化工机械设备基础知识7-10
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》总结第一篇力学基础一、能正确画出受力图,会进行受力分析;能用平衡方程求解未知数;力矩、力偶的概念,力偶的性质?二、1.弹性变形、塑性变形的概念?应力集中的概念?虎克定律表达式及其适用条件。
塑性材料与脆性材料?其许用应力各怎样确定?塑性材料与脆性材料在力学性能方面的区别?材料在高温及低温下应用时各应注意什么问题?2.能画出低碳钢的拉伸应力应变曲线示意图,简要说明各个阶段的名称以及各种极限应力的名称。
在整个试验过程中能测出反映材料力学性能的不同指标,其中表示强度性能、弹性性能、塑性性能的指标各有哪些?三、掌握受拉(压)杆件的强度计算;四、构件受什么样的力将产生剪切变形?常见连接件如销钉连接、键连接等工作时将产生什么变形?五、构件受什么样的力产生弯曲变形?梁弯曲时截面上的应力情况?应力分布图。
中性层、中性轴的概念。
会画简单受力梁的剪力图及弯矩图,掌握受弯梁的强度计算及常用截面的轴惯性矩及抗弯截面模量,梁弯曲时的正应力分布规律,梁的合理截面。
AE第二篇压力容器一、1.铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体、马氏体的概念。
2.含碳量对碳钢机械性能的影响如何?什么是退火和正火、淬火和回火?各自的目的?钢的常规热处理工艺一般有哪些?3.化工常用钢材Q235-AF、Q235-B、10、20R、45、16MnR、15MnVR、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10等各属于哪类钢(碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、不锈钢)?钢号中的字母、数字各表示什么意思?4.不锈钢主要的合金元素有哪些?各有什么作用?不锈钢为什么含碳量都很低?5.灰铸铁和球墨铸铁性能上有何差异?产生差异的原因是什么?HT150、QT400-17中字母、数字的意义?什么是黄铜?白铜?青铜?三、回转曲面、第一曲率半径、无理距理论、边缘应力的概念?边缘应力产生的原因?一般出现在何处?微体平衡方程式和区域平衡方程式的表达式?钢板卷制圆筒形容器,纵焊缝与环焊缝哪个易裂?容器的公称直径是哪个直径?法兰、支座等的公称直径指的是哪个直径?四、掌握内压容器的设计计算(筒体、封头),计算式中各参数的选取,筒体的水压试验校核;容器进行压力试验的目的是什么?容器的最小壁厚是根据什么条件确定的?椭圆封头、碟形封头、折边锥形封头各由几部分组成?为什么要加直边?标准椭圆封头的基本参数如何?为什么这样规定?五、外压容器的失稳破坏,临界压力的概念,影响外压圆筒临界压力的因素有哪些?长圆筒、短圆筒的概念,用高强钢代替一般碳钢制造外压容器,能否提高其稳定性?为什么?外压容器加加强圈有什么作用?掌握外压容器的稳定性计算(筒体、封头、加强圈),计算式中各参数的取法。
化工设备基础知识汇总
填料的种类:1、乱堆部分 反应设备
按反应器结构型式分类
反应器
釜式(槽式) 塔式
管式 固定床 流化床
釜式反应器:主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。 可间歇操作,也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等 组成。
塔式反应器:指高径比较大的反应设备。广泛用于气-液相 反应、液-液相反应。
特征:反应器内填充有固定不动的固体颗粒。 可以 是催化剂,也可以是固体反应物。 适用于气固催化反应,固相加工反应,应用非常广 泛。
固定床反应器的结构型式
换热式固定床反应器
列管式固定床反应器 管内装填催化剂,反应物料自上而下通过床层;管间为载热
体,与管内物料进行换热,以维持所需的温度条件。
5、流化床反应器
组合后,泵的特性曲线由单泵同一H下Q的 倍数确定。
离心泵的类型与选用
(2)离心泵的选用
①根据被输送液体的性质确定泵的类型。 ②确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产 任务来定,所需压头由管路的特性方程来定。 ③根据所需流量和压头确定泵的型号。 A、查性能表或特性曲线,要求流量和压头与管 路所需相适应。 B、若生产中流量有变动,以最大流量为准来查找, H也应以最大流量对应值查找。 C、若H和Q与所需要不符,则应在邻近型号中找H 和Q都稍大一点的。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器 两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后, 送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小, 持液量小,操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液 体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率 降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对 侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
