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1、过程设备设计课程复习概要认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2o 说明：说明：o以下只是学完该课程后需要同学们应该掌握以下只是学完该课程后需要同学们应该掌握的重点部分，如果有精力，尽量系统复习。的重点部分，如果有精力，尽量系统复习。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3一、压力容器导言一、压力容器导言o 需要掌握的内容：需要掌握的内容：o 1、压力容器的总体结构o 了解压力容器的基本组成、各零部件功能及作用。o 2、压力容器的分类o
2、（1）按照压力等级分类o（2）按照安全技术管理分类o按照压力等级分类按照压力等级分类o按照安全技术管理分类按照安全技术管理分类容器分类容器分类设计压力设计压力 p（MPa）低压容器低压容器0.1p1.6中压容器中压容器1.6p10高压容器高压容器10p100超高压容器超高压容器p100o类容器：类容器：o（1）非易燃或无毒介质的低压容器；）非易燃或无毒介质的低压容器；o（2）易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器。）易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器。o类容器；类容器；o（1）高、超高压容器；）高、超高压容器；o（2）剧毒介质的低压容器；）剧毒介质的低压容器；o（3）易燃或有毒介质的低压反
3、应容器和贮运容器；）易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器；o（4）内径小于）内径小于lm的低压废热锅炉。的低压废热锅炉。o类容器：类容器：o（1）高压、超高压容器；）高压、超高压容器；o（2）剧毒介质且）剧毒介质且P。V196LMPa(2000Lkgfcm2)的低压容器或剧毒介质的中压容器；的低压容器或剧毒介质的中压容器；o（3）易燃或有毒介质且）易燃或有毒介质且P。V490LMPa的中压反应的中压反应容器，或容器，或P。V4900LMPa的中压贮运容器；的中压贮运容器；o（4）中压废热锅炉或内径大于）中压废热锅炉或内径大于1m的低压废热锅炉。的低压废热锅炉。认识到了贫困户贫困的根本原因，才
4、能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目6例题o 压力容器按照管理等级可以分为三类：压力容器按照管理等级可以分为三类：o会判断容器类别：（举例如下）会判断容器类别：（举例如下）o1 1）2000mm2000mm长度为长度为6000mm6000mm的液氨储罐的液氨储罐;o 2 2）p p为为4MPa4MPa的剧毒介质容器的剧毒介质容器;o 3 3）p p为为10MPa10MPa，V V为为800L800L的乙烯储罐。的乙烯储罐。o 4 4）工作压力为工作压力为23.5Mpa的尿素合成塔的尿素合成塔o低压容器（第低压容器（第2、3款规定的除外）为第一类
5、压力容器。款规定的除外）为第一类压力容器。o下列情况之一为第二类压力容器。下列情况之一为第二类压力容器。o中压容器（除第中压容器（除第3款规定的）；款规定的）；o易燃介质或毒性程度为中等危害介质的低压反应容器和储存易燃介质或毒性程度为中等危害介质的低压反应容器和储存容器；容器；o毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；o下列情况之一为第三类压力容器。下列情况之一为第三类压力容器。o毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器或设计压力与容毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器或设计压力与容积的乘积大于等于积的乘积大于等于0.2MPam3的低压容器。的低压容器。
6、o易燃介质或毒性程度为中等危害介质且设计压力与容积的乘易燃介质或毒性程度为中等危害介质且设计压力与容积的乘积大于等于积大于等于0.5MPam3的中压反应容器或设计压力与容积的中压反应容器或设计压力与容积的乘积大于等于的乘积大于等于10MPam3的中压储存容器。的中压储存容器。o高压、中压管壳式余热锅炉。高压、中压管壳式余热锅炉。o高压容器。高压容器。归纳归纳：认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目83、固定式压力容器的定义o 为了与一般容器为了与一般容器(常压容器常压容器)相区别，只有同时满相区别，只有同时满足下列
