下,尽可能降低设备的生产成本,提高设备的运行效率。

3. 实用性原则化工设备的设计应考虑使用的便利性和实用性。

设备的结构应简单明了,易于操作和维护,同时设备的布局和连接应方便,以提高生产效率。

四、设备操作及安全1. 设备操作在进行化工设备的操作时,操作人员需要熟悉设备的结构和工作原理,掌握正确的操作流程。

操作前,需要对设备进行检查,确保设备及其附属设备的正常工作状态。

在操作过程中,操作人员需要遵守操作规程,注意操作细节,确保操作的安全性和有效性。

化工设备机械基础重点复习提纲

化工设备机械基础重点复习提纲

重点难点复习提纲第 1 篇工程力学基础第 1 章引言第 2 章拉伸与压缩1 应力的概念;2 利用截面法求内力(求轴力),会画轴力图;3 拉伸和压缩时横截面上正应力的计算4 杆件拉伸或压缩时的变形计算5 虎克定律;6 拉伸压缩的安全强度条件,三大强度工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)的求解第 4 章平面弯曲1 梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩的正负号规则;2 列剪力方程和弯矩方程;3 画剪力图与弯矩图4 梁弯曲时横截面上各点的正应力以及最大正应力的计算5 梁弯曲时的强度安全条件6 利用强度条件解决三类工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)第 2 篇化工设备材料第7 章材料基本知识第8 章化工设备材料及其选择1 金属材料的分类及其牌号命名方法;2描述材料机械性能的专业名词符号如:3、书、彷P、b S& 0.2)、彷b、彷n、/ D、HB、A k 含义;3 化工设备材料的选择;4 强度、塑性、硬度、冲击韧性含义第 3 篇化工容器设计第10 章容器设计的基本知识1 容器的基本结构和组成;2 容器的分类,特别容器按压力等级、按用途、按管理方式的分类细节;3 公称直径DN 和公称压力PN 的含义4 我国压力容器设计的核心标准及其安全监察规程;第11 章内压薄壁容器的应力分析1 内压薄壁容器二向应力状态的理解;2 回转壳体的经向应力计算公式——区域平衡方程式;环向应力计算公式——微体平衡方程式;3 薄膜理论及其应用范围;4 容器边缘应力的概念、特点及其处理第12 章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1 弹性失效设计准则;2 内压薄壁圆筒与球壳的强度设计公式(包括:壁厚计算公式、应力校核公式、最大允许操作压力公式);3 设计参数的正确理解与取值:压力、工作压力、设计压力、计算压力;设计温度;许用应力;安全系数;焊接接头系数;壁厚附加量(腐蚀裕量、钢板负偏差);计算厚度、设计厚度、名义厚度、最小厚度;4 压力试验目的及其强度校核公式;第14 章容器零部件1 法兰公称直径和公称压力的确定;2 法兰的作用、基本结构组成及其失效特点;3 影响法兰密封的因素;4 法兰压紧面的型式及其选用5压力容器法兰标准及管法兰标准及其选用;压力容器法兰标准:JB4700〜4707-2000 《压力容器法兰》管法兰标准:HGJ20592- 20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》(优先推荐)(其中20592〜20614 为欧洲体系;20615〜20635 为美洲体系)GB9112〜9124-2000《钢制管法兰》6 甲型法兰、乙型法兰、长颈法兰的结构、区别及其选用;7 双鞍支座的结构8 裙座的结构9 容器开孔应力集中现象及其原因;10 等面积开孔补强的含义。

