第六章化工設(shè)備的主要零部件

1、第六章化工設(shè)備的主要零部件.txt婚姻是鍵盤，太 多秩序和規(guī)則;愛(ài)情是鼠標(biāo)，一點(diǎn)就通。男人自比主機(jī), 內(nèi)存最重要;女人好似顯示器，一切都看得出來(lái)。本文 由 fxdvictory 貢獻(xiàn)doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到 本機(jī)查看。第六章的選用，管法蘭的選用。第一節(jié)法蘭連接U的要求:使學(xué)生了解法蘭連接的分類,法蘭連接的密分機(jī)理以及容皿法蘭重點(diǎn)難點(diǎn)：1、什么是法蘭連接及其分類（壓力容皿法蘭、管法蘭）2、法蘭連 接密封機(jī)理3、法蘭的選用教學(xué)方法及手段:講授和學(xué)生提問(wèn)相結(jié)合第六章化工設(shè)備的主要零部件第一節(jié)法蘭連接化工設(shè)備,管道的聯(lián)接通常分為:不可拆連接（焊接）、可

2、拆卸的連接（焊接）、 可拆卸的連接（法蘭連接、螺紋連接，插套連接）但化工設(shè)備、管道山于檢修、安裝 等原因，通常選擇一種可拆連接。其中法蘭連接是一種能同時(shí)剛度、強(qiáng)度、密封性 及耐蝕性要求的可拆連接一、法蘭的分類:法蘭連接可分為壓力容皿法蘭和管法蘭1、壓力容皿法蘭標(biāo)準(zhǔn)壓力容皿法蘭有：甲型平焊法蘭:剛度較小，適用壓力低，筒體 直徑小。乙型平焊法蘭：同中型相比有一較厚的短節(jié),用與筒體或封頭焊接（這樣組 成增加了法蘭的剛度）適用于大直徑和較高壓力場(chǎng)合。長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭:用根部增卑的 頸取代了乙型的短節(jié)更有效地增大了法蘭的剛度，適用于壓力更高,直徑更大的場(chǎng) 合。2、管法蘭:板式平焊法蘭:它直接與鋼管焊接，在操

3、作時(shí)法蘭盤會(huì)產(chǎn)生形變一 彎曲應(yīng)力一應(yīng)力帶頸平焊法蘭：山于增加了一厚壁的短節(jié)法蘭頸增加了剛度，能承受 附加彎曲應(yīng)力，大大減小了法蘭變形。帶頸對(duì)焊法蘭:頸更長(zhǎng)、承受附加彎曲應(yīng)力的 效果更好，法蘭與管子間是對(duì)焊連接，且焊接接頭產(chǎn)生的應(yīng)力集中小，承載能力高，適用范圍廣。二、法蘭連 接的密封1、密封機(jī)理:流體在密封處的泄露兩種路徑：1、通過(guò)墊片材料本體毛細(xì) 管的滲透。2、介質(zhì)沿墊片與壓緊面之間泄漏。機(jī)理:在螺栓壓緊力的作用下，使墊 片產(chǎn)生變形以填滿法蘭密封面上凹凸不平的間隙，阻止流體沿界面泄漏。過(guò)程分為 預(yù)緊與工作兩階段:給螺栓一預(yù)緊力,使壓緊面緊壓擴(kuò)建圈，當(dāng)墊圈變形填滿法蘭密 封面上的不平處，阻止泄漏

4、;墊圈單位面積上的壓緊力稱:熱圈預(yù)緊密封比壓工作過(guò) 程：當(dāng)設(shè)備管道打壓后,螺栓受到拉伸，使密封面與墊圈的壓緊力下降，達(dá)到一定值時(shí), 開始泄漏，這個(gè)一定值叫工作密封比壓。要使密封有效:使法蘭密封面上實(shí)際存在的 比壓不低于預(yù)緊時(shí)墊圈的預(yù)緊密封比壓。2、法蘭密封的形式壓力容皿法蘭密封有 平面型，凹凸型及樺槽型。1、平面型密封:在突出的平面上加工出兒道淺溝，墊圈 不定位，上緊螺栓易向兩側(cè)伸展，不易壓緊,適用于壓力、溫度較低的設(shè)備。2、凹 凸面密封:用一凹面一凸面組成,凹面上放墊圈，墊圈固定,密封效果比平面好。3、 樺槽型密封:用一個(gè)樺和一個(gè)槽組成，墊卷放槽內(nèi)密封效果良好?？偨Y(jié):壓力、溫度 低、密封要求