7、三个条件的容器，才称之为压力容器：足下列三个条件的容器，才称之为压力容器：o（1）工作压力大于或者等于）工作压力大于或者等于0.1Mpa(工作压力工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）的最高压力（表压力）);（不含液体静压力）（不含液体静压力）o（2）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于于0.15m。且容积（。且容积（V）大于等于）大于等于0.025立方米，立方米，工作压力与容积的乘积大于或者等于工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa-L(容积，是指压力容器的几何容积
8、）容积，是指压力容器的几何容积）;o（3）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体作温度高于或者等于其标准沸点的液体.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目9二、压力容器应力分析1、载荷分析、载荷分析o载荷：载荷：o压力（包括内压、外压和液体静压力）；压力（包括内压、外压和液体静压力）；o非压力载荷：非压力载荷：oa.整体载荷：重力载荷、风载荷、地震载荷、运输整体载荷：重力载荷、风载荷、地震载荷、运输载荷、波动载荷载荷、波动载荷ob.局部载荷局
9、部载荷:管系载荷、支座反力、吊装力管系载荷、支座反力、吊装力o上述载荷中，有的是大小和上述载荷中，有的是大小和/或方向随时间变化的或方向随时间变化的交变载荷，有的是大小和方向基本上不随时间变化的静交变载荷，有的是大小和方向基本上不随时间变化的静载荷。载荷。o2、压力容器交变载荷的典型实例：压力容器交变载荷的典型实例：o间歇生产的压力容器的重复加压、减压；间歇生产的压力容器的重复加压、减压；o由往复式压缩机或泵引起的压力波动；由往复式压缩机或泵引起的压力波动；o生产过程中，因温度变化导致管系热膨胀或收生产过程中，因温度变化导致管系热膨胀或收缩，从而引起接管上的载荷变化；缩，从而引起接管上的载荷变
10、化；o容器各零部件之间温度差的变化；容器各零部件之间温度差的变化；o装料、卸料引起的容器支座上的载荷变化；装料、卸料引起的容器支座上的载荷变化；o液体波动引起的载荷变化；液体波动引起的载荷变化；o振动（例如风诱导振动）引起的载荷变化。振动（例如风诱导振动）引起的载荷变化。o 3、载荷工况、载荷工况o（1）.正常操作工况：容器正常操作时的载荷包括：设正常操作工况：容器正常操作时的载荷包括：设计压力、液体静压力、重力载荷计压力、液体静压力、重力载荷(包括隔热材料、衬里、内包括隔热材料、衬里、内件、物料、平台、梯子、管系及支承在容器上的其他设备重件、物料、平台、梯子、管系及支承在容器上的其他设备重量
11、量)、风载荷和地震载荷及其他操作时容器所承受的载荷。、风载荷和地震载荷及其他操作时容器所承受的载荷。o（2）.特殊载荷工况特殊载荷工况:o制造完工的容器在制造厂进行压力试验时，载荷一般包制造完工的容器在制造厂进行压力试验时，载荷一般包括试验压力、容器自身的重量。括试验压力、容器自身的重量。o开停工及检修时的载荷主要包括风载荷、地震载荷、容开停工及检修时的载荷主要包括风载荷、地震载荷、容器自身重量，以及内件、平台、梯子、管系及支承在容器上器自身重量，以及内件、平台、梯子、管系及支承在容器上的其他设备重量。的其他设备重量。o（3）.意外载荷工况意外载荷工况:o紧急状况下容器的快速启动或突然停车、容
12、器内发生化紧急状况下容器的快速启动或突然停车、容器内发生化学爆炸、容器周围的设备发生燃烧或爆炸等意外情况下，容学爆炸、容器周围的设备发生燃烧或爆炸等意外情况下，容器会受到爆炸载荷、热冲击等意外载荷的作用。器会受到爆炸载荷、热冲击等意外载荷的作用。o2、无力矩理论、无力矩理论o 薄膜理论薄膜理论o我们对承受气体内压的回转壳体进行了应力分析，导出我们对承受气体内压的回转壳体进行了应力分析，导出了计算回转壳体经向应力和环向应力的一般公式。这些分了计算回转壳体经向应力和环向应力的一般公式。这些分析和计算，都是应力沿厚度方向均匀分布为前提，这种情析和计算，都是应力沿厚度方向均匀分布为前提，这种情况只有当
