《化工设备设计基础》复习讲解

《化工设备设计根底》复习工程力学根底强度:构件抵抗破坏的力气刚度:构件抵抗变形的力气稳定性:构件保持原有平衡形态力气强度性能:抵抗破坏的力气,σsσb表示弹性性能:抵抗弹性变形的力气,E表示塑性性能:塑性变形的力气,δ和ψ表示什么叫强度?直杆拉伸或压缩时的强度条件是什么?低碳钢的拉伸试验中,从开头加载至断裂经过哪几个阶段?钢材的机械性能主要包含哪些指标?工程设计中有哪几种常用的强度理论?材料破坏有哪几种主要形式?化工设备设计内压薄壁圆筒设计什么叫强度失效准则?什么叫腐蚀余量?腐蚀余量与哪些参数有关?为何引入焊缝系数?焊缝系数与哪些参数有关?,有几种壁厚名称?这些壁厚的含义是什么?这些壁厚之间的大小关系如何?水压试验的目的是什么?容器如何进展压力试验?如何确定水压试验的试验压力?对立式容器的卧置做水压试验时,其试验压力又如何确定?水压试验的强度校核公式外压容器设计什么是外压容器?什么叫临界压力?临界压力与什么因素有关?什么叫计算长度?什么叫长圆筒?什么叫短圆筒?什么叫失稳?外压容器的稳定性条件是什么?设置加强圈的目的是什么?加强圈的类型有哪些?压力容器开孔与接收开孔补强的目的是什么?等面积补强法的设计原则是什么?在内压薄壁圆筒上开一椭圆孔,椭圆孔的长轴应如何放置?为什么?容器零部件标准的选用法兰联构造造一般是由哪三个局部组成?法兰的公称压力与哪些因素有关?鞍座有哪些型式?一台卧式容器的鞍座型式如何选择?为什么?化工设备设计的根本要求安全牢靠:材料的强度高、韧性好;材料与介质相容;构造有足够的刚度和抗失稳能力;密封性能好满足过程要求:功能要求;寿命要求(高压容器:20年,塔、反响设备:15年综合经济性好:生产效率高、消耗低;构造合理、制造便利、构造紧凑;易于运输和安装易于操作、维护和把握:操作简洁、可维护性好和可修理性好、便于把握优良的环境性能:防污染、防噪声等常见的按以下等进展分类压力大小用途受压方式制造方法壳体构造形式失效的最终表现形式:泄漏、过度变形和断裂。设计时,应先确定容器最有可能发生的失效形式,选择适宜的失效判据和设计准则,确定适用的设计标准标准,再按标准标准要求进展设计和校核。1强度失效设计准则(弹性失效设计准则、塑性失效设计准则、爆破失效设计准则、弹塑性失效设计准则、疲乏失效设计准则蠕变失效设计准则、脆性断裂失效设计准则刚度失效设计准则稳定失效设计准则泄漏失效设计准则公称直径——DN表示,mm用钢板卷制成的筒体,DN,2-32-4所规定的公称直径。公称压力——PN表示,单位MPa6GB150-1998钢制压力容器7JB4710-2023(92钢制塔式容器8JB4731-2023钢制卧式容器GB151-1999管壳式换热器JB/T4715-92固定管板式换热器型式与根本参数JB/T4714-92浮头式换热器和冷凝器型式与根本参数JB/T4717-92U型管式换热器型式与根本参数JB/T4722-92管壳式换热器用螺纹换热管根本参数与技术条件有力矩理论壳壁虽薄,但仍有确定厚度和刚度,故除拉应力外,还存在由弯矩引起的弯曲应力。无力矩理论假定壳体很薄,其断面不能承受弯矩,壳体中只有拉或压应力,不存在弯曲应力微体平衡方程区域平衡方程试解释椭形人孔的短轴总与筒体纵轴平行的缘由?1据失效准则:焊接因素:计算壁厚:设计壁厚:腐蚀余量名义壁厚:钢板负偏差示向上圆整至钢板标准规格厚度有效壁厚:最小壁厚:1P设计温度焊缝系数许用应力壁厚附加量外压圆筒设计1与材质有关(E与粗细有关(Ø与长短有关(L:是容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的平衡,是每个容器固有的。这种关系是怎样的?3化工设备常用材料,硫,磷,锰,硅对材料性能各有何影响??什么叫调质处理??碳钢的牌号如何规定?Q235B中各符号的含义?20R中各符号的含义??16MnR中各符号的含义?4塔设备,最大组合轴向拉应力应消灭在什么工况?