环境设备

1环境工程设备：是以控制环境污染为主要目的的设备，也称环境保护设备或环保设备。

2环境保护设备：是水污染治理设备，空气污染治理设备，固体废弃物处理处置设备，噪声与振动控制设备，放射性与电磁波污染防护设备的总称。

3按所控制的污染对象分类，环保设备可以分为水污染治理设备，空气污染治理设备，固体废弃物处理处置设备，噪声与振动控制设备，放射性与电磁波污染防护设备。

4按构成分类：单体设备，成套设备和生产线。

5通用设备：是指若干生产行业可以通用的机械类设备，也称为标准设备或定型设备，是按照国家标准或行业标准的规定成批成系列生产的。

6专用设备：是指主要在环境保护行业使用的机械类设备，也称为非标准设备或非定型设备，也可以是成批成系列生产的。

7标准化：为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的重复使用的规则的活动，称为标准化。

8标准化率：标准化零部件数与设备零部件总数之比。

9标准化的分类：
a根据适用范围分为：国家标准，行业标准，地方标准，企业标准。

b根据法律的约束性分为：强制性标准，推荐性标准，标准化指导技术文件。

10标准代号：GB：强制性国家标准；GB/T：推荐性国家标准；GBJ：国家工程建设标准；HJ：环境保护；ISO：国际标准化组织标准；EN：欧洲标准化委员会标准。

11容器的分类：按壁厚分类：薄壁容器K<=1.2；厚壁容器K>1.2。

（以容器外径和内经的比值K的大小来划分，K值的大小反映的是直径比。

）
12公称直径：指标准化以后的标准直径，以DN表示。

单位mm。

a用钢板卷焊制成的筒体，其公称直径指的是内径。

b若容器直径较小，筒体可直接采用无缝钢管制作，此时公称直径指钢管外径。

c封头的公称直径与筒体一致。

13公称压力：容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力称为公称压力，以PN表示，单位MPa。

14回转壳体系指壳体的中间面是由直线或平面曲线绕同平面内的固定轴线旋转一周而形成的壳体。

15轴对称是指壳体的几何形状，约束条件和所受外力都对称于回转轴。

16第一曲率半径：中间面上的一点M处经线的曲率半径称为该点的第一曲率半径，用R1表示。

17第二曲率半径：通过经线上一点M的法线作垂直于经线的平面，其与中间面相交形成曲线ME，此曲线在M点处的曲率半径称为该点的第二曲率半径，用R2表示。

18 1)实际厚度：δ=pDi/(2[б]tΦ-p)
2)设计厚度：将计算厚度与腐蚀裕量之和称为设计厚度，用δd表示，即δd=δ+C2=(pD i/2[б]tΦ-p)+C2。

3)名义厚度：将设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整至钢板的规格厚度称为圆筒的名义厚度，用δn表示，即δn=δd+C1+Δ=δ+C1+C2+Δ，其中Δ为圆整值。

4)有效厚度：将圆筒的计算厚度与圆整值之和称为圆筒的有效厚度，用δe表示，即δe=δ+Δ或δe=δn-C1-C2。

5)压力容器的最小厚度：
对于低碳钢和低合金钢容器：
当圆筒内径D i<=3800mm时，δmin=2D/1000,且不小于3mm;
当圆筒内径3800<D i<=16000mm时，δmin=5mm;
当圆筒内径16000<D i<=35000mm时，δmin=6mm;
对于不锈钢容器和高合金钢制容器，δmin=2mm。

一般来说，若钢材的[б]tΦ>100MPa,设计压力p<0.4MPa时，圆筒壁的计算厚度可以不经计算直接按最小厚度δmin确定。

19内压薄壁容器设计的相关参数：
1)设计压力p是指设定的容器顶部的最高压力。

2)计算压力指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。

3)设计温度系指容器在正常操作情况下，在相应设计压力下，容器壁温或受压元件的金属温度，其值不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。