化工设备机械基础
• ⑤产品总成本:是生产中一切经济效果的综合反映。一般 要求产品的总成本愈低愈好,但如果一个化工设备是生产 中间产品,则为了使整个生产的最终产品的总成本为最低, 此中间产品的成本就不一定选择最低的指标,而应从整个 生产系统的经济效果来确定。
• 三、容器零部件的标准化
• 1.标准化的意义
• ①组织现代化生产的重要手段之一。实现标准化,有利于 成批生产,缩短生产周期,提高产品质量,降低成本从而 提高产品的竞争能力。
金属腐蚀破坏的形式: 均匀腐蚀与非均匀腐蚀(又称局部腐蚀)
金属设备的防腐措施:
1、衬覆保护层 2、电化学保护 3、缓蚀剂
第二章 容器设计的基本知识
• 一、容器的分类与结构 • (一)结构
• (二)分类 • 第一种:按设计压力分类 • 按承压方式,压力容器可分为内压容器与外压容器。 • 内压容器又可按设计压力(P)大小分为四个压力等级::
一化学腐蚀:金属遇到干燥的气体或非电解质溶液而发生化 学作用所引起的腐蚀。其产物在金属的表面,腐蚀过程 中没有电流的产生。
二氢腐蚀:氢气在较低温度和压力(<200℃,<5.0MPa)下 对普通碳钢及低合金钢不会有明显的腐蚀,但是在高温 高压下则会对它们产生腐蚀,结果使材料的机械强度和 塑性显著下降,甚至损坏,这种现象常称为“氢腐蚀”。
(也是通过试验方法获得,一般在油压机上进行弯曲试验,测定材料的 缺口敏感性。)
• 4.硬度 : • 衡量材料软硬的一个指标 • 总之,在材料的力学性能所包括的强度、塑性、韧性、硬度四个指
标中, • 强度和塑性占主导地位,但使用时要考虑温度的变化。 二化学性能(主要指耐腐蚀性和抗氧化性) • 1、耐腐蚀性: • 金属和合金对周围介质,如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能
化工设备机械基础(基础知识)
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爱情这东西,没得到可能是缺憾,不表白就会有遗憾,可是如果自不量力,就只能抱憾了。
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1、化工设备基础知识化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 1 化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 由于化工设备的适用场合不同,由于化工设备的适用场合不同,设备内部的结构也不但它们都有一外壳,这一外壳称为容器,同,但它们都有一外壳,这一外壳称为容器,故化工设备又称为化工容器。
又称为化工容器。
化工容器的特点:经常在高温、高压场合下工作,化工容器的特点:经常在高温、高压场合下工作,内部的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。
的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。
化工容器的结构组成化工容器常见的结构由:筒体、封头、支座、密封装置、化工容器常见的结构由:筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。
图 1-1卧式容器的结构简图2 、化工容器的分类不同类型的化工容器虽然服务对象不同、不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样,各异、结构形式多样,但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的密闭容器,化工容器又称压力容器。
积达到一定数值的密闭容器,化工容器又称压力容器为了了解各种压力容器的结构特点、为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设制造、管理等方面的要求,计、制造、管理等方面的要求,需对压力容器进行分本课程着重介绍中国《类,本课程着重介绍中国《压力容器安全技术监察规中的分类方法。
程》中的分类方法1).按压力容器的工艺用途分类(1)反应压力容器(R):主要用于完成介质的物理、化学反应的压反应压力容器():主要用于完成介质的物理、主要用于完成介质的物理力容器。
化工设备基础知识
化工设备基础知识1. 引言化工设备是化学工业生产过程中的核心部分,它们扮演着将原料转化成产品的重要角色。
了解化工设备的基础知识对理解化学工业生产过程以及维护和管理化工设备都十分关键。
本文将介绍化工设备的基本概念、常见类型以及其工作原理和应用。
化工设备是指用于进行化学反应、混合物分离、质量传递或能量传递的设备。
它包括了各种容器、管道、反应器、分离器、换热器以及其他配套设备。
化工设备通常由耐腐蚀的材料制成,如不锈钢、玻璃钢和塑料等。
3.1 反应器反应器是进行化学反应的核心设备,可以用于合成新化合物、转化原料或达到其他化学目的。
常见的反应器类型包括:•批量反应器:适用于小规模实验室研究以及小批量生产。
•连续流动反应器:适用于大规模连续生产,具有高效性和稳定性。
•固定床反应器:反应物在固定的催化剂床上进行反应。
•搅拌式反应器:通过搅拌装置将反应物混合并提供充分的反应接触。
3.2 分离器分离器用于将混合物中的组分分离出来。
常见的分离器类型包括:•蒸馏塔:利用不同组分的沸点差异,通过蒸馏将混合物分离成纯组分。
