绪论(过程装备设计)

1 过程设备设计 一 教材郑津洋等主编 过程设备设计 第三版 北京 化学工业出版社 2010二 上课时间1 14周周二1 2节 周四1 2节 双周五3 4节 2B 303 2B 303 2A 304 三 考试方式期末闭卷考试四 成绩评定平时成绩 出勤情况 作业 课堂表现 考试成绩 本课程的结构体系 压力容器1 压力容器导言2 压力容器应力分析3 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响4 压力容器设计典型的过程设备5 储存设备6 换热设备7 塔设备8 反应设备 本课程的任务和目的 初步掌握过程装备设计的基本理论 基本方法和基本技能 综合运用所学理论知识 分析和解决问题的能力 查阅和使用各种手册 规范 标准 参考资料1 王志文主编 化工容器设计 北京 化学工业出版社2 蔡仁良主编 化工容器设计例题 习题集 北京 化学工业出版社3 郑津洋等译 ASME压力容器设计指南 北京 化学工业出版社4 李建国 压力容器设计的力学基础及其标准应用 北京 机械工业出版社 2004 如何学好这门课 经常访问的网站1 全国锅炉压力容器技术标准化委员会2 中国特种设备安全工作信息平台3 中国压力容器技术网4 美国压力容器研究委员会 PressureVesselResearchCouncil 简称PVRC ww forengineers org pvrc5 欧盟承压设备研究委员会 EuropeanPressureVesselResearchCouncil 简称EPVRC www eperc bam de 如何学好这门课 6 美国标准化协会 AmericanNationalStandardsInstitute 简称ANSI www ansi org7 美国石油协会 AmericanPetroleumInstitute 简称API www api org8 国际化标准组织 InternationalStandardsOrganization 简称ISO www iso org9 欧盟标准化委员会www cenorm be 如何学好这门课 有用的论坛仿真论坛 如何学好这门课 绪论 过程设备的基本概念过程设备的应用过程设备的特点过程设备的基本要求过程设备设计概述本课程的内容 基本概念 过程设备完成物理或化学操作过程的设备 如物料的粉碎 混合 储存 分离 传热 反应等操作的设备 过程从原材料到产品 所经过的一系列物理的或化学的加工处理步骤 过程设计是以生产某种新产品或改进现有产品的生产方法为目标 研究各种生产方法的技术可行性和经济合理性 通过过程模拟 合成和优化 提出最佳的生产方法 过程设备的应用 与我们的专业相关的过程及其设备 1 流体动力过程 Fluiddynamicalprocess 涉及的设备 泵 压缩机 风机 管道和阀门等动设备 哪些过程与我们相关 液环泵 2 热量传递过程 Heattransferprocess 它涉及热量交换过程及设备 即 换热器 热交换器 工业炉等 3 质量传递过程 Masstransferprocess 它涉及有关干燥 蒸馏 浓缩 萃取等过程及装备 如塔设备 干燥机 结晶器等 4 热力学过程 Thermodynamicsprocess 它涉及冷冻 深度冷冻 空气分离等过程及设备 如冷冻机 气体分离设备等 螺杆式冷冻机 空气分离制氮机 它涉及固体物料的粉碎 造粒等过程及设备 如粉碎机 造粒机等 5 动量传递过程 Momentumtransferprocess 球磨机 它涉及化学反应 如 合成 分解等过程及设备 如反应锅 氨合成塔 6 化学过程 Chemicalprocess 过程设备的特点 功能原理多种多样化机电一体化外壳一般为压力容器 锅炉 换热器 加热炉 圆筒外壳 传热管束核反应堆 圆筒外壳 核反应零部件塔器 圆筒外壳 传质元件 浮阀 填料等 反应釜 圆筒夹套 搅拌器压缩机 真空泵 圆筒气缸 活塞透平机 泵 蜗壳 叶轮 过程装备 动设备 静设备 过程装备 受压外壳 功能内件 设备的外壳一般都是压力容器 承受一定压力 且与外界分开形成一个封闭系统的容器 统称为压力容器 指盛装气体或者液体 承载一定压力的密闭设备 其范围规定为最高工作压力大于或者等于0 1MPa 表压 且压力与容积的乘积大于或者等于2 5MPa L的气体 液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器 盛装公称工作压力大于或者等于0 2MPa 表压 且压力与容积的乘积大于或者等于1 0MPa L的气体 液化气体和标准沸点等于或者低于60 液体的气瓶 氧舱等 什么是压力容器 过程设备的基本要求 a 安全可靠材料的强度高 韧性好材料与介质相容结构有足够的刚度和抗失稳能力密封性能好 材料强度是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力 屈服点和抗拉强度是钢材常用的强度判据 韧性是指材料断裂前吸收变形能量的能力 材料韧性一般随着强度的提高而降低 刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力 刚度不足是过程设备过度变形主要原因之一 b 满足过程要求功能要求寿命要求 c 综合经济好生产效率高 消耗系数低 结构合理 制造简便 易于运输和安装 d 易于操作 维护和控制操作简单