13、器壁较薄以及离两部分连接区域稍远才是正确的。况只有当器壁较薄以及离两部分连接区域稍远才是正确的。这种应力与承受内压的薄膜非常相似，因此又称为这种应力与承受内压的薄膜非常相似，因此又称为“薄膜薄膜理论理论”。薄壁无力矩应力状态的存在，必须满足壳体是对。薄壁无力矩应力状态的存在，必须满足壳体是对称轴的，即几何形状、材料、载荷的对称性和连续性，同称轴的，即几何形状、材料、载荷的对称性和连续性，同时需保证壳体应具有自由边缘。当这些条件不能全部满足时需保证壳体应具有自由边缘。当这些条件不能全部满足时，就不能应用无力矩理论去分析发生弯曲时的应力状态。时，就不能应用无力矩理论去分析发生弯曲时的应力状态。但远
14、离局部区域的情况，如远离壳体的连接边缘、载荷变但远离局部区域的情况，如远离壳体的连接边缘、载荷变化的分界面、容器的支座以及开孔接管等处，无力矩理论化的分界面、容器的支座以及开孔接管等处，无力矩理论仍然有效。仍然有效。o3、局部应力、局部应力o 局部应力，指结构部件承受压力和受载后在局部应力增局部应力，指结构部件承受压力和受载后在局部应力增高区域内考察点的总压力。局部应力会影响结构部件的强高区域内考察点的总压力。局部应力会影响结构部件的强度和安全，但其影响程度还与其它因素有关。度和安全，但其影响程度还与其它因素有关。o对低碳钢等塑性较好的材料，当承受稳定压力或重复次数对低碳钢等塑性较好的材料，当
15、承受稳定压力或重复次数很少的载荷时，锅炉、压力容器结构部件的局部应力对安很少的载荷时，锅炉、压力容器结构部件的局部应力对安全影响甚小。因为高应力部位材料发生屈服时，应力向附全影响甚小。因为高应力部位材料发生屈服时，应力向附近的材料纤维中转移，局部的变形不协调及高应力得以缓近的材料纤维中转移，局部的变形不协调及高应力得以缓解，只要结构大面积上的应力仍处于弹性状态，局部应力解，只要结构大面积上的应力仍处于弹性状态，局部应力过高就不会直接导致结构破坏。过高就不会直接导致结构破坏。o对脆性材料或因温度过低、结构尺寸过大等因素处于对脆性材料或因温度过低、结构尺寸过大等因素处于脆性状态的材料，局部应力是影
16、响结构强度与安全的基本脆性状态的材料，局部应力是影响结构强度与安全的基本因素。过高的局部应力常导致结构上的裂纹等缺陷，而结因素。过高的局部应力常导致结构上的裂纹等缺陷，而结构破坏常常是过高的局部应力与缺陷共同存在的结果。构破坏常常是过高的局部应力与缺陷共同存在的结果。o4、外压容器外压容器o工作时内压小于外压的压力容器。真空容器和海洋开发工作时内压小于外压的压力容器。真空容器和海洋开发用的潜水器外壳等用的潜水器外壳等都属于这类容器。外压容器的失效机都属于这类容器。外压容器的失效机制与内压容器不同。当外制与内压容器不同。当外内压差达到一定值时内压差达到一定值时容器就容器就会因丧失稳定性而出现皱曲
17、会因丧失稳定性而出现皱曲这一压差值称为失稳临界压这一压差值称为失稳临界压力。圆筒形容器失稳后出现不同的波形力。圆筒形容器失稳后出现不同的波形长圆筒呈现两个长圆筒呈现两个波波短圆筒则会出现两个以上的波形短圆筒则会出现两个以上的波形(见图见图容器失稳后的容器失稳后的波形波形)。失稳的临界压力取决于材料的弹性模数。失稳的临界压力取决于材料的弹性模数泊松比泊松比和圆筒的直径和圆筒的直径长度和壁厚。在其它参数相同的情况下长度和壁厚。在其它参数相同的情况下圆筒越短则临界压力越高。因此圆筒越短则临界压力越高。因此工程上常常在壳体上设工程上常常在壳体上设置刚性圈置刚性圈减少每段筒节的长度减少每段筒节的长度以提
18、高临界压力。由于以提高临界压力。由于稳定性计算比较烦琐稳定性计算比较烦琐工程设计时大多用图算法来确定许工程设计时大多用图算法来确定许用压差。用压差。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目15这种方法还能用于计算这种方法还能用于计算应力超过材料弹性极限的非应力超过材料弹性极限的非线性问题。圆筒的圆度误差线性问题。圆筒的圆度误差会降低临界压力会降低临界压力所以制造所以制造外压容器时一般将圆度误差外压容器时一般将圆度误差控制在直径的控制在直径的0.5以内。以内。若容器承受附加的轴向压力若容器承受附加的轴向压力或弯曲等外载
19、荷作用或弯曲等外载荷作用在稳在稳定性计算中应考虑这些影响。定性计算中应考虑这些影响。o4、外压容器外压容器认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目16o 为使圆平板在承载后有较小的最大挠度和最大应为使圆平板在承载后有较小的最大挠度和最大应力值，应尽量使圆平板在什么条件下受载。力值，应尽量使圆平板在什么条件下受载。5、平板封头的受力分析、平板封头的受力分析（1 1）固支）固支 （2 2）简支）简支 （3 3）拉伸）拉伸 （4 4）弯曲）弯曲认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工
