化工设备.ppt
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2(20)
典型的压力容器结构示例图如下:
(1) 储罐
（2）管壳式换热器
3(20)
典型的压力容器结构示例图如下: (3)反应釜 (4)精馏塔
4(20)
(2)按承压性质分类
可分为内压容器与外压容器两类:
1) 当 容 器 内 部 介 质 压 力 大 于 外 界 压 力 时 称 为 内 压 容器；
将研究的压力容器的壳体视为回转壳体
17(20)
1.回转壳体的几何特性
回转壳体 旋转壳体指壳体的中间面（等分壳体厚度的面）是由一
条直线或平面曲线作母线，绕其同平面内的轴线旋转一周而 成的旋转曲面。 轴对称
壳体的几何形状、约束条件和载荷都是对称于某一轴。 中间面
与壳体内外表面等距离的中曲面。内外表面的法向距离 为壳体的厚度。
（2）第二组介质，除第一组以外的介质
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4.相关法规及常用标准
(1)基本法规： 《特种设备安全监察条例》—国务院 《固定式压力容器安全技术监察规程》—国家质监局
(2)压力容器常用标准： GB150 《压力容器》 GB151 《管壳式换热器 》 JB4732 《钢制压力容器分析设计》
》
12(20)
18(20)
1.回转壳体的几何特性
法线 通过经线上一点垂直于中间面的直线，称为中间面在
该点的“法线”。 特点：法线的延长线必与回转轴相交。 第一曲率半径* 某点经线(平面曲线或直线)的曲率半径。
第二曲率半径* 过某点垂直于经线的平面与中间面交线的曲率半径。
特点：[1]在法线上；[2]曲率中心在回转轴上。
二、容器机械设计的基本要求
1.强度——不发生破坏 如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。
2.刚度——不发生过大变形 如塔体倾斜，塔盘下凹等。
3.稳定性——不发生瘪塌或褶皱 如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负
瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌等。
13(20)
14(20)
4.耐久性——保证使用寿命。 一般化工设备设计使用寿命为10～15年。大多取
6(20)
(3)按容器壁温分
1）常温容器 -20＜壁温≤2000C 2）高温容器 壁温~蠕变温度
碳钢，低合金钢 —— ＞4200C 奥氏体不锈钢 —— ＞5500C 3）低温容器 壁温≤-200C
-200C～-400C为浅冷容器 壁温≤-400C为深冷容器
7(20)
Байду номын сангаас4)按安放形式：
立式、卧式容器。
(5)按壁厚：
薄壁（ K D0 Di 1.2）,厚壁容器。
(6)安全综合*
根据介质性质，设计压力以及容器的容积等内容， 压力容器可分为I、II、III类压力容器。
8(20)
(6)安全综合分类
9(20)
(6)安全综合分类
10(20)
介质规定
（1）第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害 的化学介质，易燃介质，液化气体；
§5.1 容器设计基本知识
一、压力容器的基本结构与分类
1.基本结构
主体（容器壳体）+ 附件（人孔，手孔，物料进出、排污、 测量等管口、支座、法兰、安全附件等）
接管
人孔
封头
液面计
筒身
支座
1(20)
2. 压力容器分类
(1) 按容器在生产中的作用分
储存压力容器（C）——储罐、计量槽、压力缓冲器； 反应压力容器（R）——合成塔、反应釜、变换炉等； 传热压力容器（E）——加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、 废热锅炉、水洗塔等； 分离压力容器（S）——分馏塔、吸收塔、干燥塔、过滤器、 分离器等。
19(20)
1.回转壳体的几何特性
20(20)
第一 和第二曲率半径的确定
试写出所标点的第一 和第二曲率半径。
21(20)
2)当容器内部介质压力小于外界压力时则称为外压 容器。
注:外压容器中，当容器内压力小于一个绝对大气 压(约0.1MPa)时又称为真空容器。
5(20)
内压容器按设计压力又可分为：
※低压容器(代号L) 0.1MPa≤p＜1.6MPa； ※中压容器(代号M) 1.6MPa≤p＜10MPa； ※高压容器(代号H) 10MPa≤p＜100MPa； ※超高压容器(代号U) p≥100MPa。
决于腐蚀情况，有些取决于工作条件。 5.密封性——包括内漏和外漏。 6. 标准化设计
法兰、螺栓、封头、筒体、支座、接管、人孔等。
15(20)
7.方便制造、操作与检修，便于运输 8.技术经济指标合理
经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价 格；管理费用和生产总成本。
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三、容器设计基本知识
典型的压力容器结构示例图如下:
(1) 储罐
（2）管壳式换热器