化工设备基础复习重点

化工设备基础复习重点

外压容器稳定性计算 凡有压应力的存在,均需要考虑稳定性的 问题。 临界压力的大小与筒体几何尺寸、材质及 结构因素有关。
加强圈 设置加强圈主要提高刚性,增加外压筒体 稳定性,减少壁厚。
容器零部件及焊接结构设计
法兰联接
密封原理
管法兰、容器法兰 容器法兰结构:甲型平 焊法兰、乙型平焊法兰、 长颈对焊法兰
温度对材料机械性能的影响
高温对材料机械性能的影响
低温对材料机械性能的影响
受拉、压与受剪切构件的强度计算
max
N max [ ] A
安全系数: 1.在强度条件中有些量的本身 就存在着主观考虑与客观实际间的差异。 2.给构件以必要的强度储备 。
剪切、挤压强度计算
Q = [ ] A
jy =
Pjy A jy [ jy ]
直梁的弯曲 简支梁,外伸梁 ,悬臂梁 梁横截面上的内力——剪力与弯矩 梁弯曲时横截面上的正应力及正应力的分 布规律
b
I z = y 2 dA
Iz Wz = y max
梁截面合理形状的选择
一卧式贮耀,内径为1600mm,壁厚20mm,封头高 H=450mm;支座位置如图,L=8000mm,a=1000mm。 内贮液体,包括贮罐自重在内,可简化为单位长度上的均 布载荷q=28N/mm。简化图如(b)。求罐体上的最大弯矩 和弯曲应力。
max
max
M Wz
MT W
四、强度计算
max
N max [ ] A
Qmax = [ ] A
jy =
[ ]
Pjy A jy
[ jy ]
max
max
M max Wz

化工设备机械基础知识点

化工设备机械基础知识点

《化工设备机械基础》部分知识点1.工程结构物、机器和设备都是由构件组成的,这些构件在外力作用下能够安全可靠地进行工作,需要满足(强度条件)、(刚度条件)和(稳定性条件)等三个力学条件。

2.将原物体用一理想化的模型——(刚体)来代替3.(力偶)对刚体只产生(转动效应)而没有(移动效应),这与一个力单独作用是不同的。

因此,力偶不能与一个力等效,也就不能与一个力平衡。

4.材料力学对变形固体所做的四条假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。

5.物体在外力作用下会产生变形,基本变形形式主要有:(轴向拉伸或轴向压缩)、(剪切)、(扭转)、(弯曲)。

当外力卸除后,物体能完全或部分恢复其原有的,其中,随外力卸除而消失的变形称为(弹性变形),不能消失的变形称为(塑性变形)或(残余变形)。

6.轴向拉伸或压缩杆件的受力特点是:(外力合力的作用线与杆的轴线重合),其变形特点是:(杆件沿轴线方向伸长或缩短)。

7.截面法求内力的基本方法,其步骤如下(截)(代)(求)(1)截 :欲求某一截面上的内力时,就沿该截面假想地把构件分成两部分,取一部分作为研究对象,弃去另一部分;(2)代 :用作用于截面上的内力代替弃去部分对留下部分的作用(3)求: 对留下部分用平衡方程求解内力。

8.根据应力应变图表示的试验结果,低碳钢拉伸过程可分成(弹性阶段)(屈服阶段)(强化阶段)(局部变形阶段)四个阶段。

9.n称作安全因数。

10.因构件截面尺寸突然变化而引起局部应力急剧增大的现象,称为(应力集中)。

11.如果梁的支座反力仅利用静力平衡方程便可全部求出,这样的梁称为(静定梁),常见的静定梁有(简支梁)、(外伸梁)和(悬臂梁)。

12.最大拉应力理论(第一强度理论),最大伸长线应变理论(第二强度理论),最大切应力理论(第三强度理论),畸变能密度理论(第四强度理论)13.容器按使用功能分为(反应设备)、(换热设备)、(分离设备)、(储运设备);14.容器一般是由几种壳体(如圆柱壳、球壳、圆锥壳、椭球壳等)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。

化工设备机械基础复习资料

化工设备机械基础复习资料

《化工设备机械基础》复习资料一、名词解释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、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、低碳钢:含碳量低于0.25%的碳素钢。