20、作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目17三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接o1、化工设备选材的重要性和复杂性、化工设备选材的重要性和复杂性o.操作条件的限制操作条件的限制o.制造条件的限制制造条件的限制o.材料自身性能的限制材料自身性能的限制o2、选材要遵循、选材要遵循o适用、安全和经济的原则。适用、安全和经济的原则。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目18o 3、材料的力学性能指标：、材料的力学性能指标：o衡量衡量材料力学性能的指标材料力学性能的指标有有强度强度、硬度硬度、弹性弹性、塑性塑性、韧性韧性
21、等。等。o4、材料的加工工艺性能：、材料的加工工艺性能：o加工工艺性能包括加工工艺性能包括铸造性铸造性、锻造性锻造性、焊接焊接性性和和切削加工性切削加工性等。这些性能直接影响化工设等。这些性能直接影响化工设备和零部件的制造工艺方法和质量，因此加工备和零部件的制造工艺方法和质量，因此加工工艺性能是化工设备选材时必须考虑的因素。工艺性能是化工设备选材时必须考虑的因素。三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目19o 5、铁碳合金应如何划分归类？铁碳合金应如何划分归类？o含碳量在含碳
22、量在0.022的称为钢；大于的称为钢；大于2的称为为铸的称为为铸铁铁，小于小于0.02时，称为工业纯铁时，称为工业纯铁。纯铁和含碳量大。纯铁和含碳量大于于4.3的铸铁在工程上很少应用。的铸铁在工程上很少应用。o6、金属材料的热处理的方法：、金属材料的热处理的方法：o热处理热处理表面表面热处理热处理普通普通热处理热处理表面表面淬火淬火化学热化学热处理处理退火退火正火正火淬火淬火回火回火三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目20o7、为减少焊接应力和变形，可采取的措施有：、为减
23、少焊接应力和变形，可采取的措施有：o抑制法、定位焊、预变形法、预热法、逆向分段法、抑制法、定位焊、预变形法、预热法、逆向分段法、对称焊法、焊后热处理对称焊法、焊后热处理o下面哪一个措施合适？下面哪一个措施合适？（1）优化下料排板方案，增加焊接接头数量；）优化下料排板方案，增加焊接接头数量；（2）合理布局焊缝，使焊缝不要布置在高应力区；）合理布局焊缝，使焊缝不要布置在高应力区；（3）为节省材料尽力使焊缝交叉；）为节省材料尽力使焊缝交叉；（4）可以考虑使用十字焊）可以考虑使用十字焊三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶
24、贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目21o8、普通碳素钢中含有的杂质元素：、普通碳素钢中含有的杂质元素：o除含碳以外，碳钢中的杂质元素有除含碳以外，碳钢中的杂质元素有Mn、Si、S、P、O、N、H等。这些杂质等。这些杂质是由矿石及冶炼过程中带入的，对钢材性能是由矿石及冶炼过程中带入的，对钢材性能有一定影响：有一定影响：oS引起引起“热脆热脆”、P引起引起“冷脆冷脆”、O降低降低钢的强度、塑性。钢的强度、塑性。有害元素有害元素。Mn使钢的强使钢的强度提高、度提高、Si有助于脱氧，有助于脱氧，有益元素有益元素。三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对
25、症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目22o 9、新国标对常见钢的牌号表示方法及符号新国标对常见钢的牌号表示方法及符号的规定：的规定：o Q235-AF中各字母、数字的意义：中各字母、数字的意义：Q：钢材屈服点：钢材屈服点“屈屈”字汉语拼音首位字母；字汉语拼音首位字母；235：此钢的屈服极限为：此钢的屈服极限为235MPa；A：质量等级。共有：质量等级。共有A、B、C、D四个等级；四个等级；其中其中Q195和和Q275不分等级，不分等级，Q215和和Q255分分A、B两个等级，两个等级，Q235分四分四个等级个等级三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊
