说课化工设备张剑锋.ppt

精品课程化 工 设 备 主讲 张剑峰 副教授 高级工程师 一、课程地位 化工生产基本组成 工艺:压力\温度\流量\流速 设备：静设备和动设备 静设备：塔、釜、罐、槽。 二、课程设计 1、课程的性质、任务与基本要求 本课程是工程性和应用性很强的一门课，它必须反映出必威体育精装版的工程应用标准。教学中主要介绍化工容器与设备机械设计基础知识，其中以化工容器的工程设计方法为主线，以此来分析容器的应力（重点放在中低压容器），设备的结构与设计，容器的材料的选择及必威体育精装版工程应用标准等。 通过本课程的学习，使学生掌握化工设备的概念，典型化工设备及主要零部件的结构、原理、功能，应用特点及其基本要求，学习压力容器的分类、组成和常用材料的选用原则，初步认识容器的常用规范；培养学生学会如何全面考虑、分析和解决工程实际问题，初步建立起完整的容器设计思想。 使学生掌握典型化工设备，如反应设备、换热设备、塔设备和外压设备等的分类、结构功能；根据有关标准和规范，对基本元件能够进行简单的强度计算。了解与化工设备配套使用的主要零部件，如密封、法兰连接、开孔补强与支座、膨胀节、搅拌装置等结构和使用特点，能借助有关的标准和规范进行选用。 2、课程教学目标 本课程研究化工设备的结构与设计、容器的材料的选择及必威体育精装版工程应用标准等，培养学生的构形设计能力和运用化工容器与设备机械设计基础知识解决实际问题的能力。 4、课程教学要求 1）．掌握化工设备的概念，应用特点及其基本要求，学习压力容器的分类、组成和常用材料的使用原则。 2）.掌握典型薄壁壳体的基本结构和几何特征，通过圆筒形、球形、圆锥形和椭圆形等多种壳体的受力分析，掌握典型薄壁壳体的应力计算方法以及应力分布对其强度的影响。 3）. 在应力分析的基础上，掌握内压薄壁壳体和内压封头的强度计算公式建立的主要依据，掌握内压薄壁壳体及封头的强度计算的基本方法，理解内压薄壁容器进行压力试验的目的和有关规范要求。 4）.掌握外压容器的失效形式，临界压力的概念，掌握承受外压典型壳体与封头的基本计算方法，理解加强圈设置的作用和掌握加强圈的图算方法。 5）. 了解厚壁容器的结构、厚壁筒体的自增强，能够对常用平盖、封头进行设计计算。 5、课程学时分配 《化工设备》以《机械制图》、《机械设计基础》、《工程力学》、《机械工程材料》等课程为基础，通过本课程的学习，培养学生具有初步解决工程问题的能力，具有一定的分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。 反应压力容器 换热压力容器 分离压力容器 储存压力容器 四、课程简介 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，设备内部的结构也不同，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。 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。 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、开 孔以及各种工艺接管和附件等。 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，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。 为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行分类，本课程着重介绍中国《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法。   (1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 的压力。 低压容器（L） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 中压容器（M） 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 高压容器（H） 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器（U） P≥100MPa (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。 容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器 2）.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、化学反应的压力容器。代表设备：反应器、分解塔、合成塔 （2）换热压力容器（E）：主要用于介质热量交换的压力容器。 代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。 （3）分离压力容器（S）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。 代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。 （4）储存压力容器（C，球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。 代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等 3）、按容器壁温分类 （1）、常温容器