•萃取塔:利用不同组分在溶剂中的溶解度差异,通过溶剂的流动将混合物分离。
•结晶器:通过调节温度和压力,使溶液中的某些组分结晶从而分离出来。
•过滤器:通过过滤设备将固体颗粒从流体中分离出来。
3.3 换热器换热器用于将热能从一个介质传递到另一个介质。
常见的换热器类型包括:•管壳式换热器:具有管束和外壳两部分,通过管道将热能传递给另一个介质。
•板式换热器:由一系列平行的金属板组成,通过板间流动的介质进行热量交换。
•空气冷却器:利用空气对介质进行冷却,常用于冷却剂回收或冷却过程中的热量排放。
4. 化工设备的工作原理和应用化工设备的工作原理和应用与其类型密切相关。
以下是一些常见化工设备的工作原理和应用举例。
4.1 批量反应器的工作原理和应用批量反应器是一种适用于小规模化学反应的设备。
它的工作原理是将反应物加入到反应器中,然后进行反应,最后将产物取出。
化工机械的设备管理基础知识
化工机械的设备管理基础知识一、化工生产装置的特点化工生产是典型的过程工业,所生产的产品为流程性材料产品。
所谓流程性材料是指以流体(气、液、粉、粒体等)形态为主的材料。
化工生产装置是组成过程工业的工作母机群。
它通常是由一系列的机器和设备按一定的流程方式用管道,阀门等连接起来的一个独立的密闭系统,再配以必要的控制仪表和设备,即能平稳连续地把以流体为主的各种流程材料,在装置内部经历必要的物理化学过程,制造出人们需要的新的流程性材料产品。
二、化工机械设备的分类化工机械设备总体可分为两大类,即静设备和动设备。
1、静设备(1)塔设备:包括蒸馏塔(精溜塔)、干燥塔、洗涤塔、冷却塔、造粒塔。
(2)反应设备:包括反应器、反应釜、焚烧炉等。
(3)贮存设备:包括金属和非金属贮罐各种容器等。
(4)换热设备:包括列管式换热器、碟片式换热器、石墨冷凝器、U型管式换热器等。
(5)炉类设备:包括蒸汽锅炉、热载体炉(导热油炉)等。
2、动设备(1)化工机械类:包括离心机、真空过滤机、板框压滤机(箱式压滤机)、切片机、混拼机、震筛机、螺旋输送机等。
(2)通用机械类:①泵类:包括离心泵、旋涡泵、齿轮泵、水环式真空泵、水喷射式真空泵、水环罗茨式真空机组、比例泵、螺杆泵等。
②压缩机类:包括活塞式压缩机、螺杆式压缩机等。
③风机类:包括离心式鼓风机、离心式引风机、轴流式引风机、罗茨鼓风机等。
④制冷机类:包括活塞式冷冻机组、螺杆式冷冻机组等。
3、其它机械类:包括起重和运输机械、加工维修机械(如电焊机、钻床、无齿锯等)。
三、设备管理的基础资料设备管理的基础资料对设备综合管理工作非常重要。
其主要内容是收集资料积累数据,亦称为数据管理。
1设备卡片设备卡片是用于记录设备使用状况的文件。
2设备台帐设备台帐是用于记录设备信息的文件,其内容包括设备投入使用时间、固定资产编号、规格型号、安装部位等。
3 设备档案设备技术档案包括的内容主要有以下几个方面:设备生产厂提供的使用说明书和图纸,设备的详细信息如规格型号、生产厂家、技术数据等。
化工设备基本知识
化工设备基本知识目录1. 化工设备概述 (2)1.1 化工设备的定义与分类 (2)1.2 化工设备在化工生产中的重要性 (4)1.3 化工设备的发展趋势 (4)2. 常用化工设备 (6)2.1 反应设备 (8)2.1.1 反应釜 (9)2.1.2 搅拌器 (10)2.1.3 传质设备 (12)2.2 储存设备 (12)2.2.1 液体储罐 (14)2.2.2 气体储罐 (14)2.3 过滤设备 (16)2.3.1 过滤器 (17)2.3.2 离心分离器 (19)2.4 蒸发设备 (20)2.4.1 蒸发器 (21)2.4.2 冷却器 (22)3. 化工设备材料 (23)3.1 常用材料及其特性 (25)3.2 材料选择原则 (26)3.3 材料的腐蚀与防护 (27)4. 化工设备安全与环保 (28)4.1 设备安全操作规程 (29)4.2 设备的安全防护措施 (30)4.3 化工废弃物的处理与环保 (31)5. 化工设备的维护与检修 (32)5.1 设备的日常检查与维护 (35)5.2 设备的故障诊断与排除 (36)5.3 设备的检修与保养 (37)6. 化工设备的管理与操作 (38)6.1 设备管理的重要性 (40)6.2 设备操作人员的培训与管理 (41)6.3 设备运行的监控与调整 (43)1. 化工设备概述化工设备是化工行业生产核心设施,指用于进行化工反应、分离、提纯、混合等操作的专门设备。
它们广泛应用于各种化工生产领域,包括石油化工、肥料、农药、医药、电子化学品等。
化工设备种类繁多,主要包括反应器、分离器、输送设备、加热、冷却设备等。
每个设备都具有独特的结构设计和工作原理,旨在满足特定化工生产工艺的需求。
化工设备的安全性、可靠性、节能效率、环境友好性等方面都对其应用品质至关重要。
随着化工工艺不断发展,对化工设备性能的要求也越来越高,例如更高的工作压力、更低的能量消耗、更强的抗腐蚀性能等。
炼油化工设备基础知识
炼油化工设备基础知识第一章液体输送设备第一节概述在石油和化工生产装置中,流体输送是必不可少的单元操作。
做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备”。
流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。
生产上对流体输送的要求差别很大,输送的流体流量和扬程各不相同;流体种类繁多、性质千差万别;温度、压力等操作条件也有较大的差别。