8、低合金钢:一般合金元素总含量小于5%的合金钢。

9、碳素钢:这种钢的合金元素含量低,而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。

10、铸铁:含碳量大于2%的铁碳合金。

1.1、热处理:钢铁在固态下通过加热,保温和不同的冷却方式,以改变其组织、满足所需要的物理,化学与机械性能,这样的加工工艺称为热处理。

12、正火:将加热到临界点以上的一定温度,保温一段时间后的工件从炉中取出置于空气中冷却下来,冷却速度比退火快,因而晶粒细化。

13、退火:把工件加热到临界点以上的一定温度,保温一段时间,然后随炉一起冷却下来,得到接近平衡状态组织的热处理方法。

14、淬火:将钢加热至淬火温度(临界点以30~50oC)并保温一定时间,然后再淬火剂中冷却以得到马氏体组织的一种热处理工艺。

淬火可以增加工件的硬度、强度和耐磨性。

15、回火:在零件淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却处理工艺。

回火可以降低和消除工件淬火后的内应力,使组织趋于稳定,并获得技术上所要求的性能。

16、调质:淬火加高温回火的操作。

要求零件的强度、韧性、塑性等机械性能都较好时,一般采用调质处理。

17、普通碳素钢:这种钢含硫,磷等有害杂质较多,要求S≤0.055%,P≤0.045%。

化工机械基础要点总结

化工机械基础要点总结

M2= RA .x - P(x-a) = x + 4
DB段:M3= RA .x – P(x –a)– 2P(x-3a ) ( 3 a≤ x ≤4 a )
M3= -7 x +28
根据弯矩方程绘制弯矩图,如右图所示。
9
(3)设计截面直径d。 从该梁弯矩图上可以看出,该梁上最大弯矩值为
7KNm。根据弯曲强度条件,
qx
ql 2
qx
M (x)
RA x
qx
x 2
ql 2
x
qx2 2
M
1 ql 2
max 8
12
工程力学计算题
例4: 一卧式贮耀,
内径为Di1500mm,壁 厚10mm,封头高
H=450mm;支座位置如
图,筒体长L=6000mm,
鞍座中心与封头环焊
缝距离a=1000mm。内
贮乙醇液体,包括贮
罐自重在内,可简化
27
第二篇 材料与焊接
0Cr13 含碳量小于0.08%,含鉻13% 0Cr18Ni9:含碳量小于0.08%,含鉻
18%,含镍9% 16MnR,16MnDR 10、金属材料在焊接厚板时必须在焊接接头
处开适当的坡口,坡口的主要作用是什么?
28
第二篇 材料与焊接
11、 对焊接接头进行必要的检验是保证焊接 质量的重要措施,常用的焊接的检验方法有哪 些?
由此可以绘制该梁接近
端部的弯矩图:
16
q2
H?=10m
工程力学计算题
例5:一石油分馏塔总高位 20米,作用在塔上的风载 荷分两段计算, q1=420N/m,
q2=600N/m,塔的内径为1m, 壁厚6mm,塔与基础的连接 方式可以看成固定端。塔体 的[σ]=100MP.校核风载荷 引起的塔体内的最大弯曲应 力。

