(完整word版)過程設(shè)備設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn),推薦文檔

1、1.從原料到產(chǎn)品，要經(jīng)過一系列物理的、化學(xué)的或者生物的加工處理步驟，這一系列加工處理步驟稱為過程。2.過程設(shè)備必須滿足過程的要求。設(shè)備的新設(shè)計(jì)、新材料和新制造技術(shù)是在過程的要求下發(fā)展起來(lái)的，沒有響應(yīng)的設(shè)備，過程也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。3.過程設(shè)備設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)的功能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)（性能、質(zhì)量、成本等）要求，綜合考慮環(huán)境要求和資源利用率，運(yùn)用工業(yè)、機(jī)械、控制、力學(xué)、材料以及美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等知識(shí)，經(jīng)過設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造性勞動(dòng)，制定可用于制造的技術(shù)文件。4.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，過程設(shè)備向多功能、大型化、成套化和輕量化方向發(fā)展。5.壓力容器外殼構(gòu)成：筒體、封頭、密封裝置、開孔接管、支座及安全附件6.壓力容器規(guī)范

2、簡(jiǎn)介ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范 ，GB150-1998鋼制壓力容器 ，GB151-1999管殼式換熱器 ，GB-12337-1998鋼制球形儲(chǔ)罐 ，JB4732-1995鋼制壓力容器 -分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ，JB4710-2000鋼制塔式容器7.軸向壓力 =PD/4t ，徑向壓力=PD/2t8.熱應(yīng)力的特點(diǎn)：熱應(yīng)力隨約束程度的增大而增大；熱應(yīng)力與零外載相平衡；熱應(yīng)力具有自限性屈服流動(dòng)或高溫蠕變可使熱應(yīng)力降低9.失穩(wěn)：承受外壓載荷的殼體，當(dāng)外壓載荷增大到某一值時(shí)，殼體會(huì)突然失去原來(lái)的形狀，被壓扁或出現(xiàn)波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為外壓殼體的屈曲或失穩(wěn)。10.失穩(wěn)時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)波紋，即n=

3、2，這樣的圓柱殼稱為長(zhǎng)圓筒；失穩(wěn)時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)以上的波紋數(shù)，即n>2 這種圓柱殼稱為短圓筒。11.長(zhǎng)圓筒臨界應(yīng)力 Pcr=2.2E(t/D 0)3,短圓筒 Pcr=2.59Et/LD 0(D0/t)0.5.臨界長(zhǎng)度 2.2E(t/D 0) 330.5cr0.5=2.59E（t/D ） /(L/D(t/D)L =1.17D(D/t) .12.降低局部應(yīng)力措施： 1.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ a,減少兩連接件的剛度差；b，盡量采用圓弧過渡； c，局部區(qū)域補(bǔ)強(qiáng) d，選擇合適的開孔方位） ； 2.減少附件傳遞的局部載荷；3.盡量減少結(jié)構(gòu)中的缺陷。13.減少焊接應(yīng)力和變形的措施：為減少焊接應(yīng)力和變形，應(yīng)從結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計(jì)和焊接工藝兩個(gè)方面采取措施，如盡量減少焊接接頭數(shù)量，相鄰焊縫間應(yīng)保持足夠的間距，盡可能避免交叉，焊縫不要布置的高應(yīng)力區(qū)，避免出現(xiàn)十字焊縫，焊前預(yù)熱等。當(dāng)焊接造成的殘余應(yīng)力會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行時(shí)，還需設(shè)法消除焊接殘余應(yīng)力。14.焊接缺陷：裂紋、夾渣、未熔透、未熔合、焊瘤、氣孔和咬邊15.無(wú)損檢測(cè)：射線透照檢測(cè)、超聲檢測(cè)、表面檢測(cè)（包括磁粉檢測(cè)、滲透檢查、渦流檢測(cè)等）16.正火與退火的最大區(qū)別在于正火的冷卻速度快17.環(huán)境對(duì)鋼性能影響因素：溫度高低、載荷波動(dòng)、介質(zhì)性質(zhì)、加載速率等18 氫腐蝕，是指高溫高壓下氫與鋼中的碳形成甲烷的化學(xué)反應(yīng)，又稱氫蝕19 氫脆，系指鋼因吸收氫而導(dǎo)致韌性下降的現(xiàn)象，屬

