过程设备设计填空题.doc

过程产品分四类1硬件产品2软件产品3流程性材料产品4服务型产品 先进制造技术主要指 硬件产品、流程性材料产品指流体形态为主材料的先进制造技术 过程装备是过程单元设备塔、换热器、反应器和储罐等和单元过程机器压缩机、泵与分离机等二者的统称 化学工程项目建设过程分四个阶段 可行性研究阶段、工程设计阶段 、项目的施工阶段、 项目的开车考核及验收阶段 化工过程及装置设计是过程的核心环节可分为段:1初步设计阶段2详细设计阶段 单元过程及设备设计的基本原则(1) 技术的先进性和可靠性(2) 过程的经济性(3) 过程的安全性 (4) 清洁生产 (5) 过程的可操作性和可控制性 过程装备的特点1功能原理多种多样2机电一体化3外壳多为压力容器 过程装备的基本要求 安全可靠——材料强度高、韧性好材料与介质相容具有足够的结构刚度与抗失稳能力密封性能好 满足过程要求——功能要求、寿命要求 综合经济性好——生产效率高、消耗低结构合理、制造简单易于运输和安装 易操作、维护和控制—操作简单、可维护性和可修理性好、便于控制优良的环境性能针对具体情况具体析 优良的环境性能—— 设备基本设计步骤 1需求分析和目标界定2总体结构设计3)零部件结构设4设计实施必须综合平衡产品、成本和环境三方面的设计要求 设备更新换代的三个途径——改变工作原理、改进制造工艺、结构和材料以提高综合技术性能、加强辅助功能使其更适应使用者要求 影响参数设计的主要因素设计准则、材料、规范标准 第一章 压力容器往往在高温、高压、低温、高真空、强腐蚀等苛刻条件下工作的是一种具有潜在泄露、爆炸危 险的特种设备 压力容器基本组成筒体、封头、密封装置、开孔与接管、支座、安全附件 圆筒按其结构可分为单层式和组合式 封头形式凸形封头球形、椭圆形、蝶形和球冠形封、锥壳、平盖 封头与筒体的连接: 不可拆式焊接可拆式螺栓连接 安全附件主要有 安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、安全联锁装置、压力表、液面计 测温仪表等 介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等。其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性 1极度危害Ⅰ级最高容许浓度0.1 mg/m3 2高度危害Ⅱ级最高容许浓度0.11.0 mg/m3 3中度危害Ⅲ级最高容许浓度1.010 mg/m3 4轻度危害Ⅳ级最高容许浓度≥10 mg/m3。 易燃介质爆炸下限10%或爆炸下限和上限之差≥20%的介质 低压(L)容器 0.1 MPa≤p1.6 Mpa、中压(M)容器 1.6 MPa≤p10.0 Mpa、 高压(H)容器 10 MPa≤p100 Mpa、超高压(U)容器 p≥100MPa 反应压力容器 (代号R)、换热压力容器代号E、分离压力容器代号S、储存压力容器代号C其 中球罐代号B 安装方式固定式压力容器、移动式压力容器 第一组介质极度、高度危害的化学介质易爆介质液化气体图1-2 第二组介质除第一组介质以外的介质图1-3 压力容器分类第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器 压力容器分类⑴ 根据介质特性→选择相应的分类图⑵根据设计压力、容积→标出坐标点→确定容器类别 第二章 载荷压力、非压力载荷、交变载荷 非压力载荷整体载荷重力、风、地震、运输、波动载荷 局部载荷管系载荷、支座反力、吊装力 载荷是指能够在压力容器上产生应力、应变的因数 载荷工况|正常操作工况、特殊载荷工况压力试验、开停车及检修、意外载荷工况紧急状态下快速 启动、紧急状态下突然停车 壳体以两个曲面为界且曲面之间的距离远比其它方向尺寸小得多的构件。 壳体中面与壳体两个曲面等距离的点所组成的曲面。 薄壳壳体厚度t与其中面曲率半径R的比值t/Rmax≤1/10。 薄壁圆筒外直径与内直径的比值Do/Di≤1.2 厚壁圆筒外直径与内直径的比值Do /Di≥1.2 回转薄壳应力分析基本假设 a.壳体材料连续、均匀、各向同性 b.受载后的变形是弹性小变形 c.壳壁各层纤维在变形后互不挤压 轴向平衡 = 无力矩理论: 只考虑薄膜内力, 忽略弯曲内力的壳体理论。 有力矩理论: 同时考虑薄膜内力和弯曲内力的壳体理论。 无力矩理论所讨论的问题都是围绕着中面进行的。因壁很薄