为了适应生产上各种不同的要求,所以输送设备的型式种类是多种多样的,规格更是十分广泛,常见的如泵、风机、压缩机等。
泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。
泵的种类很多,其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点,因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。
除了在高压小流量或计量时常用往复式泵,液体含气时常用旋涡泵和容积式泵,高粘度介质常用转子泵外,其余场合,绝大多数使用离心泵。
据统计,在石油、化工生产装置中,离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。
第二节泵的分类及特点离心泵的类型很多:按叶轮数目可分为单级泵(只有一个叶轮)和多级泵(有两个以上的叶轮,级数越多,扬程越高);按叶轮进液方式可分为单吸式(液体从一侧进入叶轮)和双吸式(液体从叶轮两侧吸入,吸入性能较好,多见于大流量的离心泵);按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵;按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵(具有像蜗牛壳形状的泵壳)和透平式泵(在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵,用于多级泵)。
此外,按泵扬程的大小分为低压泵(扬程小于20米水柱)、中压泵(20〜160米水柱)和高压泵(高于160米水柱);按泵转速的高低分为普通离心泵和高速离心泵;桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等;按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等;按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。
2.1离心泵的分类按离心泵的结构分类,见表1.2.1图1.2.1单级单吸卧式泵图1.2.2双吸泵1-泵盖;2-泵壳;3-叶轮;4-轴;5-密封环6-轴套;7-密封组件;8-轴承图1.2.3多级泵1-吸入段;2-中段;3-平衡盘;4-轴;5-轴承;6-首级叶轮;7-密封环;8-末级叶轮;8-密封组件图1.2.4液下泵按离心泵的工作介质分类,见表1.2.2。
化工机械设备基础
第一章刚体的受力分析及平衡规律一、基本概念1、刚体:在任何情况下都不发生变形的物体。
约束:限制非自由体运动的物体。
(三种约束)二、力的基本性质三、二力平衡定律三力平衡定理三力平衡定理:如果一物体受三个力作用而处于平衡时,若其中两个力的作用线相交于一点,则第三个力的作用线必交于同一点。
四、平面汇交力系、平面一般体系五、力的平移定理力的平移定理:作用在刚体上的力可以平移到刚体内任意指定点,要使原力对刚体的作用效果不变,必须同时附加一个力偶,此附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩,转向取决于原力绕新作用点的旋转方向。
第二章金属的力学性质⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑omYX一基本概念弹性模量:材料抵抗弹性变形的能力拉伸试件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值。
线应变:反应杆的变形程度,杆的相对伸长值。
蠕变:金属试件在高温下承受某已固定的应力时,试件会随着时间的延续而不断发生缓慢增长的塑性形变。
应力松弛:总变形量保持不变,初始的弹性变形随时间的推移逐渐转化为塑性变形并引起构件内应力减小的现象二拉伸曲线(重要,看书!!!)第四章直梁的弯曲中性层:梁内纵向长度既没有伸长也没有缩短的纤维层。
中性轴:中性层与横截面的交线。
剪力与弯矩的计算剪力:抵抗该截面一侧所有外力对该截面的剪切作用,大小应该等于该截面一侧所有横向外力之和。
弯矩:抵抗该截面一侧所有外力使该截面绕其中性轴转动,大小应等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取距之和。
εεμ'=μεε-='泊松比横向线应变剪力的符号约定计算剪力的法则: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向下的外力取正值,截面左侧向下的外力和截面右侧向上的外力取负值。
据此法则:截面左侧 Q 左=R A -P 1截面右侧 Q 右=P 2 + P 3 -R B弯矩的符号约定计算弯矩法则: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;向下的外力,其矩取负值。
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换热器
要点一
总结词
换热器是化工生产中用于实现热量交换的设备,其结构和 工作原理对于确保工艺过程的热量平衡至关重要。
要点二
详细描述
换热器有多种类型,如管式换热器、板式换热器、热管换 热器等。其结构通常包括壳体、传热管或板、冷热流体进 出口等部分。换热器的工作原理基于热传导和热对流,通 过冷热流体的交替流动实现热量交换。换热器的设计需充 分考虑工艺要求的传热面积、流体性质以及温度和压力条 件等因素,以确保热量交换的效率和安全性。