5、氫致環(huán)境脆化20,介質(zhì)局部腐蝕包括：晶間腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕。21.應(yīng)力腐蝕預(yù)措施： 1 合理選擇材料； 2，減少或消除殘余拉應(yīng)力； 3.改善介質(zhì)條件； 4.涂層保護(hù)； 5.合理設(shè)計(jì)22.壓力容器用鋼基本要求：較高的強(qiáng)度，良好的塑性、韌性、制造性能和介質(zhì)相容性。23.硫和磷是鋼中最主要的有害元素。硫能促進(jìn)非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。磷能提高鋼的強(qiáng)度，但會(huì)增加鋼的脆性，特別是低溫脆性。硫和磷等有害元素含量控制在很低水平，即大大提高鋼材的純凈度，可提高鋼材的韌性、抗中字輻照脆化能力，改善抗應(yīng)變時(shí)效性能、抗回火脆化性能和耐腐蝕性能。24.鋼材的力學(xué)行為，不僅與鋼材的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)有

6、關(guān)，而且與材料所處的應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境有密切關(guān)系。25.壓力容器的設(shè)計(jì)文件， 包括強(qiáng)度計(jì)算書或者應(yīng)力分析報(bào)告、 設(shè)計(jì)圖樣、 制造技術(shù)條件、 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 （使用于第 111（3）類壓力容器） ，必要時(shí)，還應(yīng)當(dāng)包括安裝及使用維修說明書。26.壓力容器失效的最終表現(xiàn)形式為過渡變形、斷裂和泄露27.在同一承載能力下，最大切應(yīng)力準(zhǔn)則計(jì)算出的厚度最厚；中徑公式算出的厚度最薄28.焊接接頭系數(shù)。通過焊接制成的容器，焊縫中可能存在夾渣、未熔透、裂紋、氣孔等焊接缺陷，且在焊接的熱影響區(qū)很容易形成粗大晶粒而使母材強(qiáng)度或塑性有所降低，因此焊縫往往成為容器強(qiáng)度比較薄弱的環(huán)節(jié)。為彌補(bǔ)焊縫對(duì)容器整體強(qiáng)度的削弱，在強(qiáng)度計(jì)算中

7、需引入焊接接頭系數(shù)。焊接接頭系數(shù)表示焊縫金屬與母材強(qiáng)度的比值，反應(yīng)容器強(qiáng)度受削弱的程度。影響焊接接頭系數(shù)大小的因素較多，但主要與焊接接頭形式和焊縫無(wú)損檢測(cè)的要求及長(zhǎng)度比例有關(guān)。29.形成初始密封條件時(shí)墊片單位面積上所受的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”，用 y 表示。單位為MPa.為保證在操作狀態(tài)時(shí)法蘭的密封性能而必須施加在墊片上的壓應(yīng)力，稱為操作密封比壓。操作密封比壓往往用計(jì)算壓力的m 倍，這里m 稱為“墊片系數(shù)” ，無(wú)因此30.公稱直徑：是容器和管道標(biāo)準(zhǔn)化后的尺寸系列，以DN 表示。對(duì)容器而言是容器的內(nèi)徑（用管子做筒體的除外）；對(duì)管子或管件而言，公稱直徑是指名義直徑，是與內(nèi)徑相近的某個(gè)數(shù)值，

8、公稱直徑相同的鋼管，外徑是相同的，由于厚度是變化的，所以內(nèi)徑也是變化的，工程壓力：指規(guī)定溫度下的壓力。應(yīng)取設(shè)計(jì)壓力相近又稍高一級(jí)的工程壓力。31.高壓密封的基本特點(diǎn)： 1.一般采用金屬密封元件； 2，采用窄面或線接觸密封； 3，盡可能采用自緊式或半自緊式密封。32.耐壓試驗(yàn)壓力P=P/ t,薄膜應(yīng)力T=PT（ Di +e）/2e,液壓試驗(yàn)時(shí)，T 應(yīng)滿足 T<=0.9 ReL ,33.下列情況采用分析設(shè)計(jì)：1 作為常規(guī)設(shè)計(jì)的替代方法；2.常規(guī)設(shè)計(jì)適用范圍以外的壓力容器，如受變動(dòng)載荷作用的壓力容器、結(jié)構(gòu)或者載荷特殊的壓力容器；3.壓力高、直徑大的高參數(shù)壓力容器；4.超過常規(guī)設(shè)計(jì)制造允差的例外