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结

化工设备机械基础总结化工设备机械是化工工业中不可或缺的组成部分,它们的运行状况直接影响着生产效率和产品质量。

合理、高效地使用和维护化工设备机械对于保障生产安全和提高生产效率至关重要。

本文将对化工设备机械的基础知识进行总结,包括化工设备机械的分类、工作原理以及日常维护注意事项等方面。

一、化工设备机械的分类化工设备机械按照其功能和用途可以分为以下几类:1. 压力容器类:包括反应釜、蒸馏塔、装置容器等等。

这些设备主要用于承受一定压力下的反应和分离过程。

2. 传热设备类:包括换热器、加热炉、冷却器等等。

传热设备主要用于传递热量,保持化工过程中的适宜温度。

3. 分离设备类:包括离心机、过滤机、蒸馏塔等等。

这些设备用于分离混合物中的不同成分,保证产品的纯度。

4. 混合设备类:包括搅拌器和混合槽等。

混合设备用于将多种物质充分混合,以达到特定的化学反应或工艺要求。

5. 运输设备类:包括输送带、输送管道等。

这些设备用于将物料从一个地方转移到另一个地方,保证生产过程的顺畅进行。

二、化工设备机械的工作原理化工设备机械的工作原理与其分类有关。

举几个例子来说明:1. 反应釜是一种常见的压力容器类设备,它用于进行各类化学反应。

反应釜的工作原理是将反应物料放入釜内,加热或者提高压力使其发生化学反应。

2. 换热器是一种传热设备,其主要原理是通过流体间的热传导、对流或辐射传热来实现热量的交换。

可以将热的流体传递给需要加热的流体,或者将冷却的流体吸收热量。

3. 离心机是一种分离设备,它利用离心力将混合物分离为不同密度或大小的组分。

通过旋转离心机,可以有效分离出所需的产品或废物。

三、化工设备机械的日常维护注意事项为了保障化工设备机械的正常运行和延长使用寿命,需要进行定期的维护和保养。

以下是几个需要注意的方面:1. 定期检查:定期检查化工设备的各个零部件,特别是易损部位,如密封件、轴承等。

发现问题及时维修或更换。

2. 清洁保养:保持设备的清洁,定期清除积聚的污物和沉积物,防止出现堵塞或腐蚀。

化工设备机械基础复习要点

化工设备机械基础复习要点

化工设备机械基础复习要点第六章1、910o C以下为具有体心立方晶格结构的α-铁,910o C以上为具有面心立方晶格结构的γ-铁。

2、碳溶解到α-铁中形成的固溶体叫铁素体,碳溶解到γ-铁中形成的固溶体叫奥氏体,钢的组织中只有铁素体,没有奥氏体。

铁素体和奥氏体均具有良好的塑性。

钢分为碳素钢、低合金钢、高合金钢。

3、退火是将零件放在炉中,缓慢加热至某一温度,经一定时间保温后,随炉或埋入沙中缓慢冷却。

正火只是在冷却速度上与退货不同,退火是随炉缓冷而正火是在空气中冷却。

经过正火的零件,有比退火更高的强度和硬度。

淬火的目的是为了获得马氏体以提高工件的硬度和耐磨性,淬火要求很高的冷却速度。

回火就是把淬火后的钢件重新加热至一定温度,经保温烧透后进行冷却的一种热处理操作。

低温回火:加热温度为150—250o C;中温回火:加热温度为350—450o C;高温回火:加热温度为500—650o C。

4、碳钢分为低碳钢,中碳钢,高碳钢三种。

低碳钢:含碳量小于0.3%,是钢中强度较低,塑性最好的一类。

冷冲压及焊接性能均好,是用于制作焊制的化工容器及负荷不大的机械零件。

中碳钢:含碳量在0.3%—0.6%之间,钢的强度和塑性适中,可通过适当的热处理获得优良的综合力学性能,适用制作轴、齿轮、高压设备顶盖等重要零件。

高碳钢:含碳量在0.6%以上,钢的强度及硬度均高,塑性较差,用来制造弹簧,钢丝绳等。

5、Q245R R 指“容”,容器专用 20G G 指“锅”,锅炉专用6、高合金钢号表示:①不锈钢(Cr 含量高时为铁素体Cr1,含量低是为马氏体 1Cr13 2Cr13 Cr17Ni2)Cr17:铬含量为17% ②耐热钢7、单轧钢板的公称厚度为3—400mm ,公称宽度为600—4800mm ,公称长度为2000—20000mm 。

