化工设备机械基新新础1

第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组B组：第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围第三章 内压薄壁容器的应力分析四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力σσθ和m。

MP S PD m 6384100824=⨯⨯==σSPRR m =+21σσθ MP SPD634==σθ2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。

αcos 2,:21D A R R =∞=点MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασSP RR m =+21σσθ MP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R R B 点0==σσθm3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。

B 点处坐标x=600mm 。

25051010==b a 标准椭圆形封头 bb b y x A aR a R 2221,:),0====点（MP S Pa m 5.502010101=⨯===θσσMPa sbPB b a x am 3.43)(2 2224=--=σ点：MPa b a x a a sbP ba x a 7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pa m 25.25202101012=⨯⨯==σ MPa S Pa 5.502010101-=⨯-=-=σθ五、 工程应用题1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ和m。

【解】 P= D=816mm S=16mm1.00196.081616<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75.631628165.22=⨯⨯==σ2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。

《化工设备机械基础》习题解答第一章化工设备材料及其选择一.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的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。

对于钢材，μ=0.3 。

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。

2.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。

3.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。

4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。

5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。

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。

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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。

化工设备机械基础授课课件1. 课程简介本课程主要介绍化工设备中涉及的各类机械基础知识，包括机械工程基础、机械零件设计与选择、机械传动与节能等内容。

通过本课程的学习，学生将了解化工设备机械基础知识的重要性，掌握相关的概念、原理和应用，为今后从事化工设备设计和运维提供基础支持。

2. 机械工程基础2.1 机械设计与制图机械设计是指根据机械原理与工艺要求，对机械产品的结构、尺寸和零部件进行设计的过程。

制图是机械设计的重要环节，包括工程图、装配图、零件图等。

本课程将介绍机械设计的基本原则和常用制图方法，帮助学生掌握机械设计与制图的基础知识。

2.2 机械材料与热处理机械材料的选择对于机械设计和使用具有重要影响，不同材料的特性会决定机械零部件的耐磨、耐蚀和强度等性能。

本课程将介绍常见的机械材料和其特性，以及机械零部件的热处理方法和效果，帮助学生了解机械材料与热处理在机械设计中的作用。

2.3 机械力学与结构分析机械力学是研究物体受力和运动规律的学科，是机械工程的基础学科。

本课程将介绍静力学和动力学的基本原理，以及常见的力学分析方法，通过实例演练帮助学生掌握机械力学的基本概念和计算方法。

3. 机械零件设计与选择3.1 常用机械连接机械连接是机械零件组装的一种常见方式，包括螺纹连接、键连接、齿轮传动等。

本课程将介绍常见的机械连接方式及其特点，帮助学生掌握机械连接的设计与选择方法。

3.2 轴承与传动装置轴承和传动装置是机械零件中常见的关键零部件，对机械设备的正常运行起着重要作用。

本课程将介绍常见的轴承类型和其选择原则，以及常用的传动装置原理和设计方法，帮助学生理解和应用轴承与传动装置的知识。

3.3 密封与润滑密封和润滑是机械设备中必需的关键技术，对于保证机械零件的正常运行和延长使用寿命具有重要作用。

本课程将介绍常见的密封技术和润滑方法，帮助学生了解密封与润滑的原理和应用。

4. 机械传动与节能4.1 机械传动系统机械传动是指利用机械装置将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。

化工设备机械基础第一章1.1 概述化工设备机械是指在化工生产过程中用于处理原料、生产中间产品或最终产品的机械设备。

化工设备机械的选型和设计直接影响到生产效率、产品质量、安全性和能源消耗等方面。

因此，深入了解化工设备机械的基础知识对于化工工程师和从事相关领域的专业人员非常重要。

1.2 化工设备机械的分类化工设备机械可以根据其用途、工作原理、结构形式等多种方式进行分类。

常见的分类方式包括： - 用途分类：反应设备、传质设备、分离设备、加热设备等； - 工作原理分类：机械设备、热力设备、化学设备等； - 结构形式分类：容器设备、管道设备、泵设备等。

1.3 化工设备机械的基本要求化工设备机械的选用和设计需要满足一定的基本要求，包括： - 安全性：化工设备机械工作环境复杂，对设备的安全性要求非常高。

因此，设备的设计和选用必须满足相应的安全标准，并考虑到可能的事故情况。

- 可靠性：化工设备机械的可靠性直接影响到生产效率和产品质量。

设备必须具备足够的强度和稳定性，能够在长时间、高负荷的工作条件下正常运行。

- 高效率：化工生产通常对设备的吞吐量有较高的要求，因此化工设备机械的设计应尽可能提高产量和生产效率，减少物料和能源的浪费。

- 维修性：化工设备机械的维修和保养是常规操作，因此设备的结构和组件应考虑到易于维修和更换的因素，以降低维护成本并减少停机时间。

1.4 化工设备机械选型的关键因素在进行化工设备机械选型时，需要考虑的关键因素包括： - 工艺要求：根据化工生产的具体工艺要求选择合适的设备机械。

不同工艺需要不同的操作条件和设备能力。

- 物料特性：不同的物料性质会对设备机械的选型产生影响，例如物料的粘度、腐蚀性和温度等。

- 产量要求：根据生产的产量要求选择适用的设备型号和规格。

产量的增加可能需要更大的设备容积或更高的工作能力。

- 能源消耗：考虑设备机械的能源消耗情况，选择能效较高的设备型号和工艺参数，以降低能源成本。