26、接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目23o 0Cr13含碳量小于含碳量小于0.08%，含鉻，含鉻13%o0Cr18Ni9：含碳量小于含碳量小于0.08%，含鉻，含鉻18%，含镍，含镍9%o10、金属材料在焊接厚板时必须在焊接接头、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？处开适当的坡口，坡口的主要作用是什么？o 三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目24o 11
27、、对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质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量的重要措施，常用的焊接的检验方法有哪些？o外观检查、无损探伤、水压试验和气压试验、外观检查、无损探伤、水压试验和气压试验、o焊接接头的力学性能试验焊接接头的力学性能试验o12、焊缝的缺陷可分为内部缺陷和外部缺陷：、焊缝的缺陷可分为内部缺陷和外部缺陷：o内部缺陷：内部缺陷：未焊透、夹渣、气孔、裂纹等未焊透、夹渣、气孔、裂纹等o外部缺陷：外部缺陷：焊缝过高、焊缝过凹、焊缝咬边、焊缝过高、焊缝过凹、焊缝咬边、焊瘤、烧穿焊瘤、烧穿三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫
28、困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目25o 13、在钢材焊缝边缘开坡口的目的是什么、在钢材焊缝边缘开坡口的目的是什么？o14、压力容器焊缝的接头型式有哪些、压力容器焊缝的接头型式有哪些o15、压力容器筒体上纵焊缝与环焊缝那个、压力容器筒体上纵焊缝与环焊缝那个更危险（更容易开裂）？为什么。更危险（更容易开裂）？为什么。o16、在和焊接工件时，如果两块对接焊接、在和焊接工件时，如果两块对接焊接时厚度不相等，在接口处应如何处理？并手时厚度不相等，在接口处应如何处理？并手绘接口图表示。绘接口图表示。三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与
29、焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目26o 17、按照化学成分来分，压力容器用钢可以分为三类：（碳素钢、低合金钢、高合金钢三种，其中Q345R是我国压力容器用钢板中使用量最大的钢种。三三 压力容器材料与焊接压力容器材料与焊接认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目27o边缘应力有两个特性：边缘应力有两个特性：自限性自限性局部性局部性o虽然某些压力容器在承受静载荷情况下，除结构上虽然某些压力容器在承受静载荷情况下，除结构上作某些局部处
30、理外，对边缘应力一般不作特殊考虑，作某些局部处理外，对边缘应力一般不作特殊考虑，但在下列情况下则必须考虑边缘应力问题：但在下列情况下则必须考虑边缘应力问题：o）塑性较差的高强度钢制的重要压力容器；）塑性较差的高强度钢制的重要压力容器；o）低温下铁素体钢制的重要压力容器；）低温下铁素体钢制的重要压力容器；o）受疲劳载荷作用下的压力容器；）受疲劳载荷作用下的压力容器；o）受核辐射作用的压力容器。）受核辐射作用的压力容器。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目28o 1、内压内压薄壁容器的划分依据：薄壁容器的划分依据：o
31、根据容器外径根据容器外径D DO O与内径与内径D Di i的比值的比值K K来判断，来判断，当当K1.2为薄壁容器为薄壁容器oK1.2则为厚壁容器则为厚壁容器o2、薄壁圆筒受内压环向应力与轴向应力的薄壁圆筒受内压环向应力与轴向应力的大小比较：大小比较：o3 3筒体上开椭圆孔，如何开孔？筒体上开椭圆孔，如何开孔？o 4 4、压力容器筒体上，纵焊缝与环焊缝那个易压力容器筒体上，纵焊缝与环焊缝那个易开裂？为什么？开裂？为什么？四、四、压力容器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目29o6、压力容器立式容
32、器和卧式容器支座型、压力容器立式容器和卧式容器支座型式：式：o 卧式：鞍座、圈座、支腿卧式：鞍座、圈座、支腿o 立式：立式：耳式支座、支承式支座、耳式支座、支承式支座、裙式支座裙式支座o 各支座在校核载荷时如何确定数各支座在校核载荷时如何确定数量？量？四、四、压力容器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目30o7、压力容器封头类型：、压力容器封头类型：o球形封头与椭圆形封头的内应力分布特点对球形封头与椭圆形封头的内应力分布特点对比比四、四、压力容器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开