4)许用应力是以材料的极限应力б0为基础，并选择合理的安全系数n得到的，即[б]=б0/n。

5)焊接接头系数；6)厚度附加量。

20内压薄壁：容器内部的压力高于容器外表面承受的压力且外径与内径的比值K<=1.2时，称为内压薄壁。

21常见的可拆卸结构有法兰连接，螺纹连接和承插式连接。

22法兰的结构和分类：
法兰连接结构是一个组合体，由一对法兰，若干个螺栓和垫片（圈）组成。

法兰可分为压力容器法兰和管法兰两大类。

23法兰密封面的形式：凸面，凹凸面，榫槽面，全平面与环连接面。

24容器法兰的类型：
1)整体法兰
a平焊法兰：适用压力范围较低（PN<4.0MPa）
b对焊法兰：适用于压力，温度较高或设备直经较大的场合。

2)松式法兰：适用于钢制，铝制，陶制，石墨及其非金属材料的设备或管道上，用于压力较低的场合。

3)任意式法兰：<圆形，方形，椭圆形>
a方形有利于把管子排列紧凑；
b椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管上。

凹面通常用于内压较低且介质无毒的容器；
凹凸面可用于压力较高的场合；
榫槽面适用于易燃易爆，有毒的介质以及较高压力的场合。

全平面与环连接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上，适用压力范围为6.3MPa<=PN<=25.0MPa。

25卧式容器的支座主要有鞍式支座，圈式支座和腿式支座三种。

26为什么一台卧式容器的鞍式支座不宜多于两个？
答：理论上，卧式容器的支座数越多，容器壁相对于两个支座产生的应力就越小，但由于各个支座地基下沉的不均匀性，基础水平度的误差，容器筒体的弯曲度，筒体的圆度以及筒体各部分在受力挠曲时相对变形差异等实际上很难避免的因素，造成了支座反力分布不均，不仅体现不出多个支座的优越性，反而使容器的局部应力增大，故卧式容器一般均采用双支座。

27容器附件的组成：
1)接管与凸缘；2)手孔与人孔；3)视镜与液面计；4)设备吊耳。

28等面积补强：就是使补强的金属量等于或大于开孔所削弱的金属量。

补强金属在通过开孔中心线的纵截面上的正投影面积，必须等于或大于壳体由于开孔而在这个纵截面上所削弱的正投影面积。

29开孔补强的形式：整体补强和补强圈补强。

30寿命周期成本=（初期投资+运行管理费+维修，更换，拆除费-回收成本）/使用年限
31单壁塑料波纹管：是指塑料管的内，外壁均有波纹的管材。

32双壁塑料波纹管：是在单壁塑料波纹管的基础上发展起来的，管壁纵截面由两层结构组成，内层光滑，外层为波纹状。

是同时挤出两个同心管再将波纹外管熔接在内壁光滑的内管上而制成。

33已知DN2000mm的内压薄壁圆筒，壁厚δn=12mm，壁厚附加量为C=2mm，承受的最大气体压力P=1.0MPa，焊接系数Φ=0.85，试求筒体的最大压力？
解：DN=2000mm；δn=12mm；C=2mm；P=1.0MPa；Φ=0.85
D=Di+δn+C；δ=δn+C；бθ=PD/2δ
=1.0*(2+0.012+0.002)/2*(0.012+0.002)=2.014/0.048MPa=71.93MPa
34某列管式加热器，内径为1000mm，工作温度为30~180℃，工作压力为1.6MPa，外壳材料用16MnR。

采用双面对接焊缝，局部无损探伤，碟形封头上装有安全阀，试计算加热器外壳的壁厚？
解：Di=1000mm；P=1.6MPa；[б]t=163MPa；Φ=0.85
δ=PD/2[б]tΦ-P=1.6*1.1*1/2*163*0.85-1.1*1.6=1.76/275.34=0.0064m
35今有一压力储罐，内径1600mm，壁厚16mm，设计压力为2.5MPa，工作温度100℃，材料为16MnR。

采用双面对焊接，局部无损探伤，壁厚附加量C=1.5mm，试校核强度？
解：Di=1600mm；δn=16mm；P=2.5MPa；C=1.5mm；T=100℃=373K；材料为16MnR；则Φ=0.85；[б]t=170MPa
бθ=PD/2δ=P(Di+δn+C)/2(δn+C)
=2.5*(1.6+0.016+0.0015)/2*(0.016+0.0015)=4.04375/0.035=115.54MPa<[б]t=170MPa 36(补充)：薄膜应力：是只有拉（压）正应力，没有弯曲正应力的一种二向应力状态。