化工设备基础知识点

1.2 材料的性能

力学性能物理性能化学性能加工工艺性能

屈服点：发生屈服现象时的最小应力，即开始出现塑性变形时的应力。常用Mpa做单位代表金属材料抵抗产生塑性变形的能力。工程上规定发生0.2%残余变形时的应力，作为“条件屈服点”，记作ζ0.2 。

3抗拉强度：材料在拉伸条件下，从开始加载到发生断裂时所能承受的最大应力值。

4 蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。或者金属在高温和应力的作用下逐渐产

生塑性变形的现象。

蠕变极限：材料在高温条件下抵抗发生缓慢塑性变形的能力。

5持久强度：在给定温度下，促使试样或工件经过一定时间发生断裂的应力。

的一种及时和迅速塑性变形的能力。

10．缺口敏感性：在带有一定应力集中的缺口条件下，材料抵抗裂纹扩展的能力，属于材料的韧性范畴。11弹性模数：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即ζ=Eε,比例系数E为弹性模数。

12.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。对于钢材，μ=0.3 。

13.耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。

1.3 金属材料的分类及牌号

2生铁：分为炼钢生铁铸铁合金生铁

3钢

4.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。把FeO中的氧还原

出来，生成SiO2和Al2O3。钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。钢锭

上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。

5.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模

中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气

体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。

6.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇

静钢。

7牌号表示：课本13至14页

1.4 碳钢与铸铁

1“铁碳合金”由铁(>95％)和碳(0.05％～4％) 1％及杂质所组成合金

钢: 含碳量0.02％～2％铸铁含碳量大于2％含碳量大于

2体心立方晶格塑性比面心立方晶格的好，而后者的强度高于前者。

3α-Fe：体心立方晶格的纯铁称：γ-Fe：面心立方晶格的铁称为：

α-Fe加热变为加热变为γ-Fe，高温下的加热变为，高温下的γ-Fe冷却变为α-Fe。

4.铁素体：碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体叫铁素体。

5.奥氏体：碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体叫奥氏体。

脆”。

（3）锰：脱氧剂，有益元素减轻s的有害作用

（4）硅：脱氧剂，有益的元素

（5）氧：有害元素，

（6）氮：硬度、强度提高，易析出，固氮处理可消除时效倾向氢脆、

（7）氢：氢脆、白点等缺陷

8按品质好坏碳钢可分为

1普通碳素钢：这种钢含硫,磷等有害杂质较多，要求S≤0.055%，P≤0.045%。普通碳素结构钢的牌号由代表钢材屈服点的字母、屈服点数值、材料质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序

组成，例如： Q235—A·F。

组织的一种热处理工艺。淬火可以增加工件的硬度、强度和耐磨性。

13回火：在零件淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却处理工艺。回火可以降低和消除工件淬火后的内应力，使组织趋于稳定，并获得技术上所要求的性能。

1.5低合金钢

1金元素对钢性能的影响

铬:提高耐腐蚀性能和抗氧化性能。

锰：提高强度和提高低温冲击韧性。

镍：提高淬透性，有很高的强度，而又保持良好的、提高淬透性塑性和韧性。。

硅：提高强度、高温疲劳强度、耐热性及耐H2S介质的腐蚀性。

铝：提高冲击韧性、抗氧化性和耐热性。。

钼：提高高温强度、硬度、抗氢腐蚀。、提高高温强度、硬度、抗氢腐蚀。

钒：于固溶体中提高高温强度。、于固溶体中提高高温强度。

钛：可提高强度、韧性、耐热性。、可提高强度、韧性、耐热性。

2低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。

3锈钢和不锈耐酸钢：不锈钢是耐大气腐蚀的钢；耐酸钢是能抵抗强烈腐蚀性介质的钢。不锈耐酸钢是不锈钢和耐酸钢的总称.

铬镍不锈钢型号:0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 0---含碳量的千分数； Cr18---含铬量18%左右； Ni9---含镍量9%左右

4耐热钢：能耐高温的钢，抗氧化性能强且强度大。

5高温设备对材料的要求：

化学稳定性:抗高温气体（O2、H2S、SO2 等)腐蚀的能力。抗氧化钢—钢的表面能生成致密的氧化膜高7钢材的品种:钢板钢管无缝钢管型钢:圆钢方钢扁钢等边角钢不等边角钢工字钢槽钢铸钢和锻钢

8常用的合金元素铝铜铅钛

铜与锌的合金黄铜特性：铸造性能好；较高的力学性能；易切削加工；可焊接；耐蚀性较好；有应力腐蚀开裂倾向。

铜与锌以外的元素组成的合金青铜特点：良好的耐腐蚀性，耐磨性。

用场：泵壳，轴承，涡轮，阀门等

1.8化工设备腐蚀

1化学腐蚀：金属遇到干燥的气体和非电解质溶液发生化学作用引起的腐蚀。特点：化学腐蚀在金属表面上，腐蚀过程没有电流产生。

2金属的高温氧化及脱碳

a属在高温下的气体腐蚀解决方法：冶炼时加入铬，硅或铝—不起皮钢

b温度＞700℃时——脱碳作用

Fe3C+O2=3Fe+CO2 Fe3C+CO2=3Fe+CO Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2

力学性能下降特别是降低表面硬度和抗疲劳强度

3氢腐蚀：氢气在高温高压下对普通碳钢及低合金钢产生腐蚀，使材料的机械强度和塑性显著下降，甚至破坏的现象。

第一阶段：氢脆—以原子状态侵入钢材内部，聚集，使钢变脆。与氢在钢中的溶解度成正比。

第二阶段：氢侵蚀发生化学反应： Fe3C+2H2=3Fe+CH4

危害：1）甲烷在晶界聚集，成为裂纹源； 2）甲烷在钢材表面鼓泡，降低力学性能；

3）渗碳体还原为铁素体，体积减小，产生组织应力，促进裂纹扩展。又提供氢和甲烷聚集条件，加重氢侵蚀——钢材组织成为网格。

4电化学腐蚀：金属与电解质溶液间产生电化学作用而引起的破坏，其特点是在腐蚀过程中有电流产生。 包括三个环节 阳极反应 阴极反应 电子流动

电化学腐蚀进行的三个条件

1）同一金属中有不同电位的组织成分之间存在电位差或是不同金属之间存在电位差

2）阳极和阴极互相连接；

3）阳极和阴极同处在连通的电解液中

5晶间腐蚀：一种局部的,选择性的破坏。腐蚀性介质沿晶粒间渗入金属深处，腐蚀破坏金属晶粒间的结合力，使之强度和塑性完全丧失。—“内部瓦解”作用。解决办法：

1）钢中加入Ti 和Nb 元素；2）减少不锈钢中的碳含量。

6应力腐蚀：金属在腐蚀性介质和拉应力的共同作用下产生的一种破坏形式。腐蚀断裂过程分三个阶段：1）孕育阶段——机械裂纹。2）裂纹扩展——裂纹尖端为高度应力集中区，出现微电池。3）破坏阶段。

第二章

1 容器按压力等级分类

低压容器 L 0.1

高压容器 H 10

2容器零部件标准化的基本参数有 公称直径DN 公称压力PN

3我国纳入安全技术监察范围的压力容器是指同时具有以下三个条件

（1） 最高工作压力Pw>0.1MPa （2）内直径Di>150mm 容积V>0.025m 3

（3） 介质为气体 液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体

第三章

1薄壁容器：容器的厚度与其最大截面圆的内径之比小于0.1 即δ/Dimax<0.1；K =D0/Dimax<1.2 的容器称为薄壁容器。（超出这一范围的称为厚壁容器）

