过程设备讲义解析
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过程装备
前言
国际标准化组织认定----人类社会经济活动中的全部产品分为:
硬件产品（hardware）
软件产品（software）
流程性材料产品（processed material）
服务型产品（service）
硬件产品……以固体（金属、非金属）形态为主的材料。
流程性材料产品……以流体（气、液、粉粒体等）形态为主的材料。
过程工业
■改变流程性材料的物理和化学性能为主要目标的加工业，加工制造流程性材料产品的产业。过程工业是现代国民经济的支柱产业之一。例如：
➢石油炼制（常减压、催化裂化、重整）、化学过程（加氢裂化、乙烯、PTA）、合成纤维、塑料、化肥（合成氨、尿素合成、碳酸氢氨等等）、精细化工……
➢煤化工、煤液化、甲醇、聚乙烯醇……
➢食品加工、制冷过程、材料加工过程、城市给排水，煤气、天然气……
过程装备
⏹是实现过程工业生产的硬件。与一般机械设备不同，它与传热过程、传质过程、流动过程、反应过程等紧密相关。
⏹国家高技术研究发展计划（863计划）确定的6个高技术领域为信息技术、生物和现代农业技术、新材料、先进制造与自动化技术、能源技术和资源环境技术。
世界范围高技术之一……
⏹世界上发达国家将“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一⏹先进制造技术主要包括
➢硬件产品的先进制造技术
➢流程性材料产品的先进制造技术
《先进制造技术》的理论基础硬件产品流程性材料产品
固体力学
机械机构学电工、电子学信息技术科学固体力学
机械学
电工、电子学信息技术科学
材料学加工学热处理学化学
流体力学
热力学
化学工程与工艺学
流程性材料产品的先进制造技术⏹过程原理与技术
⏹成套装置流程技术
⏹过程装备技术
⏹过程控制技术
成套过程装置----
组成过程工业的工作母机群，是一个独立的密闭连续系统。该成套系统包括一系列的过程
设备和过程机器：见下图
成套过程装置----
流程性材料原料
管道过程设备
阀门过程机器
仪表控制
流程性材料产品
国内大型石油化工装置
107页过程装备－过程设备及流体机械
⏹4.3过程设备及流体机械设计
⏹过程设备：指容器（真空、常压、压力）等静止设备。反应设备、换热设备、分离设备、储存设备等。是设计院非标准设备设计主要工作。
⏹流体机械：指动设备。如泵（离心泵）；压缩机（离心压缩机）、鼓风机、离心机、过滤机等。是过程装备中需要选型和研究改进的主要设计内容。
过程设备
P107
压力容器：承受气态或液态介质压力的密闭容器。压力容器的结构与一般容器相似，但配备有安全装置。
容器结构：容器主体部分由几个不同形状的回转壳体即（受压元件：圆筒形壳体、椭圆形壳体、半球形壳体、圆锥形壳体等）组合而成；再加上辅助（非受压）的连接件、支承件等构成容器总体。
典型的容器结构
容器由筒体、封头和通用零部件组成。其中通用零部件包括：接管、支座、人（手）孔及其他附件
P107
压力容器的分类
⏹P107
⏹分类的目的：按不同目的有不同分类
➢1）按壁厚分类
➢2）按承压性质分类
➢3）按（内压容器的）压力等级分类
➢4）按壁温分类
➢5）按结构材料分类
➢6）按安全管理（容规）分类
⏹按壁厚分类
容器类别特征
薄壁容器外径与内径之比K=D o/D i≤1.2
壁厚与直径之比δ/D i≤0.1
器壁应力为两相应力厚壁容器外径与内径之比K=D o/D i＞1.2
器壁应力为三相应力
按承压性质分类
容器类别特征
内压容器内部压力大于外部压力
（p i＞p0）
外压容器外部压力大于内部压力
（p0＞p i）
（真空容器）内部压力小于外界大气压
（p i＜0.1MPa绝压）
⏹标准大气压：0.101325MPa（A）
工程上：
⏹环境大气压取：0.1MPa（A）绝压
也就是0 MPa（G）表压
⏹工程大气压：0.098067MPa（A）
⏹真空：负的表压（－），绝对值为真空度⏹全真空：零绝对压力为全真空
也就是0 MPa（A）绝压
压力容器的分类－3
⏹P108
⏹按（内压容器的）压力等级分类
分类代号工作压力范围
/ MPa（G）低压容器L0.1≤p＜1.6
中压容器M 1.6≤p＜10
高压容器H10≤p＜100
超高压容器U p≥100
注：表中压力为表压。在《压力容器安全技术监察规程》中以容器设计压力划分。
常压容器和真空容器
分类压力范围
常压容器－0.02MPa（G）≤p＜0.1MPa（G）（真空容器）0.0MPa（A）≤p＜0.1MPa(A)⏹JB/T4735钢制焊接常压容器规定的范围
⏹真空容器目前尚无专门的国家标准规定
适用于不同压力范围的标准和规程
规范号规范名称最高压力Mpa最低压力Mpa GB 150钢制压力容器35
JB/T 4732钢制压力容器
分析设计标准100≥0.1
JB/T 4735钢制常压容器0.1-0.02 JB/T 4734铝制焊接容器8
JB/T 4745钛制焊接容器35
ASME Ⅷ－3
高压容器
建造的另一规程
＞69
压力容器安全监察规程－20001000.1超高压容器安全监察规程－941000100