B 类钢板的负偏差为-0.3mm 。

8、无缝钢管做筒体公称直径为筒体的外径,板卷制钢管的公称直径为筒体内径,筒体和封头的公称直径为内径。

化工设备机械基础整理考点

化工设备机械基础整理考点
第二章 容器设计的基本知识
1、容器分类:
低压容器(L):0.1MPap< 1.6MPa;中压容器(M):1.6MPap< 10MPa;
高压容器(H):10MPap< 100MPa;超高压容器(U):p> 100MPa;
按技术监督和管理分为三类,根据容器的压力、压力与容积的乘积、介质特性、用途和设计、制造特点以及在生产过程中的重要性等:一类容器,二类容器,三类容器(最危险)。
鞍座的安装:螺栓孔应根据其不同膨胀形式,按下图要求进行安装。热胀型、冷缩型。
有效壁厚δe(有效厚度):名义厚度与厚度附加量C之差。钢板壁厚中真正可用于承受介质压力的那部分厚度:
最小厚度:对碳素钢和低合金钢钢制容器,取δmin≥3mm;对高合金钢制容器,取δmin≥2mm (重要)
2、设计温度:(高温往上取,低温往下取)若容器内的介质是被热载体(或冷载体)通过容器器壁从外边间接加热(或冷冻),取热载体的最高工作温度或冷载体最低工作温度为设计温度。
密封口泄露的两个途径:垫片渗漏与压紧面泄露。
2、松式法兰用法:不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构,均划为松式法兰,如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰。活套法兰只适用于压力较低场合;螺纹法兰广泛用于高压管道上,一般只适用于压力较低的容器上;
3.提高法兰刚度的途径:a.增加法兰的厚度;b.减小螺栓力作用的力臂(即缩小螺栓中心圆直径);c.增大法兰盘外径等都能提高法兰的抗弯刚度; 对于带长颈的整体和活套法兰,增大长颈部分的尺寸,将能显著提高法兰抗弯变形能力。
法兰的公称直径-指的是与法兰相配的筒体或封头的公称直径。
法兰的公称压力-指在规定的设计条件下,在确定法兰结构尺寸时所采用的压力。 法兰的公称压力并不一定等于法兰的操作压力。

化工设备综合复习

化工设备综合复习

化工设备综合复习化工设备是化学工程的核心,也是化工生产过程中不可或缺的一部分。

化工设备综合复习是化学工程专业学生必备的重要复习内容,本文将从以下几个方面进行介绍和总结。

一、化工设备的分类化工设备根据功能和用途的不同可以分为多种类型,如反应器、输送设备、分离设备和加热设备等。

其中反应器在化工生产中尤为重要,根据反应条件和反应方式不同,分为批式反应器、连续式反应器和半连续式反应器等。

输送设备包括泵、压缩机、离心机等,它们都是将流体或粉体等物料从一个地方输送到另一个地方的设备。

分离设备包括蒸馏塔、萃取塔、吸收塔、过滤器等,主要用于将混合物中的物质分离出来。

加热设备包括加热炉、加热管、热交换器等,主要用于加热反应物料和工艺介质。

二、化工设备的设计原则化工设备的设计原则包括以下几个方面:1. 安全性要求。

化工设备的设计必须符合相关的安全规定和标准,并能够承受工艺压力和温度等变化。

2. 技术可行性。

化工设备的设计必须考虑工艺流程和操作要求,保证生产过程的稳定性和可控性。

3. 经济合理性。

化工设备的设计必须考虑设备制造、安装、运行和维护的成本,减少不必要的浪费和损耗。

4. 环保要求。

化工设备的设计必须考虑环保因素,减少对环境的污染和影响,保护生态环境。

三、化工设备的操作和维护化工设备的操作和维护是保证设备正常运行的关键。

操作人员必须熟悉设备的工作原理和操作规程,并进行定期的维护和保养。

1. 操作要点。

在操作化工设备时,必须认真查看相关的操作指导书,熟悉设备的结构和操作要点,确保操作程序和参数的准确性和合理性。

操作时应注意安全,避免发生事故。

2. 维护保养。

化工设备的维护保养主要包括设备清洁、润滑、检查和更换部件等操作。

必须按照相关要求进行操作,确保设备的稳定性和可靠性,延长设备的使用寿命。

四、常见问题及解决方法在化工设备的操作和维护过程中,常常会出现一些问题,以下是一些常见问题及解决方法:1. 漏气现象。

漏气是一种常见的化工设备故障,主要由于密封件老化或安装不当所致。

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化工设备机械基础复习要点第六章1、910o C以下为具有体心立方晶格结构的α-铁,910o C以上为具有面心立方晶格结构的γ-铁。