2对于球壳，环向应力与经向应力相等 对相同的内压，球壳的环向应力要比同直径同厚度的圆筒壳的环向应力小一半，这是球壳显著的优点

3 经向应力： 环向应力 4椭圆形封头的应力分布

在x =0处 在x =a 处 第四章 1第三强度理论最大切应力是使材料发生屈服破坏的根本原因。只要最大剪切应力ηmax 达到材

料单向受力时的屈服极限ζs 所对应的极限剪切应力ηs=ζs/2，材料将发生屈服（剪断）破坏。 2计算壁厚 设计壁厚 强度校核公式

大允许工作压力 液压试验 气压试验

δ

σ4pD m =δσθ2pD =)(2b

a pa m δσσθ==)2(2,222b

a pa pa m -==δσδσθ ][2σδσ≤=pD III 当[]c

t i c p D p -=φσδ2[]22C p D p c t i c d +-=φσδφσδδσ ][4)(t ≤+=e e i c t D p [][]e i e t w D p δφδσ+=4t T p p ][][25.1σσ=t

T p p ][]

[15.1σσ=)(9.02)(2.0σφσδδσs e e i T T D p ≤+=)(8.02)(2.0σφσδδσs e

e i T T D p ≤+=

液压试验气压试验

第五章

长圆筒：L/Do较大，刚性封头对筒体中部变形不起有效支撑，最容易失稳压瘪，出现波纹数n=2的扁圆形。

短圆筒：两端封头对筒体变形有约束作用，失稳破坏波数n>2，出现三波、四波等的曲形波。

刚性圆筒：若筒体较短，筒壁较厚，即L/Do较小，Se/D o较大，容器的刚性好，不会因失稳而破坏。4临界长度：容器在外压作用下，与临界压力相对应的长度，称为临界长度

作用: 用临界长度和作为长、短圆筒和刚性圆筒的区分界限。

L>Lcr 长圆筒L’cr

第六章

1法兰连接结构，它由一对法兰，数个螺栓、螺母和垫片所组成。

2法兰按接触面形式分类

窄面法兰——法兰与垫片的整个接触面积都位于螺栓孔包围的圆周范围内

宽面法兰——法兰与垫片接触面积位于法兰螺栓中心圆的内外两侧。

3法兰与设备连接方式分三类

垫片1）非金属垫片（2）金属垫片（3）金属-非金属组合垫片

5压力容器法兰标准——平焊法兰和对焊法兰

平焊法兰分为

甲型焊缝开V型坡口；只限于使用非金属软垫片，并配有光滑密封面和凹凸密封面。参数—PN0.25MPa，

0.6MPa，1.00MPa，1.6MPa四个压力等级，直径范围DN300～2000mm，温度范围为-20～300℃。

乙型开U型坡口；有一个圆筒形的短节参数PN0.25MPa,0.6MPa, 1.00MPa,1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa。适用全部直径范围为DN300～3000mm，温度范围为-20～350℃。

7 法兰标准的标记方法

□—□—□—□—□法兰类型代号密封面形式代号公称直径，mm 公称压力，MPa 标准号8卧式容器支座分为鞍座、圈座、支腿

卧式容器大型卧式贮槽热交换器多用鞍座

采用圈座：大直径薄壁容器和真空容器多于两个支承的长容器。

耳式支座小型设备有筋板和支脚板组成还用到垫片

9 开孔应力集中现象：容器开孔后，在孔边附近的地区局部，应力会达到很大的数值，局部应力增长的

现象叫应力集中。基本原因结构的连续性被破坏

10开孔补强设计原则

（1）等面积补强法的设计原则（2）塑性失效补强原则

第七章

1板式换热器优点：传热效率高，金属消耗量低

缺点：流体阻力较大，强度刚度差制造困难，难以维修，

列管式换热器优点：结构坚固，可靠程度高，适应性强，材料范围广

缺点：传热效率紧凑性金属消耗量不如板式换热器

2管壳式换热器的分类

（1）固定管板式换热器：

优点：结构较简单，造价较低，相对其它列管式换热器其管板最薄。

缺点：管外清洗困难；管壳间有温差应力存在；当两种介质温差较大时必须设置膨胀节。

适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合

（2）浮头式换热器：

优点一端管板固定，另一端管板可在壳体内移动；管壳间不产生温差应力；管束可抽出，便于清洗。

缺点结构较复杂，金属耗量较大；浮头处发生内漏时不便检查；管束与管体间隙较大，影响传热。

适用壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易结垢的场合。

（3）填料函式换热器：

优点管束一端可自由膨胀；造价比浮头式低；检修、清洗容易；填函处泄漏能及时发现。

缺点壳程内介质有外漏的可能；壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。

适用4MPa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。（4）U型管式换热器：

优点只有一个管板；管程至少为两程；管束可以抽出清洗；管子可自由膨胀。

缺点管内不便清洗；管板上布管少，结构不紧凑，管外介质易短路，影响传热效

适用管内介质清洁，不易结垢的高温、高压、腐蚀性较强的场合

3换热管在管板上固定方式有三种：胀接、焊接、胀焊结合。

胀接：利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部，使管端发生塑性变形，管板孔同时产生弹性变形，取去胀管器后，管板与管子产生一定的挤压力，贴在一起达到密封紧固连接的目的。

一般用在换热管为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过 4.0MPa，设计温度在350℃以下，且无特殊要求的场合。

换热管胀接于管板上时应注意：采用胀接时，管板硬度应比管端硬度高，以保证胀接质量。这样可避免在胀接时管板产生塑性变形，影响胀接的紧密性。如达不到这个要求时，可将管端进行退火处理，降低硬度后再进行胀接。另外，对于管板及换热器材料的线膨胀系数和操作温度与室温的温差△t，必须符合规定

（焊接：焊接连接比胀接连接有更大的优越性：在高温高压条件下，焊接连接能保持连接的紧密性；管板孔加工要求低，可节省孔的加工工时；焊接工艺比胀接工艺简单；在压力不太高时可使用较

薄的管板。

焊接连接的缺点是：由于在焊接接头处产生的热应力可能造成应力腐蚀和破裂；同时管子与管板间存在间隙，这些间隙内的流体不流动，很容易造成“间隙腐蚀”。

焊接接头的形式有：①管板孔上不开坡口；②管板孔端开60º坡口；③管子头部不突出管板；

④孔四周开沟槽。一般用在温度压强都较高的情况下，并且对管板孔加工要求不高时。

胀焊结合：适用于高温高压下，连接接头在反复的热冲击、热变形、热腐蚀及介质压力作用，工作环境极其苛刻，容易发生破坏，无法克服焊接的“间隙腐蚀”和“应力腐蚀”的情况下。

胀焊结合方法的优点：由于焊接连接产生应力腐蚀及间隙腐蚀，尤其在高温高压下，连接接头在反复的热冲击、热变形、热腐蚀及介质压力作用下，工作环境极其苛刻，容易发生破坏，无论采用胀接或焊接均难以满足要求。而胀焊结合法能提高连接处的抗疲劳性能，消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高使用寿命。

