过程设备机械设计基础9通用零部件.ppt

2020 4 1 1 8压力容器 8 1 1 筒体和封头 8 0 概述 8 1 2 法兰联接 8 1 3 设备的支座 8 1 4设备的开孔与接管 8 1 5 设备安全附件 8 1压力容器常用零部件 2020 4 1 2 8 1概述 设备及零部件标准的最基本参数为 公称直径DN和公称压力PN 压力容器的公称直径 钢板卷制筒体 通常指筒体的内径 无缝钢管 钢管外径 当筒体直径较小时可直接采用无缝钢管制作 此时公称直径的数值等于钢管的外径 8 1 1公称直径DN 2020 4 1 3 表8 1压力容器的公称直径DN 注 白色的公称直径尽量不采用 封头的公称直径应与筒体保持一致 2020 4 1 4 2管子的公称直径略小于管子外径 对常用壁厚规格 管子内径接近公称直径 尺寸系列分为 英制管和公制管 表9 2 公称压力 PN GB1048常用的压力等级为0 25 0 6 1 0 1 6 2 5 4 0 6 3 10 16 25MPa等 8 1 2公称压力 PN 2020 4 1 5 8 2筒体和封头 8 2 1筒体筒体通常由钢板卷焊而成和直接采用无缝钢管 长的筒体采用筒节焊接而成 必须符合表9 1 厚度按相关设计方法确定 压力容器的放置 立式和卧式组成 筒体和封头 2020 4 1 6 8 2 2封头 1封头分为凸形封头 半球形 椭圆形和碟形和无折边球形封头 锥形封头 无折边锥形和带折边锥形 平板封头 2封头设计的理论基础薄膜应力理论平板弯曲理论 2020 4 1 7 3封头与筒体连接特点采用焊接方式连接 易产生缺陷 结构非线性 应力集中 折边 将应力集中与焊缝部位分离 4常见封头球形封头 椭圆体封头 平板封头 锥形封头 2020 4 1 8 球形封头 球形封头的壁厚等于筒体的壁厚 2020 4 1 9 椭圆形封头 2020 4 1 10 DN h1 2时 称为标准椭圆形封头 顶点处与赤道处分别出现最大拉应力和最大压应力 且大小相等 公称直径分为内径和外径 折边高度由公称直径和壁厚决定 标记 椭圆封头DN1000 x10 Q235 AJB T4737 2020 4 1 11 碟形封头 R DN r 0 15DN 常用于低压容器 2020 4 1 12 锥形封头 2020 4 1 13 锥形封头 用于中低压容器出料口 锥角为60 JB T4739 和90 JB T4738 标记 折锥封头DN1000 x10 90 Q235 AJB T4738 2020 4 1 14 平板封头 2020 4 1 15 结构简单 制造容易 厚度较厚应力集中严重用于人孔 手孔等处的封头 用于高压容器 2020 4 1 16 小结 受力情况 球形 椭圆形 碟形 锥形 平板型 制造情况 平板 锥形 椭圆形和碟形 球形 用途 2020 4 1 17 8 3法兰联接 2020 4 1 18 法兰联接的特点 1 密封可靠 能保证紧密不漏 2 强度高 附加法兰不削弱整体强度 3 适用面广 设备和管道均可适用 4 可拆联接 可多次重复装拆 5 经济合理 可批量生产 2020 4 1 19 法兰联接的工作原理 2020 4 1 20 影响密封的主要因素螺栓预紧力垫片性能法兰密封面特征法兰刚度操作条件 2020 4 1 21 法兰联接的分类 1按联接型式分 焊接法兰 活套法兰 螺纹法兰 2按密封面型式分 光滑面法兰 凹凸面法兰 榫槽面法兰 2020 4 1 22 平焊法兰 对焊法兰 2020 4 1 23 活套法兰 螺纹法兰 2020 4 1 24 光滑面 凹凸面 榫槽面 环密封面 2020 4 1 25 垫片的选择表8 5 2020 4 1 26 压力容器法兰标准JB4701 92 平焊法兰 对焊法兰 2020 4 1 27 2020 4 1 28 对焊法兰 带环衬法兰 2020 4 1 29 表9 7法兰 双头螺栓 螺母材料表表9 8法兰分类和系列参数表表9 9甲乙型法兰的最大允许工作压力表9 10甲型平焊法兰的系列尺寸表9 11法兰类型和类型代号表9 12密封面形式表9 13法兰类型和密封面形式 2020 4 1 30 管法兰标准HG20592 HG法兰按下列规定标记 a法兰 法兰盖 b cdefgha标准号 按HG标准统一号HG20592b法兰类型代号 按表9 12c法兰公称通径DN mm 与适用钢管外径系列d法兰公称压力PN MPae密封面型式代号按表9 13 f应由用户提供的钢管壁厚g材料牌号h其它 如表面粗糙度 HG20592法兰PL1200 0 6RFQ235 A 2020 4 1 31 冷凝器上的悬挂式支座 8 4设备的支座 2020 4 1 32 支座的作用固定设备承受重量其他载荷分类悬挂式支座支腿式支承式裙式鞍式 立式设备 卧式设备 2020 4 1 