9、情況。34.在儲(chǔ)存設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮：環(huán)境溫度、地震載荷、雪載荷、地基條件等還要注意液化氣體的膨脹性和壓縮性。35.臥式儲(chǔ)罐發(fā)生扁塌的根本原因：由于支座處截面受剪力作用而產(chǎn)生軸向彎矩，在軸向彎矩的作用下，導(dǎo)致支座處圓筒的上半部發(fā)生變形，產(chǎn)生所謂扁塌現(xiàn)象。措施：可以設(shè)置加強(qiáng)圈或者使支座靠近封頭布置，利用加強(qiáng)圈和封頭的加強(qiáng)作用。36.何時(shí)應(yīng)對(duì)臥式支座設(shè)置加強(qiáng)圈：臥式容器支座因結(jié)構(gòu)原因，不能設(shè)置在靠近封頭處，且圓筒不足以承受彎矩時(shí)，就需要在支座截面處的圓筒上設(shè)置加強(qiáng)圈，以便與圓筒一起承載。37.移動(dòng)式壓力容器使用時(shí)不僅承受內(nèi)壓或外壓載荷，搬運(yùn)過程中還會(huì)受到由于內(nèi)部介質(zhì)晃動(dòng)引起的沖擊載荷，以及運(yùn)輸過程

10、中帶來(lái)的外部撞擊和震動(dòng)載荷，因而在結(jié)構(gòu)、使用和安全方面有其特殊的要求。38.板式換熱器可用于處理從水到高粘度的液體的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等過程，適用于經(jīng)常需要清洗、工作環(huán)境要求十分緊湊的場(chǎng)合。39.管板分析時(shí)，應(yīng)考慮下列危險(xiǎn)工況：只有殼程設(shè)計(jì)壓力Ps，而管程設(shè)計(jì)壓力Pt=0，不及熱膨脹變形差；只有殼程設(shè)計(jì)壓力Ps，而管程設(shè)計(jì)壓力Pt=0，同時(shí)考慮熱膨脹變形差；只有殼程設(shè)計(jì)壓力Pt，而管程設(shè)計(jì)壓力Ps=0，不及熱膨脹變形差；只有殼程設(shè)計(jì)壓力Pt，而管程設(shè)計(jì)壓力Ps=0，同時(shí)考慮熱膨脹變形差.40.傳熱過程強(qiáng)化： 1.提高傳熱系數(shù)；2.增大傳熱面積；3.增大平均傳熱溫差。41.無(wú)論是填料塔還是板

11、式塔，除了各種內(nèi)件之外，均由塔體、支座、人孔或手控、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平臺(tái)等組成。42.擋板的作用：消除漩渦，變切向流為軸向流。43.生物攪拌器區(qū)別：生物反應(yīng)都是在多相體系中進(jìn)行的；大多數(shù)微生物顆粒對(duì)剪切力非常敏感；大多數(shù)微生物發(fā)酵需要氧氣。44.影響攪拌功率的因素：攪拌器的幾何尺寸和轉(zhuǎn)速；攪拌容器的結(jié)構(gòu)；攪拌介質(zhì)的特性；重力加速度。45.設(shè)計(jì)攪拌軸時(shí)，應(yīng)考慮的因素：扭轉(zhuǎn)變形；臨界轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)矩和彎矩聯(lián)合作用下的強(qiáng)度；軸封處允許的徑向位移。46.軸封的目的是：避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì)滲入攪拌容器內(nèi)。填料密封：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，適用于肺腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)、密封要求不

12、高、并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。機(jī)械密封：是把軸的密封面沖軸向改為徑向，通過動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面的相互貼合。并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的裝置，又稱端面密封。機(jī)械密封泄漏率低，密封性可靠。功耗小，使用壽命長(zhǎng)，在攪拌反應(yīng)器中得到廣泛使用。1.過程設(shè)備的設(shè)計(jì)文件包括設(shè)計(jì)圖樣，技術(shù)條件，強(qiáng)度計(jì)算書。2.不連續(xù)應(yīng)力具有局部性，自限性特征 .3.按安全技術(shù)管理對(duì)壓力容器的分類是綜合考慮容器壓力與容積乘積大小，介質(zhì)危害程度，容器品種4.應(yīng)力腐蝕一般有三個(gè)特征拉伸應(yīng)力，特定合金和介質(zhì)的組合，一般為延遲脆性斷裂5.壓力容器的設(shè)計(jì)溫度是指容器在正常情況下，設(shè)定元件的金屬溫度。6.外壓圓筒的計(jì)算長(zhǎng)度是指圓筒外（內(nèi)）部?jī)上噜弰傂詷?gòu)