主要方法有：先强度焊后贴胀、先强度焊后强度胀、先强度胀后密封焊等多种。

4管子在管板上排列的标准形式有哪些？各适用于什么场合？

答：排列的标准形式有：①正三角形和转角正三角形排列，适用于壳程介质污垢少，且不需要进

行机械清洗的场合。

②正方形和转角正方形排列，一般可用于管束可抽出清洗管间的场

合。

5分程原因当换热器所需的换热面积较大，而管子做得太长时，就得增大壳体直径，排列较多的管子。此时，为了增加管程流速，提高传热效果，须将管束分程，使流体依次流过各程管子。

分程满足条件

①各程换热管数应大致相等；②相邻程间平均壁温差一般不应超过28℃；

③各程间的密封长度应最短；④分程隔板的形状应简单。

第八章

1基本结构：

塔体：包括筒节、端盖和联接法兰等；

内件：塔板或填料及其支承装置；

支座：一般为裙式支座；

附件：包括人孔、进出料接管、各类仪表接管、液体和气体的分配装置，塔外的扶梯、平台、保温层等。

2．自支撑式塔设备设计，除考虑操作压力，还考虑质量载荷、风载荷、地震载荷、偏心载荷等载荷。3板式塔总结构

塔体与裙座结构

塔盘结构：塔盘板、降液管、溢流堰、紧固件和支承件。

除沫装置：用于分离气体夹带的液滴，多位于塔顶出口处。

设备管道：人孔、接管等。

塔附件：保温圈、吊柱、扶梯、平台等。

4 塔盘的结构有整块式（800-900以下）和分块式（800-900以上）两种

5填料塔结构

基本特点：填料塔在传质形式上与板式塔不同，它是一种连续式气液传质设备。这种塔由塔体、喷淋装置、填料、再分布器、栅板以及气、液的进出口等部件组成。

6喷淋装置

要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿，结构简单，制造维修方便。

作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很好润湿，直接影响塔的处理能力和分离效率。

常用类型喷洒型溢流型冲击型

7支承结构作用:支承填料

设计要求足够的强度、刚度以及足够的自由截面

第九章

1 搅拌设备的作用

使物料混合均匀使气体在液相中很好地分散使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀地悬浮

使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化强化相间的传质（如吸收等）强化传热

2搅拌设备有搅拌装置（传动装置搅拌轴搅拌器），轴封，搅拌罐（罐体附件）组成

3常见搅拌器有浆式涡轮式推进式锚式框式螺杆式螺带式等

功能提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态，以达到搅拌过程的目的。

4罐体长径比

罐体长径比对搅拌功率的影响需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些

罐体长径比对传热的影响体积一定，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于传热效果，单纯从夹套传热角度考虑，一般长径比大一些。物料特性对罐体长径比的要求

5 传动装置一般包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴

6轴封常见有浮动环密封填料密封机械密封迷宫密封

机械密封泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长，在搅拌反应器中得到广泛地应用。

化工设备基础知识点

1.2 材料的性能 力学性能物理性能化学性能加工工艺性能 屈服点：发生屈服现象时的最小应力，即开始出现塑性变形时的应力。常用Mpa做单位代表金属材料抵抗产生塑性变形的能力。工程上规定发生0.2%残余变形时的应力，作为“条件屈服点”，记作ζ0.2 。 3抗拉强度：材料在拉伸条件下，从开始加载到发生断裂时所能承受的最大应力值。 4 蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。或者金属在高温和应力的作用下逐渐产 生塑性变形的现象。 蠕变极限：材料在高温条件下抵抗发生缓慢塑性变形的能力。 5持久强度：在给定温度下，促使试样或工件经过一定时间发生断裂的应力。 的一种及时和迅速塑性变形的能力。 10．缺口敏感性：在带有一定应力集中的缺口条件下，材料抵抗裂纹扩展的能力，属于材料的韧性范畴。11弹性模数：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即ζ=Eε,比例系数E为弹性模数。 12.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。对于钢材，μ=0.3 。 13.耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。 1.3 金属材料的分类及牌号 2生铁：分为炼钢生铁铸铁合金生铁 3钢 4.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。把FeO中的氧还原 出来，生成SiO2和Al2O3。钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。钢锭 上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。 5.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模 中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气 体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。 6.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇 静钢。 7牌号表示：课本13至14页 1.4 碳钢与铸铁 1“铁碳合金”由铁(>95％)和碳(0.05％～4％) 1％及杂质所组成合金 钢: 含碳量0.02％～2％铸铁含碳量大于2％含碳量大于 2体心立方晶格塑性比面心立方晶格的好，而后者的强度高于前者。 3α-Fe：体心立方晶格的纯铁称：γ-Fe：面心立方晶格的铁称为： α-Fe加热变为加热变为γ-Fe，高温下的加热变为，高温下的γ-Fe冷却变为α-Fe。 4.铁素体：碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体叫铁素体。 5.奥氏体：碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体叫奥氏体。 脆”。 （3）锰：脱氧剂，有益元素减轻s的有害作用 （4）硅：脱氧剂，有益的元素 （5）氧：有害元素， （6）氮：硬度、强度提高，易析出，固氮处理可消除时效倾向氢脆、

化工设备基础知识培训

化工设备基础知识培训 一、概述 化工设备是现代化工生产中的关键组成部分，包括各种物料输送、贮存、传动、过滤、热交换、反应等单元操作。化工设备的运行安全和稳定性直接关系到生产效益，因此，化工工程师对化工设备的基本知识和原理有相当高的要求。本文将为大家介绍化工设备的基础知识。 二、化工设备分类 化工设备根据其功能可以分为四种基本类型，分别为： 1. 过程设备 过程设备主要用于化工流程中的各种物料输送、贮存、传动、过滤、热交换等 单元操作。 2. 环境设备 环境设备包括净化设备、废气处理设备、废水处理设备等，用于保护环境，保 障生产和环境的协调发展。 3. 检测设备 检测设备主要用于检查物料的性质，如温度、压力、流量等参数，并将其作为 控制设备的输入信号。 4. 控制设备 控制设备是根据检测设备获得的参数来控制化工流程的变化，实现自动化操作。 三、化工设备选型 对于化工过程中的每一个操作单元，需要根据不同的工艺要求来选型相应的化 工设备。选型要点如下： 1. 物料性质 不同的物料，其密度、粘度、流动性等特性各不相同，需要根据其性质选用不 同的化工设备。

2. 设备材质 不同的物料与设备材质的相容性不同，需要根据物料性质选用合适的设备材质。 3. 设备尺寸 设备尺寸的选取应考虑到生产规模、设备的制造和维修，以及占地面积等因素。 4. 设备可靠性 化工设备的可靠性是化工设计的关键因素之一，旨在保障生产过程的安全性和 稳定性。 四、化工设备维护 化工设备需要在长期地运行过程中保障其可靠性和工作性能，保养和维修是十 分重要的工作。下面介绍一些维护要点： 1. 设备保养 通过定期保养，可以延长设备的寿命并提高设备的工作效率。 2. 设备维修 设备维修是化工生产过程中必不可少的工作，需要根据设备的不同故障，采取 不同的修理方案。 3. 设备修改 设备修改是化工生产过程中的常见操作。设备修正的操作可能会影响生产效率，因此必须经过仔细的规划和评估。 五、化工设备安全 化工设备安全是化工生产中的重要问题之一。设备的安全保障需要从以下几方 面入手： 1. 设备设计安全 设备设计时应考虑不同物料的安全性、防卫设施和安全栏杆的设计；并应设置 物料的泄漏等预警装置。 2. 操作人员安全 操作人员在进行化工设备操作时应遵循相应的安全规程，并进行必要的防护措施。