33 8 1 4设备的支座 1 悬挂式支座 悬挂式支座通常由两块筋板和一块底板焊接而成 用于一般钢制焊接容器 2020 4 1 34 用于带保温层的焊接容器 区别 臂长不同 2020 4 1 35 悬挂式支座分类及其使用条件 分类A型 AN型 N表示没有垫板 B型 BN型 B型支座的壁稍长 AN BN的使用条件DN3容器壳体材料和性能与支座接近 2020 4 1 36 如A型 不带垫板 3号耳式支座 支座材料为Q235A F标记为 JB T4725 1992 耳座AN3 Q235A F JB T4724标准规定了耳式支座的标记 表9 15A和AN型支座系列参数尺寸表9 16B和BN型支座系列参数尺寸 2020 4 1 37 2 支腿式支座 使用条件 1 公称直径DN400 1600 2 圆筒长度L与公称直径DN之比L DN 5 3 容器的总高H 5000mm 分类角钢 A型 AN型 N表示没有垫板 钢管 B型 BN型 2020 4 1 38 2020 4 1 39 必须设置垫板的条件合金钢壳体壳体有热处理要求连接处有效厚度小于规定值 2020 4 1 40 支腿式支座的标记为 容器公称直径DN800 角钢支柱支腿 不带垫板 材料为Q235 A F 支承高度H 800mm 标记为 JB T4713 1992 支腿AN3 800 2020 4 1 41 3 支承式支座 1 公称直径DN800 4000 2 圆筒长度L与公称直径DN之比L DN 5 3 容器的总高H 10m 2020 4 1 42 支承式支座的标记为 2020 4 1 43 裙座 组成 群座圈 支承板 角牵板 和压板等 制造 钢板卷焊 置于设备底部 尺寸 裙座内径与筒体外径基本相同 形状 直筒型和圆锥形 用于细高设备 2020 4 1 44 裙座 2020 4 1 45 3 鞍式支座 鞍式支座常用于卧式设备 鞍座由一块底板 一块竖板和若干块肋板焊接而成 2020 4 1 46 卧式设备一般采用双支座 一个 型 一个 型 其中 型的螺栓孔为园孔 型的螺栓孔为长园孔 2020 4 1 47 鞍式支座的位置布置应符合A Ri 2和A L 2 A L 2020 4 1 48 8 1 5设备的开孔与接管 1 设备开孔的装置 设备的管口与凸缘 人孔 手孔 检测及检查孔 手孔 2020 4 1 49 人孔 2020 4 1 50 接管伸出长度 见表8 6筋板长度 表9 18 参考书 人孔手孔检查孔设置的最小数量 表8 7人孔直径 DN1000 1600 选用DN450DN1600 3000 选用DN500DN3000以上 选用DN600其他 材料 低合金钢 碳钢按HG21514 21535不锈钢按HGJ503 513 2020 4 1 51 8 1 6设备安全附件 1 安全阀 作用 当压力超过正常工作压力 能自动打开 介质迅速排放 使设备内的压力保持在最高许用压力范围内 保证其处于安全状态 2020 4 1 52 2020 4 1 53 2 爆破片 使用场合 容器内的介质易于结晶或聚合 或带有较多的粘性物质 容易堵塞安全阀 或使安全阀的阀芯和阀座粘在一起 容器的内压由化学反应或其他原因会迅速上升 安全阀难以及时排出所产生的大量气体 且无法及时降压 但不适用于压力剧增 反应速度达到爆轰时的压力容器 2020 4 1 54 使用场合 容器内的介质为剧毒或极为昂贵的气体 使用安全阀难以达到防漏要求 相关标准 GB567爆破片与爆破片装置 2020 4 1 55 夹持器 防爆膜 2020 4 1 56 3 压力表 液面计和测温仪表 压力表选用要求 所选压力表必须与压力容器内的介质相适应 低压容器使用的压力精度不低于2 5级 中 高压容器使用的压力表精度不应低于1 5级 压力表盘刻度极限值为最高工作压力的1 5 3 0倍 最好选用2倍 表盘直径不应小于100mm 2020 4 1 57 压力表按装要求 装设位置应便于操作人员观察和清洗 且应避免受到辐射热 冻结或震动的不利影响 压力表与压力容器之间 应装设三通旋塞或针形阀 三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置 压力表和压力容器之间不得连接其他用途的任何配件或接管 2020 4 1 58 压力表按装要求 续 用于水蒸汽介质的压力表 在压力表与压力容器之间应装有存水弯管 用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表 在压力表与压力容器之间应装设能隔离介质的缓冲装置 2020 4 1 59 液位计选用要求 应根据压力容器的介质 最高工作压力和温度选用 在安装使用前 低 中压容器用的液面计 应进行1 5倍液面计公称压力的水压试验 高压容器用的液面计