天津大学《化工机械基础》课件化工机械基础3-1.pptVIP

第三章容器设计第一节概述一、容器的结构壳体(筒体)、封头(端盖)、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常低压化工设备通用零部件标准直接选用。二、容器的分类压力容器分类1、按容器的形状2、按承压性质内压：内部介质压力大于外界压力外压：内部介质压力小于外界压力真空：内部压力小于一个绝压的外压容器3、按容器壁温常温容器：壁温-20℃至200℃；高温容器：壁温达到蠕变温度,碳素钢或低合金钢容器，温度超过420℃，合金钢超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属高温容器；中温容器：在常温和高温之间；低温容器：低于-20℃碳素钢、低合金钢、双相不锈钢、铁素体不锈钢,低于-196℃奥氏体不锈钢4、按制造材料分类金属制容器：钢制容器、铸铁容器，有色金属容器应用最多是低碳钢和普通低合金钢，腐蚀严重或产品纯度要求高用不锈钢、不锈复合钢板、铝板及钛材。在深冷操作中，可用铜或铜合金；承压不大或不承压的塔节或容器，可用铸铁非金属制容器：化工陶瓷容器，化工搪瓷容器，玻璃钢，硬聚氯乙烯等5、按品种分类反应压力容器（R)：反应器，反应釜，聚合釜，分解锅，变换炉换热压力容器（E）：热交换器，余热锅炉，冷凝器，蒸发器分离压力容器（S）：分离器，过滤器，吸收塔，干燥塔储存压力容器（C,球罐B）：储罐，高位槽等。6、按管理分类6、按管理分类毒性危害程度分级根据压力等级、介质毒性危害程度以及生产中的作用，压力容器可分为三类。第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器不包括核能、船舶专用、直接受火焰加热容器判断题：判断下列容器属一、二、三类容器的哪一类？1）φ2000的液氨储罐2）p为4MPa、1m3剧毒介质容器4MPa、100m3剧毒介质容器3）p为10MPa，V为800L的乙烯储罐。三、容器的零部件标准化容器的零部件(例如封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜、液面计等)标准化、系列化，许多化工设备(例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反应器)也有了相应的标准。两个基本参数：公称直径DN：指标准化以后的标准直径，以DN表示，单位mm，例如内径1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。公称压力PN：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。㈠公称直径1.压力容器的公称直径钢板卷焊公称直径是内径。设计时，应将工艺计算初步确定的设备内径，调整为符合表3-4或表3-5所规定的公称直径。封头的公称直径与筒体一致。2.管子的公称直径也称公称口径、公称通径。有缝管：电焊钢管，化工厂用来输送水、煤气、空气、油以及取暖用蒸汽等流体管道。无缝管：分热轧管和冷拔管两种。如输送流体用无缝钢管(GB8163-2008)、石油裂化用无缝钢管(GB9948-2006)、化肥设备用高压无缝钢管（GB/T6479-2000)、一般用途的无缝钢管（GB/T8162-2008）等。有缝管的公称直径：公称直径近似普通钢管内径的名义尺寸。有缝管的公称直径：每一公称直径对应一外径，其内径数值随厚度不同而不同。有缝管按厚度可分为薄壁钢管、普通钢管和加厚钢管。管路附件也用公称直径表示，意义同无缝钢管的公称尺寸：分热轧管和冷拔管。无缝钢管不用公称直径而是以外径乘厚度表示。为公称外径与公称厚度。在管道工程中，管径超过57mm时，常采用热轧管。管径在57mm以内常选用冷拔管。冷拔管的最大外径为200mm；热轧管的最大外径为630mm。3.容器零部件的公称直径法兰、支座等公称直径是相配的筒体、封头的公称直径。DN2000法兰，DN2000鞍座还有一些零部件的公称直径是与它相配的管子公称直径DN200管法兰另有一些容器零部件公称直径是指结构中某一重要尺寸，DN80(Dg80)视镜是指窥视孔的直径为80mm。㈡公称压力工作压力不同，相同公称直径的压力容器其筒体及其零部件的尺寸也不同。将承受的压力范围分为若干个标准压力等级，即公称压力。表3-5压力容器法兰与管法兰的公称压力设计时如果选用标准零部件，必须将操作温度下的最高操作压力(或设计压力)调整为所规定的某一公称压力等级(调整方法见第五节)，然后根据DN与PN选定该零部件的尺寸。如果零件不选用标准零部件，而是自行设计，设计压力就不必符合规定的公称压力。四、压力容器的标准简介压力容器标准是全面总结压力容器生产、设计、安全等方面的经验，不断纳入新科技成果而产生的。它是压力容器设计、制造、验收等必须遵循的准则。压力容器标准涉及设计方法、选材及制造、检验方法等。(一）国外主要规范国外的规范主要有：美