什么风面?,除了有操作压力作用外,还应考虑哪些载荷的作用??依据传热方式的不同,换热设备的分类管壳式换热器构造型式载荷以不同方式作用于杆件会产生不同变形,杆件变形的根本方式,弹性阶段应力与应变成正比,该比例常数称为什么??设备选材时必需考虑的加工工艺性能主要指标设备材料的一般热处理的分类卧式容器支座主要形式立式容器支座主要形式?反响釜搅拌器主要类型15试分析内压薄壁容器设计中，常用的几种壁厚之160Cr18Ni9Ti16MnR中18圆筒型外压容器的临界压19塔设备设计时，除了有操作压力作用外，还应考虑哪些载20压力容器常见的封头有哪些形式？排出其受力的由好至差的挨次。51.筒体内外压设计：夹套反响釜，内外压计算确定反响釜釜体壁厚.参见课件夹套反响釜例题2.容器内压校核：长期闲置的反响釜体，不知道其为双面焊3.容器外压校核：校核容器容器考试题一、推断题1．压力容器的设计、制造〔组焊〕、安装、使用、检验、〔√〕2．内压圆筒强度计算公式的理论依据是第一强度理论。〔√〕3．压力容器壳体〔〕4设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。〔√〕5sb>540MPa〔√〕6II、III1MPa。〔√〕7250mm20〔×〕8．外压容器〔〕9．金属温度是指受压元件内外表的最高温度。〔×〕10．压力容器的补强圈，〔√〕11．压力容器设计中，〔×〕〔×〕13．工作压力系指在正常〔√〕14．低温容器是指工作温度〔√〕16．压力容器壳体的最小厚度的规定是为了保证容器的最低强度〔×〕17．换热器的接收法兰在设计温度>300℃，必需承受整体法兰〔√〕18．裙座壳的有效有效厚度应不小于塔器的圆筒有效厚度。〔√〕U型管时，U型管的直管长度即为公称长度。〕20．压力容器专用钢板的磷含量不应大于0.03％，硫含量不应大于。〔√〕二、填空题1、GB150-1998适用于设计压力不大于35MPa，不低于0.1MPa的钢制压力容器的设计、制造检验和验收。GB150-1998管辖范围是设大于35Mpa不低于0.1MPa及_真空度≥0.02MPa。2、GB151-1999适用的换热器参数是_DN≤2600mm，PN≤35MPa，PN*DN≤1.75×104。换热器与管板的连接形式有固定管板_，_浮头式_，U型管板和填料函 。3、压力容器的压力试Pt=1.25Pdσt≤0.9Φσs(σ0.243mm56验。7、JB4710-92《钢制塔式容器》标准适用于高度大于10m米，且高度与平均之比大于5的裙座自支承钢制塔器。不适用于a〕带有拉牵装置的塔式容器b〕有操作平台联成一体的排塔或塔群。C〕带有夹套的塔式容器。8、奥氏体不锈钢板许用应力值有两项，一项高值，一项低值，高值适用于允许产生微量永久变形之元件(如筒体，低值适用于不允许产生微量永久变形之元件(如设备法兰等。9、压力容器壳体上的开孔外形应为_圆形_，_椭圆形 或_长圆形_。10设计锥行时，封头大端当锥壳半锥角α＞30°时，应承受带过渡段的折口边构造，否则应按应力分析的方法进展设计。三、问答题1、GB150-1998对压力容器壳体开孔补强的孔径有什么限制？为什么？答：见P92页8.2条容器孔边应力集中的理论分析是借助于无限大平板上开小圆孔为根底的。但大开孔时，除有拉〔压〕应力外，还有很大的弯曲应力，且其应力集中范围超出了开小孔时的局部范围，在较此，小开孔的理论分析就不适用了。2、P46.23热器管箱在什么状况下要进展热处理？为什么？答：碳钢、低合金钢制的焊有分1/3后热处理。设备法兰密封面热处理后精加工。由于热处理使得设备法兰较大变形得以恢复，充分保证了设备法兰的密封性。4、换热器的级别在GB151中是如何际级别分别进展设计和制造。。5、应力腐蚀的主要因素是什么，哪些介质可〔环境〕存在。H2S，液氨,6200mmHg〔0.03MPa〕，0.4M