化工设备机械基础(基础知识)

本文由sira2贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 1、化工设备基础知识 化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 1 化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 由于化工设备的适用场合不同，由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，同，但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，故化工设备又称为化工容器。又称为化工容器。化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内部的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。 化工容器的结构组成 化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。 图 1-1 卧式容器的结构简图 2 、化工容器的分类 不同类型的化工容器虽然服务对象不同、不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样，各异、结构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的密闭容器，化工容器又称压力容器。积达到一定数值的密闭容器，化工容器又称压力容器为了了解各种压力容器的结构特点、为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设制造、管理等方面的要求，计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行分本课程着重介绍中国《类，本课程着重介绍中国《压力容器安全技术监察规中的分类方法。程》中的分类方法 1）.按压力容器的工艺用途分类 （1）反应压力容器（R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压反应压力容器（）：主要用于完成介质的物理、主要用于完成介质的物理力容器。力容器。代表设备：反应器、分解塔、代表设备：反应器、分解塔、合成塔（2）换热压力容器（E）：主要用于介质热量交换的压力容器。换热压力容器（）：主要用于介质热量交换的压力容器。主要用于介质热量交换的压力容器代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。（3）分离压力容器（S）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体分离压力容器（）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。净化分离的压力容器。代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。（4）储存压力容器（C，球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、储存压力容器（球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、主要用于储存或盛装气体液化气体等介质的压力容器。液化气体等介质的压力容器。代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等 2）.按压力容器承压等级分类 (1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 1)、内压容器：的压力。的压力。低压容器（低压容器（L）中压容器（中压容器（M）高压容器（H）高压容器（超高压容器（超高压容器（U） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 10.0MPa ≤ P<100MPa P≥100MPa (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。 (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器 (0.1MPa) 3）、按容器壁温分类）、按容器壁温分类按容器壁温

化工机械设备基础

第一章刚体的受力分析及平衡规律 一、基本概念 1、刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。 约束：限制非自由体运动的物体。（三种约束） 二、力的基本性质 三、二力平衡定律 三力平衡定理 三力平衡定理：如果一物体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点。 四、平面汇交力系、平面一般体系 五、力的平移定理 力的平移定理:作用在刚体上的力可以平移到刚体内任意指定点，要使原力对刚体的作用效果不变，必须同时附加一个力偶，此附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩，转向取决于原力绕新作用点的旋转方向。 第二章金属的力学性质 ⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎨ ⎧ = = = ∑ ∑ ∑ o m Y X

一基本概念 弹性模量：材料抵抗弹性变形的能力 拉伸试件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值。 线应变：反应杆的变形程度，杆的相对伸长值。 蠕变：金属试件在高温下承受某已固定的应力时，试件会随着时间的延续而不断发生缓慢增长的塑性形变。 应力松弛：总变形量保持不变，初始的弹性变形随时间的推移逐渐转化为塑性变形并引起构件内应力减小的现象 二拉伸曲线 (重要，看书！！！) 第四章直梁的弯曲 中性层：梁内纵向长度既没有伸长也没有缩短的纤维层。 中性轴：中性层与横截面的交线。 剪力与弯矩的计算 剪力：抵抗该截面一侧所有外力对该截面的剪切作用，大小应该等于该截面一侧所有横向外力之和。 弯矩：抵抗该截面一侧所有外力使该截面绕其中性轴转动，大小应等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取距之和。 ε ε μ ' =με ε- =' 泊松比横向线应变

剪力的符号约定 计算剪力的法则：梁的任一横截面上的剪力等于该截面一侧所有横向外力的代数和；截面左侧向上的外力和截面右侧向下的外力取正值，截面左侧向下的外力和截面右侧向上的外力取负值。 据此法则： 截面左侧 Q 左=R A －P 1 截面右侧 Q 右=P 2 + P 3 －R B 弯矩的符号约定 计算弯矩法则：梁在外力作用下，其任意指定截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取矩的代数和；凡是向上的外力，其矩取正；向下的外力，其矩取负值。 上压下拉为正 + M M 上拉下压为负 - M M

化工设备基础知识

化工设备基础知识 油罐附件 油罐附件是油罐自身的重要组成部分。它的设置按其作用可分成4种类型： 1、保证完成油料收发、储存作业，便于生产、经营管理。 2、保证油罐使用安全，防止和消除各类油罐事故。 3、有利油罐清洗和维修。 4、能降低油品蒸发损耗。 油罐除一些通用附件外，盛装不同性质油品，用于不同结构类型的油罐，还应配置具有专门性能的附件，以满足安全与生产的特殊需要。 1、油罐一般附件在各种油罐上，通常都装有下列一般油罐附件。 （1）扶梯和栏杆扶梯是专供操作人员上罐检尺、测温、取样、巡检而设置的。它有直梯和旋梯两种。一般来说，小型油罐用直梯，大型油罐用旋梯。 （2）人孔人孔是供清洗和维修油罐时，操作人员进出油罐而设置的。一般立式油罐，人孔都装在罐壁最下层圈板上，且和罐顶上方采光孔相对。人孔直径多为600mm，孔中心距罐底为750 mm。通常3000立方米以下油罐设人孔1个，3000~5000立方米设1~2个人孔，5000立方米以上油罐则必须设2个人孔。（3）透光孔透光孔又称采光孔，是供油罐清洗或维修时采光和通风所设。它通常设置在进出油管上方的罐顶上，直径一般为500mm，外缘距罐壁800~1000mm，设置数量与人孔相同。 （4）量油孔量油孔是为检尺、测温、取样所设，安装在罐顶平台附近。每个油罐只装一个量油孔，它的直径为150mm，距罐壁距离多在1m。 （5）脱水管脱水管亦称放水管，它是专门为排除罐内水杂和清除罐底污油残渣而设的。放水管在罐外一侧装有阀门，为防止脱水阀不严或损坏，通常安装两道阀门。冬天还应做好脱水阀门的保温，以防冻凝或阀门冻裂。 （6）消防泡沫室消防泡沫室又称泡沫发生器，是固定于油罐上的灭火装置。泡沫发生器一端和泡沫管线相连，一端带有法兰焊在罐壁最上一层圈板上。灭火泡沫在流经消防泡沫室空气吸入口处，吸入大量空气形成泡沫，并冲破隔离玻璃进入罐内（玻璃厚度不大于2mm），从而达到来火目的。 （7）接地线接地线是消除油罐静电的装置。 2、轻质油专用附件轻质油（包括汽油、煤油、柴油等）属粘度小、质量轻、易挥发的油品，盛装这类油品的油罐，都装有符合它们特性并满足生产和安全需要的各种油罐专用附件。 （1）油罐呼吸阀油罐呼吸阀是保证油罐安全使用，减少油品损耗的一种重要设备。 （2）液压安全阀液压安全阀是为提高油罐更大安全使用性能的又一重要设备，它的工作压力比机械呼阀要高出5~10%。正常情况下，它是不动的，当机械呼吸阀因阀盘锈蚀或卡住而发生故障或油罐收付作业异常而出现罐内超压或真空度 过大时，它将起到油罐安全密封和防止油罐损坏作用。 （3）阻火器 阻火器又称油罐防火器，是油罐的防火安全设施，它装在机械呼吸阀或液压安全阀下面，内部装有许多铜、铝或其它高热容金属制成的丝网或皱纹板。当外来火焰或火星万一通过呼吸阀进入防火器时，金属网或皱纹板能迅速吸收燃烧物质的热量，使火焰或火星熄灭，从而防止油罐着火。

