化工设备基础-第四章-王绍良-教案VIP免费

第四章压力容器一、容器的分类与结构（一）结构图2-1卧式容器的结构简图（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。外压容器中，当容器的内压力小于0.1MPa时又称为真空容器。第二种：按作用原理（即用途）分类第三种：按安全技术管理分类第四种：按容器壁温分类，可分为常温、中温、高温和低温容器四种。第五种：按壁厚分类，分为薄壁容器（δ/Di≤0.1）和厚壁容器δ/Di＞0.1二、容器机械设计的基本要求在进行压力容器机械设计时,它的总体尺寸、零部件尺寸由工艺条件决定或由经验所得，因此我们这里主要是指结构设计。要求有以下几个方面。（一）安全性1、强度：强度就是容器抵抗外力破坏的能力。容器应有足够的强度，否则造成事故。2、刚度：是指容器或构件在外力作用下维持原有形状的能力。承受压力的容器或构件，必须保证足够的稳定性，以防止被压瘪或出现折皱。3、密封性：设备密封的可靠性是安全生产的重要保证之一，因为化工厂中所处理的物料中很多是易燃、易爆或有毒的，设备内的物料如果泄漏出来，不但会造成生产上的损失，更重要的是会使操作人员中毒，甚至引起爆炸；反过来，如果空气混入负压设备，亦会影响工艺过程的进行或引起爆炸事故。因此，化工设备必须具有可靠的密封性，以保证安全和创造良好的劳动环境以及维持正常的操作条件。4、耐久性：化工设备的设计使用年限一般为10年一15年，但实际使用年限往往超过这个数字，腐蚀、疲劳、蠕变或振动等，都会影响耐久性，尤其是腐蚀，所以以后的设计中会看到考虑腐蚀余量。（二）可行性包括制造、安装、操作、维修及运输的可能性、方便性。（三）经济性指五个方面。①单位生产能力；②消耗系数；③设备价格；④管理费用：包括劳动工资、维护和检修费用等。管理费用降低，产品成本也随之降低。但管理费用不是一个孤立的因素，例如有时采用高度自动化的设备，管理费用是降低了，但投资则会增加。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。②标准化为组织专业化生产提供了有利条件。有利于合理地利用国家资源，节省原材料，能够有效地保障人民的安全与健康；采用国际性的标准化．可以消除贸易障碍提高竞争能力，实现标准化可以增加零部件的互换性。有利于设计、制造、安装和检修，提高劳动生产率。我国有关部门已经制定了一系列容器零部件的标准，例如圆简体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。2、容器零部件标准化的基本参数——公称直径DN和公称压力PN。①公称直径：是将容器及管子直径加以标准化以后的标准直径。A．压力容器(筒体、封头)的公称直径：由钢板卷制的筒体，公称直径是指它的内径；B．当筒体的直径较小，直接采用无缝钢管制作时，容器的公称直径应是指无缝钢管的外径；封头的公称直径与筒体一致。B．管子：公称直径既不是它的内径，也不是外径，而是小于管于外径的一个数值。只要管子的公称直径一定，它的外径也就确定了，而管子的内径则根据壁厚的不同有多种尺寸，它们大都接近于管子的公称直径。C．其它零部件的公称直径：有些零部件的公称直径，如压力容器法兰，鞍式支座等就是指与它相配的筒体与封头的公称直径。D．而管法兰、手孔等则是指与它相配的管子的公称直径。公称压力：是将所能承受的压力范围分为若干个等级，因为公称直径相同的同类零件，只要它们的工作压力不相同，那么它们的其他尺寸也就不会一样。所以规定了若干个压力等级，这种规定的标准压力等级就是公称压力，以PN表示。四、压力容器相关的法规与标准相关标准与规定近300个，其中GB150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的核心标准。在压力容器...