33、始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目31o7.1、受内压的椭圆形封头、锥形封头与球、受内压的椭圆形封头、锥形封头与球形封头形封头其内应力分布特点？其内应力分布特点？o7.2、为什么压力容器很少采用平板封头？、为什么压力容器很少采用平板封头？o7.3压力容器在设计时有时会考虑边缘应压力容器在设计时有时会考虑边缘应力，边缘应力的特点有哪些？力，边缘应力的特点有哪些？o7.4压力容器开孔补强，为什么接管直径压力容器开孔补强，为什么接管直径较小时可以不用补强？较小时可以不用补强？o7.5压力容器补强形式有哪些类型？压力容器补强形式有哪些类型？四、四、压力容
34、器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目32o 8、影响法兰密封的因素主要有哪些影响法兰密封的因素主要有哪些:、螺栓预紧力；、螺栓预紧力；、密封面型式（特征）；、密封面型式（特征）；、垫片密封性能；、垫片密封性能；、法兰刚度和螺栓刚度；、法兰刚度和螺栓刚度；、操作条件的影响。、操作条件的影响。四、四、压力容器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目33o9、法兰的泄露形式有？o 10、压力容器和管道中常用的
35、法兰密封面压力容器和管道中常用的法兰密封面型式：型式：o突面、突面、凹凸面、榫槽面（各适用场合）凹凸面、榫槽面（各适用场合）o11、根据工作条件选取标准法兰：、根据工作条件选取标准法兰：o法兰公称压力：法兰公称压力：与最大操作压力、操作温与最大操作压力、操作温度以及材料有关。见下面法兰标准局部：度以及材料有关。见下面法兰标准局部：四、四、容器设计容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目34四、四、压力容器设计压力容器设计给定法兰的工作温度、工作压力根据下表会选用法兰。如工给定法兰的工作温度、工作压力根据下表会
36、选用法兰。如工作温度作温度280，工作压力为，工作压力为0.9MPa,应选用那种法兰？应选用那种法兰？认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目35o 二、计算题二、计算题o1、内压容器计算：、内压容器计算：o例题例题1-1：某化工厂欲设计一台石油气分离工程中：某化工厂欲设计一台石油气分离工程中的乙烯精馏塔。工艺要求为塔体内径的乙烯精馏塔。工艺要求为塔体内径Di=600mm；设计压力；设计压力p2.2MPa；工作温度；工作温度t-3-20。试选择塔体材料并确定塔体厚度。试选择塔体材料并确定塔体厚度。o解析：由于石油气对
37、钢材腐蚀不大，温度在解析：由于石油气对钢材腐蚀不大，温度在-20以上，承受一定的压力，故选用以上，承受一定的压力，故选用16MnR。根据式根据式(10-12)四、四、压力容器设计压力容器设计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目36四、四、压力容器设计压力容器设计o d为设计厚度为设计厚度式中式中p2.2MPa；Di=600mm；s s170MPa j j=0.8(已知已知)；C2=1.0 mm 得：得：认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫
38、”项目37四、压力容器设计四、压力容器设计考虑钢板厚度负偏差考虑钢板厚度负偏差C C1 10.6mm0.6mm圆正取圆正取d dn n=7mm=7mm水压试验时的应力校核：水压试验时的应力校核：认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3816MnR的屈服限的屈服限s=345MPa（附录表（附录表6）o 2、如图所示中间支承的圆筒形贮液筒，筒内液体密度为，试确定A、B、C三处的薄膜应力。CBHDpthA认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目