5、不嚴(yán)格的設(shè)備采用平面密封，溫度高、壓力高、密封要求嚴(yán)用樺槽型 密封、凹凸型介子兩者之間中型平焊法蘭配:平面型、凹凸型密封面。乙型平焊法 蘭與長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭有三種密封面。2、管法蘭密封面形式有:突出、凹凸面、樺槽 面和連環(huán)接面。其實(shí)突出和全平面密封的墊圈設(shè)有定位擋臺(tái)，密封效果差。阿凸型 和樺槽型的墊卷放在凹面或槽內(nèi)，不易擠出，效果較好。三、壓力容皿法蘭的標(biāo)準(zhǔn)及 選用曲于化工生產(chǎn)過(guò)程中,法蘭使用量大，為了批量生產(chǎn)及管理國(guó)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)-壓力容皿法蘭標(biāo)準(zhǔn)1）法蘭的公稱直徑與公稱壓力壓力容皿法蘭的公稱 直徑:與法蘭相配套的筒體，封頭的內(nèi)徑管法蘭的公稱直徑:與其相連的管子的公稱 直徑;壓力容皿法蘭及管法蘭的

6、公稱壓力指:在設(shè)計(jì)條件下,確定法蘭結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，所 采取的設(shè)計(jì)壓力七個(gè)等級(jí):0.25、0.6、1.0、1.6管法蘭分十個(gè)等級(jí):0.25、0.6、25.0 2）壓力容皿法蘭的尺寸系列：由不同類型的法蘭其公稱直徑與公稱 壓力不同時(shí)得到的尺寸是不同的，見6、6-5結(jié)構(gòu)6-56-7四、管法蘭標(biāo)準(zhǔn)及選用 著重介紹鋼制管法半、墊片、緊固件標(biāo)準(zhǔn)1、管法蘭的連接尺寸:著重介紹中國(guó) 廣泛使用的鋼管外徑、“公制管”系列III法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸和連接尺寸均可查出法蘭 標(biāo)準(zhǔn)。6-7合出由管法蘭的連表接尺寸求得管法蘭。2、管法蘭及其允許的最大 工作壓力：材料盡量與管子一致，法蘭蓋可用20R、16MnR、15CrMoR0最大工

7、作壓力 允用原則:管道設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下法蘭允許的最大工作壓力的原則。3、標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的選用。見P137第六章第三節(jié)開孔與補(bǔ)強(qiáng)H的要求:先通過(guò)給學(xué)生分析開孔附近的應(yīng)力集中，再引入對(duì)壓力容皿開孔的 限制與補(bǔ)強(qiáng)的要求;使學(xué)生了解補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)難點(diǎn)：1、開孔附近的應(yīng)力集中2、補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)第二節(jié)開孔與補(bǔ)強(qiáng)設(shè)備上通常用于工藝需要會(huì)開孔,并安裝接管、容皿開孔后，必會(huì)使容皿擘強(qiáng) 度有削弱,而且孔周邊山于結(jié)構(gòu)不連續(xù)造成很高的應(yīng)力集中，因此必須慮容皿開多大的孔較為安全，如何對(duì)大徑直開孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),這為此節(jié)課的內(nèi)容。一、 開孔附近的應(yīng)力集中容皿開孔后，在開孔處山于結(jié)構(gòu)不連續(xù)必會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生較大 的附加應(yīng)力，這