2、碳溶解到α-铁中形成的固溶体叫铁素体,碳溶解到γ-铁中形成的固溶体叫奥氏体,钢的组织中只有铁素体,没有奥氏体。

铁素体和奥氏体均具有良好的塑性。

钢分为碳素钢、低合金钢、高合金钢。

3、退火是将零件放在炉中,缓慢加热至某一温度,经一定时间保温后,随炉或埋入沙中缓慢冷却。

正火只是在冷却速度上与退货不同,退火是随炉缓冷而正火是在空气中冷却。

经过正火的零件,有比退火更高的强度和硬度。

淬火的目的是为了获得马氏体以提高工件的硬度和耐磨性,淬火要求很高的冷却速度。

回火就是把淬火后的钢件重新加热至一定温度,经保温烧透后进行冷却的一种热处理操作。

低温回火:加热温度为150—250o C;中温回火:加热温度为350—450o C;高温回火:加热温度为500—650o C。

4、碳钢分为低碳钢,中碳钢,高碳钢三种。

低碳钢:含碳量小于0.3%,是钢中强度较低,塑性最好的一类。

冷冲压及焊接性能均好,是用于制作焊制的化工容器及负荷不大的机械零件。

中碳钢:含碳量在0.3%—0.6%之间,钢的强度和塑性适中,可通过适当的热处理获得优良的综合力学性能,适用制作轴、齿轮、高压设备顶盖等重要零件。

高碳钢:含碳量在0.6%以上,钢的强度及硬度均高,塑性较差,用来制造弹簧,钢丝绳等。

5、Q245R R指“容”,容器专用 20G G指“锅”,锅炉专用6、高合金钢号表示:①不锈钢(Cr含量高时为铁素体Cr1,含量低是为马氏体 1Cr13 2Cr13 Cr17Ni2)Cr17:铬含量为17% ②耐热钢7、单轧钢板的公称厚度为3—400mm,公称宽度为600—4800mm,公称长度为2000—20000mm。

B类钢板的负偏差为-0.3mm。

8、无缝钢管做筒体公称直径为筒体的外径,板卷制钢管的公称直径为筒体内径,筒体和封头的公称直径为内径。

9、HT:灰铸铁 RuT:蠕墨铸铁 QT:球墨铸铁 KT:可锻铸铁 BT:白口铸 HT150 150---用单铸试棒作出的最低抗拉强度为150MPa。

QT350-22L:22指有室温-22℃下的冲击性能要求。

QT500-7 500—抗拉强度R m/MPa 7—最小伸长率7/%(min) 钢和铸铁的分界线碳含量>2.11%为铸铁<2.11%为钢第七章应力分类:单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态10、容器:化工设备虽然尺寸大小不一,形状结构不同,内部构件多种多样,但是它们都有一个外壳,这个外壳就叫容器。

容器是化工生产所用各种设备外部壳体的总称。

容器一般由筒体、封头、法兰、支座、接管及人孔(手孔)等原件构成。

11、内压圆筒中的拉伸应力环向拉伸应力(环向薄膜应力)δθ=(其中Di为中径,δ为厚度。

)经向拉伸应力(经向薄膜应力)δm=内压球壳中的拉伸应力δθ=δm=12、弯曲应力周边简支、承受均布载荷的圆平板,最大弯曲应力出现在板的中心处;周边固定、承受均布载荷的圆平板,最大应力出现在板的中心四周;承受压力p的圆平板所产生的最大弯曲应力δMmax是同直径、同厚度圆柱形壳体内薄膜应力的2K倍。