化工设备的日常维护与保养
日常维护
定期对化工设备进行清洁、润滑和紧 固等日常维护工作,确保设备正常运 行。同时,要定期检查设备的密封性、 振动等状况。
保养计划
制定并执行定期保养计划,包括对化 工设备的全面检查、清洗、更换磨损 件等。保养计划应根据设备的重要性 和磨损情况来确定。
05
化工设备的安全与环保
化工设备的制造工艺
铸造工艺
焊接工艺
通过将熔融的金属倒入模具中,冷却 凝固后形成设备零部件。铸造工艺适 用于制造复杂形状的零件。
通过熔融金属或高分子材料,将两个 或多个零部件连接在一起。焊接工艺 适用于制造大型设备和复杂结构。
锻造工艺
通过施加外力使金属坯料变形,从而 形成所需的零部件。锻造工艺可以提 高材料的机械性能。
化工设备基础知识培训课 件
• 化工设备概述 • 化工设备的结构与工作原理 • 化工设备的材料与制造 • 化工设备的操作与维护 • 化工设备的安全与环保
01
化工设备概述
化工设备的定义与分类
总结词
化工设备的定义、分类
详细描述
化工设备是指用于实现化学工业生产过程的各种机械和设备的总称。根据不同 的用途和功能,化工设备可分为多种类型,如反应设备、分离设备、换热设备、 储存设备等。
化工设备基础知识
1.3.2 压力容器规范简介
❖ 美国机械工程协会制订的《锅炉和受压容器 规范》(简称ASME规范)等。美国ASME规 范是世界上制订最早(1915)、最完备的压 力容器规范。
❖ 1989年制订了有关压力容器的第一部国家标 准《钢制压力容器》(简称GB 150)。
❖ l. 美国ASME规范
❖ ASME规范共有 11卷 22册。第Ⅷ篇 《压力容器》共有3个分篇:第1分篇《压 力容器》,属于常规设计标准;第2分
钢带(GB 3274—88)
❖ (3) 不锈钢热轧钢板(GB 4237—92) ❖ (4) 压力容器用钢板(GB 6654—1996) ❖ 2.钢管 ❖ (1) 输送流体用无缝钢管(GB 8163—87) ❖ (2) 石油裂化用无缝钢管(GB 9948—88) ❖ (3) 化肥设备用高压无缝钢管(GB 6479-86) ❖ (4)高压锅炉用无缝钢管(GB 5310—85)
的热处理工艺。淬火后必须回火。 按照温度范围不同,回火分为三类:
❖ (1)低温回火的回火温度范围为150~250℃, 回火后的钢具有高硬度和高耐磨性,主要用于各 种工具、滚动轴承、渗碳件和表面淬火件;
❖ (2)中温回火的回火温度范围为350~500℃, 回火后的钢具有较高的弹性极限和屈服强度,一 定的韧性和硬度,主要用于各种弹簧和模具等;
❖ ⑩球形储罐(容积大于等于50 m3); ❖ ⑾低温液体储存容器(容积大于 5 m3 )。
❖ (2)第二类压力容器 ❖ 具有下列情况之一的为第二类压力容器。 ❖ ①中压容器; ❖ ②低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害
介质);
❖ ③低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介 质或毒性程度为中度危害介质);
如 45表示优质碳素结构钢,平均含碳量为万分之 四十五,即 0.45%。
化工设备基础知识(化工生产入门培训)
常用化工设备种类及简介一、动设备动设备定义、种类(1)石油化工动设备定义石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。
(2)石油化工动设备种类石油化工动设备种类可按其完成化工单元操作的功能进行分类,一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。
动设备(容积泵、离心泵、往复式压缩机、离心式压缩机等)的结构及工作原理(1)容积泵的结构及工作原理容积泵又称“正位移泵”。
通过若干封闭的充满液体的空间(如缸体),周期性地将能量施加于液体,使液体压力直接增加到所需值的泵,包括往复泵、转子泵等。
1)往复泵往复泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的总称,它是容积式泵中应用比较广泛的一种。
按驱动方式,往复泵可分为机动泵(电动机驱动)、直动泵(蒸汽、气体或液体驱动)和手动泵三大类。
往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送机械。
①活塞泵活塞泵的主要部件是泵缸、活塞、活塞杆、单向开启的吸入阀和排出阀。
泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。
②计量泵计量泵又称比例泵,其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量,当要求精确输送流量恒定的液体时,可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离,改变柱塞的冲程来实现。
有时,还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。
③隔膜泵当输送腐蚀性液体或悬浮液时,可采用隔膜泵。
隔膜泵实际上就是柱塞泵。
隔膜式计量泵可用来定量输送剧毒、易燃、易爆和腐蚀性液体。