8、種局部應(yīng)力急劇增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。接下來(lái)以單向受拉的矩 形薄板上開孔為例說(shuō)明,應(yīng)力集中現(xiàn)象的基本特點(diǎn)。板兩側(cè)作用均勻的拉應(yīng)力%，平 衡狀態(tài)，選一處遠(yuǎn)離開孔的載面a-a,其截面上各點(diǎn)的應(yīng)力將是均勻分布且等于（力 學(xué)平衡原理可知）如果選取的截面穿過(guò)小孔，孔邊緣山于結(jié)構(gòu)不連續(xù)，應(yīng)力集中，安上 應(yīng)交片測(cè)應(yīng)力變化，發(fā)現(xiàn)，小孔緣邊緣處會(huì)急劇增長(zhǎng)，但應(yīng)力急劇增長(zhǎng)一0 max =3%,離開小孔邊緣后,應(yīng)力乂會(huì)迅速衰減到。二%，如圖所示為了描述小孔處應(yīng)力集中 的程度，引入后力集中系數(shù)K = o max / a o max 開孔邊緣處的最大應(yīng)力o 不受開孔影響的橫截面上的應(yīng)力即：開孔處應(yīng)力比不開孔處受應(yīng)力增大

9、的倍數(shù)，對(duì)于承內(nèi)壓容皿,壁皿本來(lái)受有 拉應(yīng)力，開孔處必然K倍o,這樣必然會(huì)導(dǎo)致開孔處強(qiáng)度失效，為了壓力容皿的安 全,盡量降低開孔處的應(yīng)力集中，先分析應(yīng)力集中的現(xiàn)象，有何特點(diǎn)，從而才降1 O 開孔處應(yīng)力集中有局部性，且范圍有限100 10 2 O開孔的相對(duì)尺寸d/D越長(zhǎng),集中系數(shù)越大（）開孔不宜過(guò)大。 1500 1500 3 O被開孔殼體8 / D越小，集中系數(shù)K越大,盡量讓開孔處殼體厚 度大些，降低應(yīng)力集中系數(shù)。4 O增大接管壁厚也可降低應(yīng)力集中系數(shù)，緩解應(yīng)力集中。二、對(duì)壓力容皿開孔的限制壓力容皿上開孔后，不僅削弱強(qiáng)度,還引起應(yīng)力集 中由應(yīng)力集中特點(diǎn)可知，筒體直徑一定時(shí)，開孔越大越受狀狀況不好

10、，所以根據(jù) GB150規(guī)定，開孔尺寸有一定限制見6-9若由于工藝的需求，開孔直徑超過(guò)表6-9 范圍應(yīng)按特殊開孔處理。當(dāng)開孔同時(shí)滿足三個(gè)條件時(shí)，可不進(jìn)行體強(qiáng)。1 O P W 2. 5MPa2 O相對(duì)開孔3 O公稱外徑小于W89mm三、補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)常采用：補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、接管補(bǔ)強(qiáng)、整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)1、補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)(貼板補(bǔ)強(qiáng))開孔的周圉焊上一塊圓球狀金屬來(lái)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)一種方 法；(由于開孔削弱了強(qiáng)度，補(bǔ)上一塊厚壁金屬板從而讓金屬板分擔(dān)開孔處集中應(yīng)力， 降低應(yīng)力從而起到補(bǔ)強(qiáng)效果)山于施焊條件的限制，通常采用補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)容皿外部進(jìn)行 單面補(bǔ)強(qiáng)(a) (b)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低,使用徑成熟用于中、低壓容皿。缺點(diǎn):在高 溫、高

11、壓或載荷反復(fù)波動(dòng)的壓力容皿上，最好不采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。2、接管補(bǔ)強(qiáng)利用在補(bǔ)強(qiáng)有效區(qū)內(nèi)的接管增加壁管進(jìn)行補(bǔ)足被挖去的(殼壁且承壓的殼壁部分)這種結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的金屬全 部集中在最大應(yīng)力區(qū)域有效降低開孔周圍應(yīng)力集中。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,焊縫少，焊接 質(zhì)量檢驗(yàn)，效果好,廣泛高強(qiáng)度低合剛制造化工設(shè)備。3、整鍛件補(bǔ)強(qiáng)在開孔處焊上 一個(gè)持制的整體鍛件，相當(dāng)于把補(bǔ)強(qiáng)圈金屬與開孔周圍的殼體之間金屬熔合在一起， 而且補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體采用接接頭受力狀態(tài)好。優(yōu)點(diǎn):是補(bǔ)強(qiáng)中效果最好的，抗疲勞性能 也好。缺點(diǎn):機(jī)械加工量大，鍛件來(lái)源比接管補(bǔ)強(qiáng)。五、標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈及其選用根據(jù) HG215061992和GHJ5271990來(lái)介紹一下補(bǔ)強(qiáng)圈的選