13、二次应力(边缘应力,边界应力)产生原因:边缘应力是由于不连续点的两侧产生相互约束而出现的附加应力。

性质:局部性只产生在局部区域内,边缘应力衰减很快。

自限性当边缘处的附加应力达到材料屈服极限时,相互约束便缓解了,不会无限制地增大。

对二次应力的限制:①利用局部性特点,改变边缘结构,边缘局部加筒体纵向焊缝错开焊接,焊缝与边缘离开,焊后热处理②利用自限性保证材料塑性,可以使边缘应力不会过大,避免产生裂纹。

13、强度理论最大拉应力理论(第一强度理论):无论是简单还是复杂应力状态,只要发生脆断,其共同的原因是最大拉应力达到某个共同的极限值。

最大伸长线应变理论(第二强度理论):无论是简单还是复杂应力状态,只要发生脆断,其共同的原因是最大伸长应变达到某个共同的极限值。

最大剪应力理论 (第三强度理论):无论是简单还是复杂应力状态,只要发生屈服破坏,共同的原因是最大剪应力达到某个共同的危险值。

δr3=δ1-δ3.形状改变比能理论 (第四强度理论):无论是简单还是复杂应力状态,只要发生屈服破坏,其共同的原因是形状改变比能达到某个共同的极限值。

脆性断裂选用第一、第二强度理论屈服失效选用第三、第四强度理论容器设计采用第三、第四强度理论。

第八章14、设计参数:容器(公称)直径、设计压力和工作压力、设计温度、计算压力、许用应力、焊接接头系数、腐蚀裕量。

容器直径:对于用钢板卷焊的筒体,以内径作为它的公称直径,用无缝钢管做筒体时,以外径作为它的公称直径。

设计压力:指设定的容器顶部的最高压力。

工作压力:将容器在正常操作情况下容器顶部可能出现的最高工作压力称为容器的最大工作压力,用p w表示。

①装有安全阀的容器,其设计压力不得低于安全阀的整定压力,整定压力是根据容器最大工作压力调定的。

取不低于安全阀开启压力: p ≤(1.05~1.1)p w系数取决于弹簧起跳压力。

②装有爆破片的容器,取设计压力为爆破片设计爆破压力加制造范围上限。

(1.15-1.75) pw。

③无安全泄放装置——取 p=(1.0~1.1)pw。

④盛装液化气容器——设计压力应根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。

(地面安装的容器按最高饱和蒸汽压不低于50℃时的气体压力考虑)。

设计温度:指容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。

设计温度在容器设计中的作用: ①选择材料; ②确定许用应力。

※确定设计温度的方法:(1)类似设备实测;(2)传热计算;(3)参照书P90表4-5。

计算压力:在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。

当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时,可忽略不计。

即计算压力=设计压力+液柱静压力(≥5%P 时计入)。

许用应力:定义式:(1) 许用应力〔s 〕的确定:工作温度为常温(<200snt ,sDt----设计温度下材料的蠕变强度和 持久强度。

nn,nD----蠕变强度和持久强度的安全系数。

焊接接头系数:容器上存在有:纵焊缝----A 类焊缝环焊缝----B 类焊缝。

焊接系数常取 1.0(双面全部无损探伤)或0.85(双面局部无损探伤). 单面全无:0.9 单面局无:0.8 [])安全系数()极限应力(n 0σσ=需要进行无损检验。

检验方法主要是:X 射线检查和超声波检查。

腐蚀裕量:对单面腐蚀取C2= 1 mm; 对双面腐蚀取C2= 2 mm 。

对于不锈钢,一般取0。

15、厚度计算理论计算厚度δ 有第三强度理论得薄膜应力强度条件为δr3=δθ≤[δ]t ,对于筒体,该强度条件应写成δr3= ≤[δ]t ,由于钢板在焊接加热过程中,对焊缝周围会产生不利影响,所以港版的许用应力乘以焊接接头系数ψ,所以δr3= ≤[δ]t ψ,即δ≥ ,将D=D i +δ代入并去掉不等号,经简化整理并将p 用p c 代替后,得到理论计算厚度的计算公式:δ= 。