化工设备基础知识(化工生产入门培训)

常用化工设备种类及简介 一、动设备 动设备定义、种类 （1）石油化工动设备定义 石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。 （2）石油化工动设备种类 石油化工动设备种类可按其完成化工单元操作的功能进行分类，一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。 动设备（容积泵、离心泵、往复式压缩机、离心式压缩机等）的结构及工作原理 （1）容积泵的结构及工作原理 容积泵又称“正位移泵”。通过若干封闭的充满液体的空间（如缸体），周期性地将能量施加于液体，使液体压力直接增加到所需值的泵，包括往复泵、转子泵等。 1）往复泵 往复泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的总称，它是容积式泵中应用比较广泛的一种。按驱动方式，往复泵可分为机动泵（电动机驱动）、直动泵（蒸汽、气体或液体驱动）和手动泵三大类。往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送机械。

①活塞泵 活塞泵的主要部件是泵缸、活塞、活塞杆、单向开启的吸入阀和排出阀。泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。 ②计量泵 计量泵又称比例泵，其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量，当要求精确输送流量恒定的液体时，可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。 ③隔膜泵 当输送腐蚀性液体或悬浮液时，可采用隔膜泵。隔膜泵实际上就是柱塞泵。 隔膜式计量泵可用来定量输送剧毒、易燃、易爆和腐蚀性液体。 2）转子泵 转子泵又称回转泵，属正位移泵，它们的工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排液的。石油化工中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。

化工设备机械基础知识点

《化工设备机械基础》部分知识点 1．工程结构物、机器和设备都是由构件组成的，这些构件在外力作用下能够安全可靠地进行工作，需要满足（强度条件）、（刚度条件）和（稳定性条件）等三个力学条件。2．将原物体用一理想化的模型——（刚体）来代替 3．（力偶）对刚体只产生（转动效应）而没有（移动效应），这与一个力单独作用是不同的。因此，力偶不能与一个力等效，也就不能与一个力平衡。 4．材料力学对变形固体所做的四条假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。 5．物体在外力作用下会产生变形，基本变形形式主要有：（轴向拉伸或轴向压缩）、（剪切）、（扭转）、（弯曲）。当外力卸除后，物体能完全或部分恢复其原有的，其中，随外力卸除而消失的变形称为（弹性变形），不能消失的变形称为（塑性变形）或（残余变形）。6．轴向拉伸或压缩杆件的受力特点是：（外力合力的作用线与杆的轴线重合），其变形特点是：（杆件沿轴线方向伸长或缩短）。 7．截面法求内力的基本方法，其步骤如下（截）（代）（求） （1）截 :欲求某一截面上的内力时，就沿该截面假想地把构件分成两部分，取一部分作为研究对象，弃去另一部分; （2）代 :用作用于截面上的内力代替弃去部分对留下部分的作用 （3）求: 对留下部分用平衡方程求解内力。 8．根据应力应变图表示的试验结果，低碳钢拉伸过程可分成（弹性阶段）（屈服阶段）（强化阶段）（局部变形阶段）四个阶段。 9．n称作安全因数。 10．因构件截面尺寸突然变化而引起局部应力急剧增大的现象，称为（应力集中）。11．如果梁的支座反力仅利用静力平衡方程便可全部求出，这样的梁称为（静定梁），常见的静定梁有（简支梁）、（外伸梁）和（悬臂梁）。 12．最大拉应力理论（第一强度理论），最大伸长线应变理论（第二强度理论），最大切应力理论（第三强度理论），畸变能密度理论（第四强度理论）

化工设备基础知识

设备基础知识竞赛参考题及答案 一、机械基础部分 1、 金属材料的机械性能包括那些？ 答：强度、硬度、塑性、脆性、韧性、疲劳和蠕变。 2、 材料受载荷作用的形变形式有那几种？ 答：拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲五种。 3、 4、化工常用静止设备有哪几种？ 答：容器、塔器、换热器和反应器等。 5、零件圆柱尺寸为Φ25 ，请问该零件基本尺寸是多少？上偏差是多少？下偏差是多少？公差是多少？ 答：基本尺寸是直径25mm；上偏差是0.015mm；下偏差是0.05mm；公差是0.065mm。6、零件的配合有哪几种？ 答：有间隙配合、过渡配合、过盈配合。 7、三视图的投影规律是什么？ 答：主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等。 8、说明阀门型号J41H-16 D 80中各符号的含义？ 答：①J-截止阀，4-阀兰连接，1-直通式，H-阀座密封面材料为合金钢，16-公称压力为1.6MP a ②D 80是公称直径为80mm。 9、简述离心泵的工作原理？ 答：在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成

了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。 10、我公司为什么要对阀门传动丝杆、设备螺栓进行润滑或防锈处理？ 答：传动丝杆和设备连接螺栓长期暴露在空气当中，由于空气里含有水分等，长期不使用，不润滑易腐蚀，所以需要润滑或防锈处理。 11、泵轴密封的作用是什么？ 答：泵的轴密封是用来阻止泵内液体向外泄漏，同时也防止空气进入泵腔。 12、离心泵流量不足的原因有那些？ 答：①吸入管或泵的进口堵塞，吸入管阻力过大。 ②叶轮吸入口口环磨损，间隙过大。 ③泵的转向不对或叶轮装反。 ④出口阀未打开或开度太小。 13、离心泵振动大的原因是什么？ 答：①泵转子或驱动机转子动平衡不合要求。②连轴器找正不合要求。③轴承磨损、间隙过大。④地脚螺栓松动。⑤基础不牢固。⑥轴弯曲。⑦支架不牢固引起管道振动。⑧泵体内部磨损。⑨转子零件松动或破损⑩叶轮中有杂物。 14、轴承温度高的原因有那些？ 答：①轴承间隙过大或过小。②轴承安装不正确。③轴承磨损或松动。④轴承缺油、加油过多或油质不良。⑤轴承内有杂物。 15、轴承温度的允许值是多少？ 答：滑动轴承：＜80℃；滚动轴承：＜95℃。 16、离心式鼓风机由那些部件组成？ 答：机壳、转子组件（叶轮、主轴）、密封组件、轴承、润滑装置及其他辅助零部件组成。 17、罗茨风机风量不足、风压降低的原因？ 答：①叶片磨损间隙增大。②传递带松动达不到额定转数。③密封或机壳漏气。④管道阀兰漏气。 18、对于有机械密封的泵类设备启动或停止泵运行时应注意什么？ 答：因机械密封动、静环之间的运动依靠液体润滑和冷却在启动泵之前，需要打开入口阀，让液体充满空间形成良好的润滑；停止转动后在关闭阀门，防止无冷却润滑液体磨损。19、无缝钢管：“Φ159×4×6000”各符号表示什么意思？ 答：Φ159-无缝钢管外径159mm；4-无缝钢管厚度4mm；6000-无缝钢管长度6000mm。 20、材料在加工或使用过程中所受的外力叫载荷，按其作用性质不同可分为哪三种载荷？答：①静载荷。②冲击载荷。③交变载荷。 21、碳素钢按含碳量分为哪几类，其含碳量的范围？ 答：碳素钢按含碳量分为3类，低碳钢（含碳量为0.05～0.25%）；中碳钢（含碳量为0.3～0.55%）；和高碳钢（含碳量为大于0.6%）