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典型的压力容器结构示例图如下: (3)反应釜 (4)精馏塔
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(2)按承压性质分类
可分为内压容器与外压容器两类:
1) 当 容 器 内 部 介 质 压 力 大 于 外 界 压 力 时 称 为 内 压 容器；
将研究的压力容器的壳体视为回转壳体
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1.回转壳体的几何特性
回转壳体 旋转壳体指壳体的中间面（等分壳体厚度的面）是由一
条直线或平面曲线作母线，绕其同平面内的轴线旋转一周而 成的旋转曲面。 轴对称
壳体的几何形状、约束条件和载荷都是对称于某一轴。 中间面
与壳体内外表面等距离的中曲面。内外表面的法向距离 为壳体的厚度。
（2）第二组介质，除第一组以外的介质
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4.相关法规及常用标准
(1)基本法规： 《特种设备安全监察条例》—国务院 《固定式压力容器安全技术监察规程》—国家质监局
(2)压力容器常用标准： GB150 《压力容器》 GB151 《管壳式换热器 》 JB4732 《钢制压力容器分析设计》
》
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18(20)
1.回转壳体的几何特性
法线 通过经线上一点垂直于中间面的直线，称为中间面在
该点的“法线”。 特点：法线的延长线必与回转轴相交。 第一曲率半径* 某点经线(平面曲线或直线)的曲率半径。
第二曲率半径* 过某点垂直于经线的平面与中间面交线的曲率半径。
特点：[1]在法线上；[2]曲率中心在回转轴上。
二、容器机械设计的基本要求
1.强度——不发生破坏 如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。
2.刚度——不发生过大变形 如塔体倾斜，塔盘下凹等。
3.稳定性——不发生瘪塌或褶皱 如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负
瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌等。
13(20)
14(20)
4.耐久性——保证使用寿命。 一般化工设备设计使用寿命为10～15年。大多取
6(20)
(3)按容器壁温分
1）常温容器 -20＜壁温≤2000C 2）高温容器 壁温~蠕变温度
碳钢，低合金钢 —— ＞4200C 奥氏体不锈钢 —— ＞5500C 3）低温容器 壁温≤-200C
-200C～-400C为浅冷容器 壁温≤-400C为深冷容器
7(20)
Байду номын сангаас4)按安放形式：
立式、卧式容器。
(5)按壁厚：
薄壁（ K D0 Di 1.2）,厚壁容器。
(6)安全综合*
根据介质性质，设计压力以及容器的容积等内容， 压力容器可分为I、II、III类压力容器。
8(20)
(6)安全综合分类
9(20)
(6)安全综合分类
10(20)
介质规定
（1）第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害 的化学介质，易燃介质，液化气体；
§5.1 容器设计基本知识
一、压力容器的基本结构与分类
1.基本结构
主体（容器壳体）+ 附件（人孔，手孔，物料进出、排污、 测量等管口、支座、法兰、安全附件等）
接管
人孔
封头
液面计
筒身
支座
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2. 压力容器分类
(1) 按容器在生产中的作用分
储存压力容器（C）——储罐、计量槽、压力缓冲器； 反应压力容器（R）——合成塔、反应釜、变换炉等； 传热压力容器（E）——加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、 废热锅炉、水洗塔等； 分离压力容器（S）——分馏塔、吸收塔、干燥塔、过滤器、 分离器等。
19(20)
1.回转壳体的几何特性
20(20)
第一 和第二曲率半径的确定
试写出所标点的第一 和第二曲率半径。
21(20)
2)当容器内部介质压力小于外界压力时则称为外压 容器。
注:外压容器中，当容器内压力小于一个绝对大气 压(约0.1MPa)时又称为真空容器。
5(20)
内压容器按设计压力又可分为：
※低压容器(代号L) 0.1MPa≤p＜1.6MPa； ※中压容器(代号M) 1.6MPa≤p＜10MPa； ※高压容器(代号H) 10MPa≤p＜100MPa； ※超高压容器(代号U) p≥100MPa。
决于腐蚀情况，有些取决于工作条件。 5.密封性——包括内漏和外漏。 6. 标准化设计
法兰、螺栓、封头、筒体、支座、接管、人孔等。
15(20)
7.方便制造、操作与检修，便于运输 8.技术经济指标合理
经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价 格；管理费用和生产总成本。
16(20)
三、容器设计基本知识