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第二篇 化工设备设计基础 第七章 概述 第八章 内压薄壁圆筒和球壳设计基础 第九章 内压薄壁圆筒和球壳设计 第十章 内压容器封头的设计 第十一章 外压容器设计基础 第十二章 容器零部件 第七章 概 述 第一节 容器的结构与分类 第二节 容器机械设计的基本要求 第三节 容器的标准化设计 第四节 化工容器常用金属材料的基本性能 第一节 容器的结构与分类 第二节容器机械设计的基本要求 第三节 容器的标准化设计 第四节 化工容器常用金属材料的基本性能 * * 一、容器的结构 化工设备的种类： （1）反应设备；（2）换热设备；（3）分离设备；（4）贮运设备。 容器的定义：化工生产所用各种化工设备外壳的总称。 化工设备=容器+工艺元件 容器结构：壳体+附件（法兰、支座、接管、人孔、手孔、视镜等） 二、容器的分类 1、按形状分类 （1）方形和矩形容器；（2）球形容器；（3）圆筒形容器。 2．按厚度分类 （1）薄壁容器 或 （2）厚壁容器 或 3、按承压性质和能力分类 （1）内压容器： 常压容器： 高压容器： 低压容器： 超高压容器： 中压容器： （2）外压容器：外压容器；真空容器。 第一节 容器的结构与分类 4、按壁温分类： （1）常温容器：-20~200℃ （2）高温容器：材料蠕变温度下工作的容器。 碳素钢和低合金钢：420℃ 其他合金钢：450℃ 奥氏体不锈钢：550℃ （3）中温容器：介于常温与高温之间的容器。 （4）低温容器：-20℃，-40到-20℃浅冷，-40℃深冷 5、按支承形式分类 卧式容器、立式容器 第一节 容器的结构与分类 金属在高温和低于屈服强度的应力作用下，材料塑性变形量随时间延续而增加的现象。 6、按结构材料分类 金属制、非金属制 7、按管理分类 （1）第三类压力容器 （2）第二类压力容器 （3）第一类压力容器 第一节 容器的结构与分类 下列情况之一的，为第三类压力容器： 高压容器； 中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 中压储运容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPam3）； 中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPam3）； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPam3）； 高压、中压管壳式余热锅炉； 中压搪玻璃压力容器； 使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的中压搪玻璃压力容器； 移动式压力容器， 球形储罐（容积大于等于50m3）； 低温液体储存容器（容积大于5m3）。 第一节 容器的结构与分类 搪玻璃设备是将含硅量高的瓷釉涂于金属表面，通过950℃搪烧，使瓷釉密着于金属铁胎表面制成。因此，它具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。 下列情况之一的，为第二类压力容器[（1）规定的除外]： 中压容器； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 低压反应容器和低压储运容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质）； 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。 低压容器为第一类压力容器[（1）、（2）规定的除外] 。 第一节 容器的结构与分类 基本要求：安全可靠、经济合理 强度：容器抵抗外力破坏的能力。 刚度：容器抵抗外力变形的能力。 稳定性：在外力作用下维持其原有形状的能力。 耐久性：决定因素：主要是腐蚀，其次还有疲劳、蠕变和振动。化工设备一般使用年限为10-15年。 密封性和节省材料。 便于制造、运输、安装和操作 一、标准化的意义 1、便于成批生产；2、增加零部件的互换性； 3、便于专业化生产；4、消除贸易障碍，提高竞争力； 二、容器零部件标准化的基本参数 1、公称直径DN： 由钢板卷制而成的容器和成型封头，公称直径指它们的内径。 管子的公称直径，既不是内径也不是外径，由公称直径确定外径，再由壁厚确定内径。 小直径筒体，采用无缝钢管制作的容器，公称直径指无缝钢管的外径. 2、公称压力PN： 在制定零部件标准时，仅有公称直径这一个参数是不够的。因为，即使是公称直径相同的筒体、封头或法兰，只要它们的工作压力不相同，它们的其他尺寸也就不会一样。所以还需要将压力容器和管子等零部件所承受的压力，也分成若干个规定的压力等级。这种规定的标准压力等级就是公称压力。 选用材料的一般要求： 材料品种应符合中国资源和供应情况； 材质可靠，能保证使用寿命； 要有足够的强度，一定的塑性和韧性，对腐蚀介质能耐腐蚀； 便于制造加工，焊接性能良好； 经济上合理。 一、力学性能 构件在使用过程中受力超过某一限度时，就会发生塑性变形