2)转子泵转子泵又称回转泵,属正位移泵,它们的工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排液的。
石油化工中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。
①齿轮泵目前石油化工中常用的外啮合齿轮泵的结构泵壳内有两个齿轮,其中一个为主动轮,它由电机带动旋转;另一个为从动轮,它是靠与主动轮的相啮合而转动。
两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。
当齿轮旋转时,吸入室内两轮的齿互相拨开,形成低压而将液体吸入;然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转,在排出室两齿轮的齿互相合拢,形成高压而将液体排出。
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
化工设备机械基础简介化工设备机械基础是指在化工工业中使用的各种机械设备和设施的基础知识。
化工工业是一个重要的工业领域,涵盖了许多不同的生产过程和工艺。
在化工工业中,机械设备起着关键的作用,承担着物料输送、混合、分离、反应等重要的生产环节。
因此,了解化工设备机械基础知识对于从事化工工业的工程师和技术人员来说是非常重要的。
常见的化工设备机械在化工工业中,常见的化工设备机械包括但不限于以下几种:1. 反应釜反应釜是化工生产中常用的一种设备,用于进行各种化学反应。
反应釜通常由一种或多种材料制成,例如不锈钢、玻璃钢等。
反应釜具有耐高温、耐腐蚀的特点,适用于各种不同的化学反应。
分离设备用于将混合物中的不同组分进行分离,常见的分离设备有蒸馏塔、萃取设备、过滤设备等。
这些设备根据不同的分离原理,能够高效地将混合物中的组分分离出来。
3. 制粒设备制粒设备用于将化工原料通过物理或化学方法转化成颗粒状的固体物质。
制粒设备的常见类型包括流化床制粒机、喷雾干燥制粒机等。
混合设备用于将两种或多种不同的物料进行混合。
混合设备可以分为干式混合设备和湿式混合设备。
常见的混合设备有搅拌机、双锥式混合机等。
5. 输送设备输送设备用于将化工原料或成品物料在生产过程中进行输送。
常见的输送设备有螺旋输送机、皮带输送机、气力输送系统等。
化工设备机械的基础知识为了了解和使用化工设备机械,以下是化工设备机械的基础知识:1. 设备选型和设计在化工工业中,选择合适的化工设备是非常重要的。
在进行设备选型时,需要考虑多种因素,例如工艺要求、操作条件、生产能力等。
此外,化工设备的设计也需要满足相关的安全、环保和可靠性要求。
2. 设备安装和调试在化工设备安装和调试过程中,需要按照相关的规范和标准进行操作。
安装过程中需要确保设备的稳定性和安全性,调试过程中需要验证设备的运行情况和性能指标。
3. 设备维护和保养化工设备的维护和保养是确保设备正常运行的重要环节。
化工设备基础知识
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化工设备基础知识第一节、第一节、化工静设备基础知识一、化工设备的概念化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置,主要用于完成传热、传质和化学反应等过程,或用于储存物料。
二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器(包括各种反应釜、固定床或液态化床)和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备(碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等)、非金属设备(陶瓷、玻璃、塑料、木材等)和非金属材料衬里设备(衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等)其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备(包括真空设备)和内压设备,内压设备又分为常压设备(操作压力小于 1kgf/cm2)、低压设备(操作压力在 1~16 kgf/cm2 之间)、中压设备(操作压力在 16~100 kgf/cm2 之间)高压设备、(操作压力在 100~1000 kgf/cm2 之间)和超高压设备(操作压力大于 1000 kgf/cm2)三、化工容器结构与分类 1、基本结构在化工类工厂使用的设备中,有的用来贮存物料,如各种储罐、计量罐、高位槽;有的用来对物料进行物理处理,如换热器、精馏塔等;有的用于进行化学反应,如聚合釜,反应器,合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同,形状结构差异很大,尺寸大小千差万别,内部构件更是多种多样,但它们都有一个外壳,这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中,介质通常具有较高的压力,故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成,见图1-1。