δ为筒体的理论计算厚度,Pc为计算压力,Di 为内径,[δ]t 为许用应力。

大多数情况下,δ=。

设计厚度δ d :δd =δ+C 2 C 2=n*λmm 为使用寿命n 年内的总腐蚀裕量。

名义厚度δn : δn =δd +C 1+⊿ C 1为负偏差,⊿为去除负偏差后的圆整值。

对压力容器用的低合金钢板和不锈钢钢板,它们的厚度负偏差一律为-0.3mm 。

有效厚度δe : δe =δ+⊿=δn -C 1-C 2最小厚度δmin :最小厚度是指为满足容器在制造、运输及安装过程中的刚度要求,根据工程实践经验所规定的不包括腐蚀裕量的最小厚度。

对于碳素钢和低合金钢制容器,δmin 不小于3mm ;对于高合金钢制容器,δmin 不小于2mm 。

若算出的δ<δmm 取δmm 为计算厚度δmm -δ>C 1,理论计算厚度很小,δn =δmm + C 2+⊿δmm -δ<C 1,理论计算厚度不大,δn =δmm + C 2+ C 1+⊿16、强度校核公式:1)在工作压力及温度下,现有容器强度够否?2 )现有容器的最大允许工作压力如何?由薄膜应力理论可推导球形容器强度计算公式由第三强度理论,强度条件:则导出壁厚计算公式:17、“实测壁厚”概念。

即无需考虑负偏差问题,C1=0 。

第九章18、概念:稳定、临界压力、临界应力、临界应变、计算长度、临界长度。

58][2)(-------≤+=φσδδσt e e i t D p 68][2][-------+=φσδδt e i e D p 12044m 3pD pD θσσσσσδδ=====即[]σδσ≤=43pD r )(][4mm p pD t i -=ϕσδ)(][42mm C p pD t i d +-=ϕσδ)(][412mm C C p pD t i n ∆+++-=ϕσδ[][][]ϕσδδϕσδδσt ei e t ee i t D p D p +=≤+=44球壳最大允许工作压力)(球壳应力校核公式稳定:当轴向压力小于临界压力是,压杆在直线形状下维持稳定平衡。

临界压力:使外压圆筒从在圆的形状下能够维持稳定的平衡过渡到不能维持稳定平衡的那个压力就是该外压圆筒的临界压力,用P cr 表示。

临界应力:筒体在临界压力作用下,筒壁内产生的环向压缩应力称为临界应力,用δcr 表示。

临界长度:L cr =1.18D o L >L cr 长圆筒 L <L cr 短圆筒,是封头或其他钢行构件对筒身是否有支撑作用的分界线。

19、钢制长圆筒 临界压力公式:从上述公式看,影响长圆筒临界压力的因素如何? 除了与材料物理性质(弹性模量E,μ)有关外,几何方面只与径厚比(δe/DO)有关,与长径比(L/DO)无关。

试验结果证明:长圆筒失稳时的波数为2。

钢制短圆筒 临界压力公式 L 为计算长度. 从公式看,短圆筒临界压力大小与何因素有关?除了与材料物理性质有关外,与圆筒的厚径比和长径比均有关。

试验结果证明:短圆筒失稳时的波数为大于2的整数。

20、外压圆筒的设计方法:图算法。

对于DO/δe ≥20的圆筒和管子:(1)根据假定的Do 、L 、δe,计算2.5'()2.59eo cr o D p E L D δ=L/Do,Do/ δe 并查取A 值;(2)根据材料查找B-A 曲线(3)通过B-A 曲线得到B 值(A >设计温度B-A 的最大值,则取右端点纵坐标为B ,若A 值在曲线直线段左侧,则B=2EA/3)(4)计算[p],直至[p]≥P c 为止。

21、压杆稳定计算---实用计算方法:折减系数法φ—折减系数(表9-4;表9-5);一般[σ]>[σw],故 φ <1。

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