第五章 高压容器.pptVIP

化工设备(第二版) 哈密职业技术学校 第五章 高压容器 知识目标 了解高压容器的总体结构和特点 了解高压容器的爱护要结构形式及选材要求 掌握高压容器零部件的结构特点 第五章 高压容器 能力目标 掌握高压容器的典型密封结构 第五章 高压容器 第一节 高压容器的总体结构与选材要求 第二节 高压容器筒体的主要结构形式 第三节 高压容器的零部件 第四节 高压容器的密封结构 第一节 高压容器的总体结构与选材要求 一、高压容器的总体结构及特点 二、高压容器的选材要求 一、高压容器的总体结构及特点 1、高压容器的总体结构 是由圆筒体、筒体端部、平盖或半球形封头、密封元件以及一些附件组成。 总体结构图： 一、高压容器的总体结构及特点 2、高压容器的特点 ①高压容器的形状多为轴对称； ②高压容器的筒体结构复杂； ③高压容器的开孔直径小； ④高压容器的密封结构形式多，要求高； ⑤高压容器广泛采用高强度钢制造。 二、高压容器的选材要求 高压容器的材料应参考工艺参数，和设备加工制造及材料资源情况综合考虑，合理选用： ①一般选择具有较高的屈服极限的材料来制作筒体，同时考虑材料有好的塑性和韧性以及较高的强度； ②必须考虑使用温度的影响； ③要求材料的冲击韧性较高Akv≥40J ④考虑高温高压下的氢脆、应力腐蚀和介质腐蚀； ⑤要求钢材有良好的加工工艺性能； ⑥要考虑材料的来源和经济性，选用国产钢材。 第二节 高压容器筒体的主要结构形式 一、单层整体式 二、多层组合式 一、单层整体式 1、整体锻造式圆筒 优点：结构简单，材料性质均匀，机械强度高，安全可靠。 缺点：冶炼、锻造、热处理设备庞大，工作量大、生产周期长，材料利用率低、成本高。 一、单层整体式 2、单层卷焊式圆筒 优点：加工工序少，制造简单，自动化程度高，生产效率高。 缺点：需要大型的卷焊机和热处理设备。 一、单层整体式 3、锻焊式圆筒 优点：结构简单，材料性质均匀，机械强度高，安全可靠。 缺点：冶炼、锻造、热处理设备庞大，制造成本高。 一、单层整体式 4、无缝钢管式圆筒 优点：结构简单，材料性质均匀，制造工艺简单。 缺点：不能制造大直径筒体，应力眼壁厚分布不均匀，壁厚越厚制造受限。 二、多层组合式 1、多层包扎式圆筒 优点：①制造时使用机具比较简单；②存在一定的预应力，操作时抵消拉应力，使内筒应力降低；③各层焊缝错开，层板上开有安全孔和通气孔；④层板和内筒材料不同，降低成本。 缺点：对钢板厚度均匀性要求高，工艺难度大，生产周期长，钢板利用率低，大直径和高压力包扎层数多。 二、多层组合式 2、多层热套式圆筒 优点：①缩套配合的预应力可改善操作应力状态；②各层贴合紧密，导热良好；③层数少，生产周期短，省工时，成本低；④不受厚度和直径限制，不需大型设备。 缺点：只能套短筒，筒节连接多，深厚环焊缝多，制造工作量大，焊缝易存在缺陷，构成安全隐患。 二、多层组合式 3、多层焊缝错开式圆筒 优点：改进了多层包扎式圆筒有较深环焊缝的影响。 要求：注意包扎中相邻两层纵焊缝错开角度（可错开75°）；相邻两层环焊缝长度错开200mm距离。 二、多层组合式 4、多层绕板式圆筒 优点：纵焊缝少，机械化绕制速度快，使用设备操作简单。 缺点：钢板厚度误差累计使圆度增大，不易绕紧，层板存在间隙，里外楔形板焊接强度不足。 二、多层组合式 5、多层绕带式圆筒 优点：没有深的纵向和环向焊缝；制造周期短，成本低；制造方法和设备简单。 缺点：缠绕倾角对应力分配有较大影响；需人工纠正钢带位置。 二、多层组合式 6、螺旋绕板式圆筒 优点：具有扁平刚带式的优点，更节省工时安全性更高。 缺点：需大功率绕板机，螺距控制和精度调节要求高，制造难度大。 第三节 高压容器的零部件 高压容器的零部件主要包括厚壁球形封头、锻制紧缩口封头、锻制平盖及筒体端部结构等。 一、高压容器的封头 二、高压容器的筒体端部 一、高压容器的封头 常用形式： 平盖和半球形封头两种。 连接形式： 半球形封头与筒体焊接； 平盖与筒体不可拆连接为焊接；与筒体可拆连接为螺栓和螺母连接 二、高压容器的筒体端部 高压容器的筒体端部又称高压法兰，直接与筒体焊接，制造方法同高压容器类似。 结构形式：整体锻造式、锻焊式、层板式和螺纹式。 第四节 高压容器的密封结构 一、高压容器的密封原理及类型 二、高压容器常用的密封结构 一、高压容器的密封原理及类型 1、高压容器的密封原理 通常流体介质通过密封面泄露的形式： 一是从密封元件本身（毛细管）渗漏； 二是经密封面（间隙）泄露。 密封原理： 在密封处增加流体流动的阻力防止在密封面处泄露。当压力介质通过密封面的阻力（所需密封比压y）大于密封面两侧的压力差△p时，介质就能够被密封住，即为y＞ △p =（p-p’）。 一、高压容器的密封