图1-1化工容器的总体结构1—法兰; 2—支座; 3—封头拼接焊缝; 4—封头; 5—环焊缝; 6—补强圈; 7—人孔; 8—纵焊缝; 9—筒体; 10—压力表; 11—安全阀; 12—液面计1)筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间,是化工容器最主要的受压元件之一,其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
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第7章压力容器中的薄膜应力,弯曲应力与二次应力 (3)7.1容器 (3)7.2容器的结构 (3)7.3容器的几何特点 (3)7.4圆筒形壳体上的薄膜应力 (3)7.5内压圆筒薄膜应力特点 (3)7.6球形壳体薄膜应力特点 (3)7.7椭球壳体薄膜应力特点 (4)7.8圆锥壳体应力特点 (4)7.9边界应力 (4)7.10边界应力的性质 (4)7.11回转壳体内部的边界应力 (4)7.12薄膜应力的相当应力 (5)7.13强度理论 (5)第8章压力容器 (6)8.1设计压力容器 (6)8.2校核在用容器 (6)8.3容器直径 (6)8.4设计压力 (6)8.5工作压力 (6)8.6装有安全阀容器 (6)8.7装有爆破片容器设计压力 (7)8.8设计温度 (7)8.9蒸汽直接加热容器的设计温度 (7)8.10间接加热容器的设计温度 (7)8.11储存容器的设计温度 (7)8.12间歇操作容器的设计温度 (7)8.13计算压力 (7)8.14设计压力与计算压力的区分 (7)8.15新旧许用应力对比 (7)8.16复合板的许用应力 (8)8.17焊接接头系数 (8)8.18理论计算厚度 (8)8.19设计厚度 (8)8.20名义厚度 (8)8.21有效厚度 (8)8.22最小厚度 (8)8.23标准椭圆封头厚度的确定 (8)8.24锥形封头的结构形式 (8)8.25平板形封头 (8)8.26厚度计算通用式 (9)8.27在用压力容器的强度校核 (9)8.28强度校核的思路和公式 (9)8.29钢板用前的验收 (9)8.30压力容器用碳钢和低合金钢选用材规定 (9)8.31压力容器用有色金属选用材规定 (9)8.32复合钢板 (9)第9章外压容器鱼压杆的稳定计算 (10)9.1稳定的概念 (10)9.2稳定问题的实例 (10)9.3长圆筒、短圆筒、计算长度和临界长度 (10)9.4材料性能对外压圆筒稳定性的影响 (10)9.5临界压力计算公式的应用条件 (10)9.6防止内压凸形封头失稳的规定 (11)9.7真空容器的加强圈 (11)9.8圆筒的轴向稳定校核 (11)第10章法兰连接 (12)10.1连接和法兰连接 (12)10.2法兰连接的密封原理 (12)10.3法兰连接讨论 (12)10.4压力容器法兰 (12)10.5甲型平焊法兰 (12)10.6乙型平焊法兰 (12)10.7长颈对焊法兰 (13)10.8法兰密封面形式 (13)10.9法兰结构 (13)10.10压力容器法兰基本参数 (13)10.11法兰尺寸的确定 (13)10.12压力容器法兰最大容许工作压力 (13)10.13法兰材料的选用 (13)10.14压力容器法兰用密封垫片 (14)10.15压力容器法兰用等长双头螺柱 (14)10.16管法兰连接 (14)10.17管法兰标准 (14)10.18管法兰类型和密封面 (14)10.19管法兰结构和使用 (14)10.20法兰尺寸质量表 (15)10.21管法兰密封面尺寸 (15)10.22管法兰用材料 (15)10.23管法兰最大容许工作压力 (15)10.24夹套法兰 (15)10.25管法兰标记 (16)10.26管法兰连接用密封垫片 (16)10.27密封垫片的类型 (16)10.28密封垫片的尺寸 (16)10.29密封垫片的适用范围 (16)10.30密封垫片的标记 (16)10.31钢制法兰用紧固件 (17)第7章压力容器中的薄膜应力,弯曲应力与二次应力7.1 容器容器是化工生产所用各种设备外部壳体的总称。
7.2 容器的结构容器一般由筒体、封头、法兰、支座、接管记人孔的元件构成。
7.3 容器的几何特点压力容器壳体除平板形封头外都是回转壳体。
7.4 圆筒形壳体上的薄膜应力(1)环向薄膜应力δθδθ=pD/2δ(2)径向薄膜应力δm δm= pD/4δ7.5 内压圆筒薄膜应力特点(1)内压圆筒筒壁上各点处的薄膜应力相同,就某点来说,该点的环向薄膜应力比轴向薄膜应力大一倍。
(2)决定应力水平高低的截面几何量是圆筒壁厚鱼直径的比值,而不是壁厚的绝对值。
7.6 球形壳体薄膜应力特点在球壳体外内虽然存在着两向应力,但二者的数值相等。
过球壳上任何一点和球心,不论任何方向将球形壳体截开两半,都可以利用受力平衡条件求得截面上的薄膜应力为δ= pD/4δ7.7 椭球壳体薄膜应力特点(1)球形壳体上的δm=δo,而且各点处的应力相同。
(2)在椭球形壳体的顶点B处的薄膜应力有三个特点:ⅰ当a/b<=2时,顶点处的应力值最大;ⅱ该点处的δm=δθ;ⅲ该点处的应力可按下式计算δm=δθ=pa /2δ(a/b)椭球越扁,顶点处的薄膜应力越大。
(3)在椭球壳的赤道处的薄膜应力有如下特点:ⅰ在直径不变的情况下,圆球形壳体向椭球形外壳体过渡时,赤道处的径向薄膜应力不变,仍保持与球形壳体相同的值。
ⅱ在直径不变的条件下,圆球形壳体向着椭球形壳体过渡时,赤道处的环向薄膜应力,随着椭球变扁,开始是逐渐减小,当a/b值超过1.414后,赤道处的环向薄膜应力变为负值。