化工设备机械基础知识总结

化工设备机械基础知识总结 一．拉伸与压缩 1.内力（正应力）：σ=N/A=F/A 单位：MPa=N/mm² 2.强度条件：σmax=N/A≤[σ].通过强度条件校核强度：σmax=N/A ≤[σ]，截面设计：A≥N/[σ] ,确定许用载荷：N≤[σ]/A. 3.应变：纵向应变：ε=ΔL/L.虎克定律：①ΔL=FL/EA,推出：σ=Eε. 二．弯曲 1.内力： ①剪力弯矩通过截面法受力分析可得。 ②应力：σ=Eε=Ey/ρ.ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)计算公式：σ=My/Ιz M同一截面的弯矩由受力分析可得，y到中性轴的距离，Ιz 横截面惯性矩，矩形截面：Ιz=bh³/12,圆形截面：Ιz=πD4/64.最大正应力：σmax= M/W Z,抗弯截面模量W z，W z=Ιz/y max，Y max是上下边缘到中性轴的距离。 2.应变：ε=y/ρ，ρ(变形的曲率半径) y(该点到中性层的距离)。 3.强度条件：σmax=M max/W z≤[σ],校核强度:M max/W z≤[σ]，截面设计:W z ≥M max/[σ]。

4.提高梁弯曲强度的主要途径：①选择合理的截面：（1）根据应力分 布规律的选择：可以将矩形截面靠近中性轴的这部分的面积移到离中 性轴较远的上下边缘作为翼板。（2）根据截面模量的选择：截面竖放 不易弯曲。（3）根据材料特性的选择，对于抗压强度和抗拉强度相等 的塑性材料（如钢材），一般采用对称于中性轴的截面。而对于抗压 强度和抗拉强度不等的脆性材料，最好使中性轴偏于相对较弱的一边。 ②合理布置支座和载荷作用位置。 三．剪切 1.内力。①剪应力：τ=Q/A（Q剪力受力分析可得，A受剪构件的横 截面积）剪切强度条件：Τ= Q/A≤[τ]可以通过材料拉伸时的许用 应力[σ]来估计许用剪切应力。塑性材料[τ]=（0.6~0.8）[σ]，而脆 性材料是[τ]=（0.8~1.0）[σ] ②挤压应力:σjy=F/A jy (A jy挤压面积。方键是A jy=L·h/2,对于圆 柱面为了简化计算，一般采用挤压面的正投影。A jy=d·h)挤压强度 条件σjy=F/A jy ≤[σjy]可以通过[σ]估计，[σjy]=（1.7~2.0）[σ]四．扭转 1.外力矩的计算：T=60P/2πn或者T=6.55P/n. 2.应力的计算：许用剪应力τp=τmax/ρmax·ρ,抗扭截面模量Wρ=Iρ/ρ τmax=T n/Wρ, τp=T nρ/Iρ,极惯性矩Iρ，圆截面Iρ=πD4/32≈0.1D4, max ， Wρ=πD3/16≈0.2D3,圆环（内径d外径D α=d/D）：Iρ=πD4/32

化工设备基础知识培训

化工设备基础知识培训 前言 目前，化工行业已成为国民经济中不可缺少的一部分，其地位和重要性越来越凸显。然而，化工设备的规模和复杂性也随之增加，对于从业人员，尤其是初入行者来说，了解化工设备的基本知识和操作技巧至关重要。本文将介绍一些化工设备的基本知识，帮助读者加深对化工设备的理解，提高化工设备操作的安全性和效率。 化工设备的分类 根据化工设备的使用目的，可以将其分为以下几类： 储存设备 储存设备通常用于储存原料、辅助材料、中间产品、成品等。根据储存介质的性质，储存设备的分类可以有以下几种： •液态储存设备：如储罐、储槽等。 •气态储存设备：如气体储罐、气瓶等。 •固态储存设备：如堆积式储料仓、平底储料仓等。 加工设备 加工设备主要用于进行原料的加工，通常可以根据加工方法进行分类： •切碎机械：如刀具式切割机、压力式破碎机等。

•混合机械：如搅拌钢球磨机、螺旋混合机等。 •筛选机械：如振动筛、气力输送式筛等。 热交换设备 热交换设备是利用温差、压差等原理进行热量转移的设备，常见的有散热器、换热器等。 精馏设备 精馏设备主要用于物质的分离和纯化，包括塔式、板式、管式等。 反应设备 反应设备是进行化学反应的设备，常见的有批式反应釜、连续式反应釜等。 化工设备的选型原则 化工设备的选型应根据生产要求和工艺要求进行，同时需要考虑以下因素： 设备的技术性指标 设备的技术性指标包括设备的容积、加热面积、冷却面积、气体流量、物料流量等。 设备的安全性能 设备的安全性能包括设备的承压能力、材料的耐腐蚀性、设备的温度和压力控制等。

设备的经济性 设备的经济性包括设备的购置成本、使用成本、维修成本等。 综合考虑以上因素，以及生产周期、制造周期、工厂空间、出口运 输等因素，选择合适的化工设备。 化工设备的安全操作 化工设备的安全操作是确保安全生产的重要措施，以下是一些基本 的操作技巧： 设备检查 每次使用设备前，应对设备的安全阀、压力表、温度计等进行检查，确保设备处于正常状态。 设备关机 当设备停运后，应关闭设备的调节阀、泄压阀、排放装置等，防止 设备在无人值守的情况下发生意外。 设备维护 定期检查设备的运转情况，清除设备内部的沉积和杂质，保持设备 的干净。 应急措施 在操作化工设备过程中，应急措施非常重要，包括设备泄漏控制、 人员疏散、应急装备使用等。

化工静设备基础知识

化工设备基础知识 第一节、化工静设备基础知识 一、化工设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。 2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。 3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2之间）、高压设备（操作压力在100～1000 kgf/cm2之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2） 三、化工容器结构与分类 1、基本 结构 图1－1化工容器的总体结构 1—法兰； 2—支座； 3—封头拼接焊缝； 4—封头； 5—环焊缝； 6—补强圈； 7—人孔； 8—纵焊缝； 9—筒体； 10—压力表； 11—安全阀； 12—液面 计 1）筒体 筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。 2）封头 根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接（焊接）两种，可拆连接一般采用法兰连接方式。 3）密封装置 化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式连接，容器接管与外管道间可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等，可以说化工容器能否正常安全