39、40四、压力容器设计四、压力容器设计o 3、外压容器计算：、外压容器计算：o例题：有一台聚乙烯聚合釜，外径例题：有一台聚乙烯聚合釜，外径1580mm，高高7060mm，壁厚，壁厚llmm，材质为，材质为0Crl8Ni9，试确定釜体的最大允许外压力。试确定釜体的最大允许外压力。(设计温度为设计温度为200。)o解：首先判断外压圆筒的临界长度解：首先判断外压圆筒的临界长度Lcr,Lcr=1.17DoDo/e,Dooe=11-0.8=10.2(mm).oLcr=1.1715801580/10.2=23007.6mm,oLcr大于筒体高度，所以属于短圆筒。大于筒体高度，所以属于短圆筒。认识到了贫困户贫
40、困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目41四、四、压力容器设计压力容器设计o根据短圆筒临界压力计算公式得：根据短圆筒临界压力计算公式得：oPcr=2.59Et(e/Do)2.5/（L/Do）Et=1.84105Mpa,带入上式得：带入上式得：oPcr=2.591.84105（10.2/15802.5/(7060/1580)Pcr=0.36Mpa。o取安全系数为取安全系数为m=3,则【则【P】=Pcr/m=0.119Mpa.聚合釜的最大允许外压力为聚合釜的最大允许外压力为0.119MPa五、换热器部分o1、换热器的分类换热器的分类o
41、2、与固定管板换热器相比，浮头式换热器的特点及适用场合？与固定管板换热器相比，浮头式换热器的特点及适用场合？o与固定管板换热器相比，浮头换热器有以下特点：与固定管板换热器相比，浮头换热器有以下特点：o优点优点o（1）管束可以抽出，以方便清洗管、壳程；）管束可以抽出，以方便清洗管、壳程；o（2）介质间温差不受限制；）介质间温差不受限制；o（3）可在高温、高压下工作，一般温度小于等于）可在高温、高压下工作，一般温度小于等于450，压力小，压力小于等于于等于6.4MPa；o（4）可用于结垢比较严重的场合；）可用于结垢比较严重的场合；o（5）可用于管程易腐蚀场合。）可用于管程易腐蚀场合。o缺点缺点o（
42、1）小浮头易发生内漏；）小浮头易发生内漏；o（2）金属材料耗量大，成本高）金属材料耗量大，成本高20%；o（3）结构复杂）结构复杂o适用场合：浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的适用场合：浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。条件。o3、换热器管壳程介质路径选择原则：、换热器管壳程介质路径选择原则：o优选走管程的流体：优选走管程的流体：o（1）.不清洁或易结垢的流体不清洁或易结垢的流体,宜走容易清洗的管程宜走容易清洗的管程.o（2）.腐蚀性流体宜走管程腐蚀性流体宜走管程.o（3）.压力高的流体宜走管程压力高的流体宜走管程.o（4）.对流传热系数明显小的流
43、体宜走管程对流传热系数明显小的流体宜走管程.o（5）.有毒流体宜走管程有毒流体宜走管程.o宜走壳程的流体：宜走壳程的流体：o（1）.饱和蒸汽宜走壳程饱和蒸汽宜走壳程.o（2）.被冷却的流体宜走壳程被冷却的流体宜走壳程.o（3）.粘度大流体或流量小的流体宜走壳程粘度大流体或流量小的流体宜走壳程.o4、了解了解U型管换热器的特点型管换热器的特点o5、换热器管板与换热管的连接方式？如何选用？、换热器管板与换热管的连接方式？如何选用？o6、固定管板换热器什么情况下考虑设置膨胀节？、固定管板换热器什么情况下考虑设置膨胀节？o六、搅拌反应器部分：六、搅拌反应器部分：o1、搅拌器的功能：、搅拌器的功能：o提
44、供过程所需要的能量和最适宜的流动状态提供过程所需要的能量和最适宜的流动状态。o2、搅拌器的主要类型：、搅拌器的主要类型：o旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌器、螺带式搅拌器、框式搅拌器等器、螺带式搅拌器、框式搅拌器等o六直叶开启涡轮式搅拌器主要流型为径向流，锚式搅拌六直叶开启涡轮式搅拌器主要流型为径向流，锚式搅拌器主要流型为轴向流。器主要流型为轴向流。o3、一带夹套的搅拌反应釜，釜内压力、一带夹套的搅拌反应釜，釜内压力PN=4MPa，夹，夹套内压力套内压力PY=3MPa，则釜体应进行怎样的计算？，则釜体应进行怎样的计算？4 4、对带夹套的外压容器进行夹套液压试验时，应进、对带夹套的外压容器进行夹套液压试验时，应进行内筒稳定性校核，若内筒不满足稳定条件，应采行内筒稳定性校核，若内筒不满足稳定条件，应采取什么措施？取什么措施？5 5、搅拌轴与釜体的密封有哪些类型？、搅拌轴与釜体的密封有哪些类型？七、塔设备部分：七、塔设备部分：1 1、塔设备支座类型？如何选用？、塔设备支座类型？如何选用？2 2、裙座各部件的名称及作用？、裙座各部件的名称及作用？3 3、塔设备、塔设备 校核那些截面（危险截面）？校核那些截面（危险截面）？