12、用。根據(jù)內(nèi)側(cè)焊接坡口不 同,可分為ABCDE下六種1)A型:如圖A,設(shè)有開坡開,適用于無(wú)疲勞，無(wú)低溫及大 的溫度梯度。2)B型:開有梯形坡口，角度大于50左右,適用見P143(2) 3)C型: 開有斜坡口，角度為20左右,適用于P144 4)D型:開斜坡口，采用完全透焊的形 式5)E型:開有33左右的坡口，采用完全透焊形式六、人手與人孔為了便于壓力 容皿內(nèi)部的安裝、檢修、檢測(cè)，一般在壓力容皿上開設(shè)人孔、手孔。1、人孔和手 孔的分類，結(jié)構(gòu)形式：1 1)按是否承壓O常壓人孔、承壓人孔1 2)按開啟方式分O回轉(zhuǎn)蓋2 O水平吊蓋為了實(shí)現(xiàn)較好的工作效果，人孔結(jié)構(gòu)仍是兒種功能的組合。例如：1)常壓手蓋 人

13、孔:就是在帶有法蘭的接管上加上一塊音扳，如圖6-12(a)用于常壓、不需常檢修 設(shè)備。2)快開人孔:用于經(jīng)常需要檢修的設(shè)備。1 O回轉(zhuǎn)拱蓋快開人孔:采用錢鏈 螺栓,不用將螺栓全部擰下，旋出螺設(shè)的地方可以打開，快啟快速用于高空設(shè)備。2O手搖快開人孔:用螺桿上下拉緊兩個(gè)半圓的錐面卡環(huán)進(jìn)行開啟和密封，用于間歇生 產(chǎn)中快速裝卸料。3 O旋柄快開人孔:用如圖上方旋柄旋轉(zhuǎn)達(dá)到開啟，閉合的LI 的、適用間歇操作材料、清潔等。3)受壓人孔:就在承壓設(shè)備上安裝。如6-13 4) 手孔:手孔的安裝與結(jié)構(gòu)通常與人孔一致的，從開啟方式也可分：回轉(zhuǎn)蓋、常壓快 開、回轉(zhuǎn)蓋快開式、常壓法蘭上加音板口形式。只是手孔的公稱值小

14、些。2、設(shè)置 原則1 O從需不需要開設(shè)人孔：Di = 450 900mm，不開人孔，可開廣2手孔。Di 900mm以上,至少于一個(gè)Di 2500mm頂蓋;筒體開一個(gè)人孔。2 O設(shè)備使用過(guò)程中，常開啟的三快開式人手孔。3 O若受壓設(shè)備人孔蓋較重,采用吊蓋式人孔或回轉(zhuǎn)蓋式人孔。4 O無(wú)腐蝕或輕微腐蝕的壓力容皿,制冷、3、人孔和手孔的選用參照以下步 驟：1 O用設(shè)備內(nèi)徑初選人孔、手孔類型、數(shù)量2 O選材，應(yīng)與設(shè)備主體材質(zhì)相同 近3 0用和選用標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)管道元件的相同，查公稱直徑及公稱壓力。4 O校核筒節(jié)強(qiáng)度：S n圓整到鋼管壁厚與標(biāo)準(zhǔn)人孔、手孔壁厚S相比8 8 n 滿足強(qiáng)度要求。七、接管化工設(shè)備上的接