化工设备机械基础重点知识点

1、强度：固体材料在外力的抵抗产生塑性变形和断裂的特性。常用的强度指标有屈服点和 抗拉强度等。 2、屈服点：金属材料承受载荷作用。当载荷不再增加或缓慢增加时，金属材料仍继续发生 明显的塑性变形。这种现象称为屈服。发生屈服现象时的应力，即开始出现塑性变形时的应力，称为屈服点用σ（）表示 3、抗拉强度（σ）：金属材料在拉伸条件下，从开始加载到发生断裂所能承受的最大应力 值 4、工程上所用的金属材料，不仅希望具有高的σ值，而且还希望具有一定的屈强比（σ/ σ）.屈强比越小，材料的塑性储备就越大，越不容易发生危险的脆性破坏，但是屈强比太小，材料的强度水平就不能充分发挥，反之，屈强比越大，材料的强度水平就越能得到充分发挥，但塑性储备越小，实际上，一般还是希望屈强比大一些。 5、塑性：金属材料在断裂发生不可逆永久变形的能力。 塑性指标：金属在外力作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。 常用的塑性指标有延伸率（δ）和断面收缩率（ψ） 6、硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能 力。 7、冲击韧性：衡量材料韧性的一个指标，是材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂 功的能力，常以标准试样的冲击吸收功A表示 韧性高的材料，一般都有较高的苏醒指标，但塑性较高的材料，却不一定都有高的韧性。 8、材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能、和加工工艺性能等 9、弹性模量（E= ）、泊松比（μ=0.3） 10、耐腐蚀性：金属和合金对周围介质，如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能力 11、金属和合金的加工工艺性能：在保证加工质量的前提下加工过程的难易程度 12、工程上一般将金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。 13、铬：是合金钢主加元素之一，他不仅能提高金属耐腐蚀性能，也能提高抗氧化性能。铬能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度、耐磨性，但它使钢的塑性和韧性降低。 14、钼：能提高钢的高温强度、硬度、细化晶粒，防止回火脆性，能抗氢腐蚀。 15、对低温用钢的基本要求：具有良好的韧性（包括低温韧性），良好的加工工艺性和可焊性。 16、腐蚀：金属与周围介质之间发生化学或电化学作用而引起的破坏 17、化学腐蚀：金属遇到干燥的气体或非电解质溶液而发生化学作用所引起的腐蚀 18、电化学腐蚀：金属与电解质溶液相接触产生电化学作用而引起的破坏 19、电化学腐蚀包括晶间腐蚀和应力腐蚀 20、晶间腐蚀：是一种局部的、选择性的腐蚀破坏。这种腐蚀破坏沿金属晶粒的边缘进行，腐蚀性介质深入金属的深处，腐蚀破坏了金属晶粒之间的结合力，使材料的强度的塑性几乎完全丧失，从表面上看不出一样，但内部已经瓦解。 21、应力腐蚀（腐蚀裂开）：金属在腐蚀性介质和拉应力的共同作用下产生的一种破坏形式 22、根据金属腐蚀破坏的形式，金属腐蚀可分为均匀腐蚀和非均匀腐蚀，而局部腐蚀又可分为区域腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、表面下腐蚀等。 23、均匀腐蚀：在腐蚀介质作用下，金属整个表面的腐蚀破坏，这是危险性较小的一种腐蚀，因为只要设备或零件具有一定厚度，其力学性能因腐蚀而引起的改变并不大。局部腐蚀只是在金属表面上个别地方腐蚀。 24、金属设备的防腐措施？ （1）衬覆保护层：①金属保护成②非金属保护层

化工设备基础知识

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⑩球形储罐（容积大于等于50m3）；⑾低温液体储存容器（容积大于5 m3）。 （2）、第二类压力容器具有下列情况之一的为第二类压力容器。①中压容器；②低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；③低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；④低压管壳式余热锅炉；⑤低压搪玻璃压力容器。 （3）、第一类压力容器除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。 四、化工塔设备的分类和结构 （一）塔设备的分类 1、按操作压力分类 :加压塔,减压塔；常压塔。 2、按化工单元操作分类:精馏塔；吸收塔和解吸塔；萃取塔；反应塔；再生塔；干燥塔 3、按气液接触的基本构件分类: 填料塔；板式塔 （二）塔设备的结构 1、塔设备的基本部件:支座；液体出口；填料支承；卸料孔；塔体；填料；液体再分布器:喷淋装置 1）塔体塔体是塔设备的主要部件，大多数塔体是等直径、等壁厚的圆筒体，顶盖以椭圆形封头为多。但随着装置的大型化，不等直径、不等壁厚的塔体已逐渐增多。塔体除满足工艺条件对它提出的强度、刚度要求外，还应考虑风力、地震、偏心载荷所带来的影响，以及吊装、运输、检验、开停工等情况。塔体材质常采用的有：铸铁、碳素钢、低合金钢、不锈耐酸钢（复层、衬里）等。 2）塔体支座塔设备常采用裙式支座。它应当具有足够的强度和刚度，来承受塔体操作重量、风力、地震等引起的载荷。塔体支座的材质常采用碳素钢，也有采用铸铁的。 3）塔体附件接管；人孔和手孔；吊耳；吊柱;平台和爬梯。 2、填料塔 1—裙座； 2—裙座人孔； 3—塔底液体出口； 4—裙座气孔； 5—塔体； 6—人孔； 7—蒸汽入口； 8—塔板； 9—回流入口； 10—吊柱； 11—塔顶蒸汽出口； 12—进料口填料塔是化学工业中最常用的气液传质设备之一，在塔内设置填料使气液两相能够达到良好传质所需的接触面积。填料塔具有结构简单，便于用耐腐蚀材料制造，适应性较好。填料塔广泛的应用在蒸馏、吸收和解吸操作，而在大型装置中，填料塔的使用范围正在扩大。六十年代后期，直径超过3米的填料塔已十分普遍。目前，填料塔不仅可以大型化，而且在某些方面超过了板式塔的规模。所以，近代化学、石油工业中，填料塔的地位变得日益重要。近来，由于塔内采用接触面积较大的矩鞍型或聚丙烯鲍尔环填料，经实践证明，已克服大型填料塔的不足，显示出效率高，处理量大，压力降小等优点。 1）填料 ⅰ、填料的选择填料塔操作的好坏与选用填料的正确与否有很大关系。选择填料的原则如下：单位体积填料的表面积要大；使气液相接触的自由体积要大；对气相阻力要小，即空隙截面积大；重量要轻；机械强度要高；耐介质腐蚀，经久耐用；价格低廉。填料的选择，应根据操作压力和介质来选择填料的材质，根据操作工艺要求，选择填料的型式，根据填料塔径选择填料尺寸。ⅱ、填料的分类工业用填料大致分为实体填料和网体填料两大类。ⅲ、填料材质选择填料要根据被处理物料的腐蚀性及操作压力，确定使用填料的材质。 ⅳ、填料尺寸选择 填料尺寸选定与塔径尺寸有关，一般要求塔径与填料直径之比不能太小，否则，填料与塔壁的间隙过大，易使液体沿塔壁空隙流下，使截面上液体分布不均。ⅴ、常用填料的特性①拉西环拉西环使用历史悠久，各种参数比较完整；设计与操作经验丰富，外形简单、制造方便；取材容易、造价低廉，适用于非金属耐腐蚀材料制造等优点。但拉西环由于表面积利用率低，因而使塔的生产能力降低，阻力较大，加上自身的形状决定了它沟流和壁流严重，使气液分布不均匀，气—液接触不良。②鲍尔环鲍尔环除钢制外，还有用陶瓷和塑料制成的。具有如下优点：对于同样的空隙率而言，阻力比拉西环小，因而可提高气速，生产能力可以提高。由于小窗

