化工机械基础10-1容器设计基础概论.ppt

第三篇 容器设计 第十章 容器设计基础 第一节 概 论 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 按容器的形状 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 按管理 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 表10-3 毒性危害程度分级 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的剧毒介质容器 3）p为10MPa，V为800L的乙烯储罐。 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：壁温低于-20℃, -20℃至-40℃为浅冷容器，低于-40℃者为深冷容器。 按材料 金属容器:钢制, 铸铁,有色金属容器 按材料 按应用情况 反应压力容器（Ｒ）完成物理、化学反应，如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、变换炉等； 换热压力容器（Ｅ）热量交换，如热交换器、管壳式余热锅炉、冷却器、冷凝器、蒸发器等； 按应用情况 分离压力容器（Ｓ）流体压力平衡缓冲和气体净化分离，如分离器、过滤器、缓冲器、吸收塔、干燥塔等； 储存压力容器：（Ｃ，球罐为Ｂ）储存、盛装气体、液体、液化气体等介质，如各种形式的贮罐、贮槽、高位槽、计量槽、槽车等。 三、容器的零部件标准 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。 容器直径较小，可直接用无缝钢管制作。公称直径指钢管外径。 设计时，应将工艺计算初步确定的设备内径，调整为符合表4-4或表4-5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(GB 8163-87)、石油裂化用无缝钢管(GB 9948-88)、化肥设备用高压无缝钢管（GB 647986)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。公制mm，英制in，见表4-6。 公称直径15mm或1/2英寸，外径21.3mm，壁厚2.75mm（普通）3.25mm（加厚） 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4-7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。 ㈠ 国内标准 1989我国压力容器标准化技术委员会