15、管大致可分兩類:一類是與物料進(jìn)行的工 藝管相聯(lián)，短接管熱皿不開設(shè)查檢孔。較粗。另一類是用于檢測(cè)溫度、壓力、液面，聯(lián)以溫度計(jì)，壓力表等，此類接管 直徑小，可帶法蘭。第六章式容皿支座、球形容皿支座。第三節(jié)支座U的要求：先從支座的分類引出各種容皿的典型支座，如臥式容皿支座、立重點(diǎn)難點(diǎn)：1、立式容皿的支座、耳式支座2、臥式容皿支座:鞍式、圈式支座3、球形容皿支座:赤道正切柱式支座第三節(jié)支座化工設(shè)備通常利用支座來(lái)固定、支撐，常用的支座主要有:臥式容皿支座、立 式容皿支座、球形容皿支座1 O臣式容皿支座：1 O鞍式支座：山于形狀酷似與鞍 形而得名，通常用于臥式儲(chǔ)罐，而且多用于雙鞍座形式（焊制，彎制）2 O

16、圈式支座： 由于容皿自身重力造成大直徑薄壁容皿和真空容皿生產(chǎn)嚴(yán)重找1曲，這種悄況采用圈式支座：兩 個(gè)作用：O支撐筒體降低局部應(yīng)力（加強(qiáng)圈）3 O支腿式支座:支承容皿的筒體部分 即圓柱部分,并不承支封頭，通常用于高度小、中小型容皿。2 O立式容皿:耳式、 支承工、腿式支座、裙式支座中小型立式支座采前三種，高大塔設(shè)備采用裙式支 座。1 O耳式支座雙稱懸持式支座，由筋板和支腿板組成，廣泛用于反應(yīng)釜及立式 2 O使薄壁筒體得到加強(qiáng)，換熱皿等直立設(shè)備上。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，但會(huì)對(duì)壁 皿產(chǎn)生較大局部應(yīng)力2 O支承式:對(duì)于高度不大，安裝位距基礎(chǔ)面較近且具有凸形 封頭的立式容皿，在容皿封頭底部焊上數(shù)根支柱，

17、直接支承在基礎(chǔ)地面上。特點(diǎn):簡(jiǎn) 單方便，但會(huì)對(duì)封頭產(chǎn)生較大局部應(yīng)力3 O裙式支座:對(duì)于高大的立式容皿,特別是 塔皿應(yīng)采用裙式支座，分兩種形式:圓筒形裙座、圓錐形裙座。1 O著重介紹赤道 正切柱式支座：以多根圓柱狀支柱在球殼赤道帶等距離布置，支柱中心淺與球殼相切 或相割而焊接起來(lái)，支柱之間設(shè)置連接拉桿。優(yōu)點(diǎn):受力均勻，彈性好,還能承受風(fēng)載 荷和地震載荷，保證球罐的穩(wěn)定性。2 O裙式支座：III裙座體、基環(huán)和地腳螺栓座 組成。裙座可市制人孔、引出管孔、排氣孔和排污孔（見136）裙座的結(jié)構(gòu)1 3 O 半埋式支座:常用球形儲(chǔ)罐，將儲(chǔ)罐近埋入地下。3第四節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)：1、視鏡2、安全閥安全附件3、爆破片U

18、的要求:使學(xué)生了解三大類安全附件的組成，作用原理及應(yīng)用場(chǎng)合。第四節(jié)安全附件安全附件的作用：防止設(shè)備進(jìn)行過(guò)量而發(fā)生超壓事故。一、視鏡1 O作用：觀察設(shè)備內(nèi)物料的化學(xué)、物理變化惜況山于視鏡很可能與物料直接接觸，所以要求試鏡能承壓、耐高溫、耐腐蝕。2 O分類、結(jié)構(gòu)：i凸像視鏡即不帶頸視鏡:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易結(jié)料直接焊接于設(shè)備上。ii帶頸視 鏡:在視鏡的接緣下方焊一段與鏡相匹配的鋼管，鋼管與設(shè)備焊接。發(fā)展乂出現(xiàn)了新 型視鏡：（1）組合視鏡：山設(shè)備接管的法蘭與視鏡相接避免與設(shè)備直接焊（法蘭連 接）（2）帶燈視鏡:將帶照明燈與視鏡合二為一,可減小開孔數(shù)，選用于設(shè)備開孔較多的悄況。（3）鋼和玻璃燒結(jié)視鏡:二、安全閥:是安全泄壓裝置之一， 用于由于物理過(guò)程而產(chǎn)生的超