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化工设备根底知识 第一节、化工静设备根底知识 一、化工设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反响等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反响器〔包括各种反响釜、固定床或液态化床〕和管式炉等。 2、按结构材料分为金属设备〔碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等〕、非金属设备〔陶瓷、玻璃、塑料、木材等〕和非金属材料衬里设备〔衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等〕其中碳钢设备最为常用。 3、按受力情况分为外压设备〔包括真空设备〕和内压设备，内压设备又分为常压设备〔操作压力小于1kgf/cm2〕、低压设备〔操作压力在1～16 kgf/cm2之间〕、中压设备〔操作压力在16～100 kgf/cm2之间〕、高压设备〔操作压力在100～1000 kgf/cm2之间〕和超高压设备〔操作压力大于1000 kgf/cm2〕 三、化工容器结构与分类 1、根本结构 在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反响，如聚合釜，反响器，合成塔等。尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成，见图1-1。 图1－1化工容器的总体结构 1—法兰； 2—支座； 3—封头拼接焊缝； 4—封头； 5—环焊缝； 6—补强圈； 7—人孔； 8—纵焊缝； 9—筒体； 10—压力表； 11—平安阀； 12—液面计1〕筒体 筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反响所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体〔即圆筒〕和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。 2〕封头 根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连

化工设备与设计知识点

化工设备与设计知识点 化工设备是化学工业中不可或缺的一部分，它们的设计和使用对于生产效率和产品质量至关重要。本文将介绍一些化工设备的基本知识点，包括反应器、蒸馏塔和管道设计等方面。 一、反应器设计 1. 反应器的种类： - 批量反应器：适用于小规模生产和实验室环境，反应物一次性加入，反应结束后进行产品分离。 - 连续流动反应器：适用于大规模生产，反应物按一定流速连续加入，反应过程持续进行，产品实时分离。 2. 反应器的选型： - 反应器的选型要考虑反应物性质、反应条件、反应速率等因素。常见的反应器包括搅拌釜、管式反应器和固定床反应器等。 - 反应器的容积大小与生产规模有关，需根据实际需求确定。 3. 反应器的控制： - 反应器的控制主要包括温度、压力和搅拌速度等参数的控制。控制系统应能保持稳定的反应条件，以确保产品质量和生产效率。 二、蒸馏塔设计 1. 蒸馏塔的作用：

- 蒸馏塔用于分离混合物中不同成分的技术，通过不同的沸点差异实现分馏和提纯。 - 常见的蒸馏塔包括板式蒸馏塔和填料蒸馏塔两种。 2. 蒸馏塔的结构和工作原理： - 板式蒸馏塔：塔内设置多层塔板，通过塔板上的孔板控制液体和气体的接触和传质。上部蒸汽相和下部液体相进行逆流传质。 - 填料蒸馏塔：塔内填充填料，增加表面积，使气体和液体更好地接触和传质。 3. 蒸馏塔的设计参数： - 塔板或填料高度、间距以及进料位置等参数的选择对分馏效果有重要影响。 - 还需考虑进料温度、压力、回流比等因素进行设计。 三、管道设计 1. 管道的种类： - 根据用途和材料的不同，管道可分为输送管道、工艺管道和控制管道等。 - 常见的管道材料有金属、塑料和玻璃钢等，需根据工艺要求选择合适的材料。 2. 管道的布局与设计：

化工设备机械基础(基础知识)

化工设备机械基础(基础知识).txt遇事潇洒一点，看世糊涂一点。相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。没有准备请不要开始，没有能力请不要承诺。爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。本文由sira2贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 1、化工设备基础知识 化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 1 化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备) 由于化工设备的适用场合不同，由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，同，但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，故化工设备又称为化工容器。又称为化工容器。化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内部的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。 化工容器的结构组成 化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。 图 1-1 卧式容器的结构简图 2 、化工容器的分类 不同类型的化工容器虽然服务对象不同、不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样，各异、结构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的密闭容器，化工容器又称压力容器。积达到一定数值的密闭容器，化工容器又称压力容器为了了解各种压力容器的结构特点、为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设制造、管理等方面的要求，计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行分本课程着重介绍中国《类，本课程着重介绍中国《压力容器安全技术监察规中的分类方法。程》中的分类方法 1）.按压力容器的工艺用途分类 （1）反应压力容器（R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压反应压力容器（）：主要用于完成介质的物理、主要用于完成介质的物理力容器。力容器。代表设备：反应器、分解塔、代表设备：反应器、分解塔、合成塔（2）换热压力容器（E）：主要用于介质热量交换的压力容器。换热压力容器（）：主要用于介质热量交换的压力容器。主要用于介质热量交换的压力容器代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。（3）分离压力容器（S）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体分离压力容器（）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。净化分离的压力容器。代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。（4）储存压力容器（C，球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、储存压力容器（球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、主要用于储存或盛装气体液化气体等介质的压力容器。液化气体等介质的压力容器。代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等 2）.按压力容器承压等级分类 (1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 1)、内压容器：的压力。的压力。低压容器（低压容器（L）中压容器（中压容器（M）高压容器（H）高压容器（超高压容器（超高压容器（U） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 10.0MPa ≤ P<100MPa P≥100MPa (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。 (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器

化工设备机械基础知识总结

化工设备机械基础知识总结 化工设备机械基础知识总结 一、名词解释 A组 1、蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的 现象。或者金属在高温和应力作用下逐渐产生塑性变形的现象。 2、延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之 比的百分率。 3、弹性模数（E）：材料在弹性范围内，应力和应变成正比， 即σ=Eε，比例系数E为弹性模数。 4、硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压 入表面发生变形或破裂的能力。 5、冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的 功。冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。 6、泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸 长之比。 7、耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化 学作用引起的破坏）的抵抗能力。8、抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。 9、屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性 变形的应力。它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。10、抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。B组：

1、镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si，Al等完全脱 氧，是脱氧完全的钢。反FeO中的氧还原出来，生成Si和Al2O3。钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。钢锭上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。 2、半镇静钢：介于镇静钢沸腾钢之间，锭模也是上小下大， 钢锭内部结构下半部像沸腾钢上半部像镇静钢。3、低碳钢：含碳量低于 的碳素钢。 的合金钢。 4、低合金钢：一般合金元素总含量小于 5、沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧 不完全的钢。其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量的CO气体，造成沸腾现象。沸腾钢锭中缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。6、碳素钢：这种钢的合金元素含量低，而且这些合金元素 不是为了改善钢材性能人为加入的。7、铸铁：含碳量大于0.02的铁碳合金。 8、铁素体：碳溶解在αFe中所形成的固溶体叫铁素体。9、奥氏体：碳溶解γFe在中所形成的固溶体叫奥氏体。10、马氏体：钢和铁从高温奥氏体状态急冷下来，得到 一种碳原子在α铁中过饱和的固溶体。C、 1、热处理：钢铁在固态下通过加热，保温和不同的冷却方式，以改变其组织、满足所需要的物理，化学与机械性能，这样的加工工艺称为热处理。 2、正火：将加热到时临界点以上的一定温度，保温一段时间后的工件从炉中取出置于空气中冷却速度比退火快，因而晶粒化。 3、退火：反工件加热到时临界点以上的一定温度，保温一段时间，然后随炉一起冷却下来，得到接近平衡状态组织的热处理方法。