7.8 圆锥壳体应力特点(1)圆锥形壳体中间面的母线虽然也是直线,但不平行于回转轴,而是与回转轴相交,起交角称为圆锥壳体的半锥角。
(2)圆锥形壳体的锥截面和横截面不是同一截面,作用在锥截面上的径向薄膜应力与回转轴也相交。
7.9 边界应力局部边界地区产生相互约束的附加内力,即边界应力。
7.10 边界应力的性质(1)应力的自限性(2)二次应力的局限性7.11 回转壳体内部的边界应力当壳体承压变形时,点B或点C两侧也应看成是边界地区。
7.12 薄膜应力的相当应力相当应力是根据强度理论对双向薄膜应力进行某种组合后得到的。
7.13 强度理论(1)最大拉应力理论。
(2)最大切应力理论(3)形状改变比能理论第8章压力容器8.1 设计压力容器根据化工生产工艺提出的条件,确定设计所需的参数,选定材料和结构形式,通过强度计算确定容器体及封头的壁厚。
8.2 校核在用容器(1)判定在下一个检验周期内,或在剩余寿命期间内,容器是否还能在原设计条件下安全使用。
如果容器已不能在原设计条件先使用,应通过计算,为容器提出最高允许工作压力。
(2)如果容器针对某一使用条件需要判废,应为判废提供依据。
8.3 容器直径对用钢板卷焊的筒体,以内径作为公称直径,无缝钢管用外径。
参见8-18.4 设计压力设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件。
8.5 工作压力由工艺过程决定的,在工作过程中是可变动的,同时在容器顶部和底部的压力也可能是不同的。
8.6 装有安全阀容器起设计压力不得低于安全阀的整定压力,安全阀的整定压力是根据容器最大工作压力调定的。
8.7 装有爆破片容器设计压力不得低于爆破片的设计爆破压力上限。
8.8 设计温度指容器在正常操作情况、在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度。
8.9 蒸汽直接加热容器的设计温度取介质的最高温度作为设计温度。
8.10 间接加热容器的设计温度取载体最高工作温度或冷载体的最低工作温度为设计温度。
8.11 储存容器的设计温度按该地区的气象资料,取历年月平均最低气温的最低值。
8.12 间歇操作容器的设计温度若器内介质的温度和压力随反应和操作程序进行周期性变化时,应按最苛刻的但却属同一时刻的温度与压力作为设计温度与设计压力的依据。
8.13 计算压力在相应设计温度下,用以确定受压元件厚度的压力,包括液柱静压力。
8.14 设计压力与计算压力的区分确定压力容器受压元件尺寸一般是有两个途径;容器进行压力测试时,试验压力的确定都由容器的设计压力为基准。
8.15 新旧许用应力对比主要是碳素钢和低合金钢在350~400度以下的许用应力值有变化。
8.16 复合板的许用应力只考虑基层金属的许用应力。
8.17 焊接接头系数参见表8-1228.18 理论计算厚度为能安全承受计算压力所需的最小理论计算厚度为计算厚度。
8.19 设计厚度计算厚度与腐蚀裕量之和。
8.20 名义厚度将设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整至钢板标准中规定的厚度。
8.21 有效厚度真正可以承受介质压强的厚度8.22 最小厚度8.23 标准椭圆封头厚度的确定封头的曲面深度h=Di/4,封头的直边高度与封头公称直径有关8.24 锥形封头的结构形式参见图8-68.25 平板形封头最大弯曲应力为δmax=KpD²/δ²8.26 厚度计算通用式δ=KPcDi/(2*σ^t*Ψ)8.27 在用压力容器的强度校核(1)按标准进行强度的校核(2)原设计未注明所依据的强度设计标准或者无强度计算的,原则上可以根据用途或设计结构按当时的标准校核。
8.28 强度校核的思路和公式思路:算出容器在校核压力下的计算应力,看其是否小于材料的许用应力。
(1)计算应力δ=KPchDi/2δe (2)在容器最大允许压力p>=pi8.29 钢板用前的验收内容齐全的质量证明书,钢印标志,符合规定。
8.30 压力容器用碳钢和低合金钢选用材规定(1)焊接用钢(2)压力容器用钢(3)冲击功(4)断后伸长率(5)钢板超声检测(6)使用Q235系列的规定(7)要求正火状态交货的压力容器钢板。
8.31 压力容器用有色金属选用材规定(1)通用要求(2)铝和铝合金(3)铜和铜合金(4)钛和钛合金(5)钽、锆、铌及合金8.32 复合钢板不锈钢-钢复合钢板,镍-钢复合钢板,钛-钢复合钢板,铜钢复合钢板。
第9章外压容器鱼压杆的稳定计算9.1 稳定的概念稳定是就平衡而言的。
平衡有两种:稳定平衡和不稳定平衡。
9.2 稳定问题的实例(1)压杆,(2)外压容器9.3 长圆筒、短圆筒、计算长度和临界长度长圆筒;得不到封头支撑作用的圆筒称为长圆筒。
短圆筒:为提高外压圆筒的抗失稳定性,可以压缩圆筒的长度或在不改变圆筒长度的前提下,在圆筒上焊接一至数个加强圈,将长圆筒变为能够得到封头或加长圈支撑的短圆筒。
计算长度:两相邻加强圈的间距。
临界长度:叫临界长度。
9.4 材料性能对外压圆筒稳定性的影响在进行内压圆筒的强度计算时,材料的强度指标ðs,ðb,ðn,ðd,对圆筒的承压能力具有直接的,重要的影响。
筒体的临界压力与屈服强度没有直接关系,然而材料弹性模量E却直接影筒体的临界压力。
9.5 临界压力计算公式的应用条件长圆筒ðcr=Pcr*Do/2ðe=1.1E(ðe/Do)²短圆筒ðcr=Pcr*Do/2ðe=1.3E(ðe/Do)½/(l/Do)应用条件:(1)要利用临界长度Lcr ,判明所给圆筒是长圆筒,还是短圆筒。