《过程设备设计基础》3.2内压薄壁容器设计35
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《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。
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。
中国石油大学(北京)
石大远程
化工过程设备设计-第二阶段在线作业
参考答案
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化工过程设备设计-第二阶段在线作业
1. 对于碳钢和低合金钢制容器,其最小厚度是考虑
A、刚度的影响
B、强度的影响
C、塑性的影响
正确答案:A
2. 内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的
A、第一强度理论
B、第三强度理论
C、第四强度理论
正确答案:A
3. 名义厚度指的是
A、计算厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
B、有效厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
C、设计厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
正确答案:A
4. 内压容器设计最终应得到的厚度是
A、计算厚度。
过程设备设计题解1.压力容器导言习题1.试应用无力矩理论的基本方程,求解圆柱壳中的应力(壳体承受气体内压(b 510MPa ,s 345MPa )时,圆柱壳中的应力如何变化?为什么?解:O 求解圆柱壳中的应力应力分量表示的微体和区域平衡方程式:—— B FR i R 2圆筒壳体:R i=8, R =R , p z =-p , r k =R 4=兀 /2PR t⑦壳体材料由20R 改为16MnR 圆柱壳中的应力不变化。
因为无力矩理论是力学上的静定问题,其基本方 程是平衡方程,而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解,不受材料性能常数的影响,所以圆柱壳中的应C2从上面计算结果可见,容器内压力与压力表A 的一致,压力表B 已失灵。
3.有一球罐(如图所示),其内径为20m (可视为中面直径),厚度为20mm 内贮有液氨,球罐上部尚有 3m 的气态氨。
设气态氨的压力 p=0.4MPa,液氨密度为640kg/m 3,球罐沿平行圆 A-A 支承,其对应中心角为120°,试确定该球壳中的薄膜应力。
解:O 球壳的气态氨部分壳体内应力分布:体厚度为t )。
若壳体材料由20Rb400MPa , s 245MPa改为 16MnR力分布和大小不受材料变化的影响。
2.对一标准椭圆形封头(如图所示)进行应力测试。
该封头中面处的 长轴D=1000mm 厚度t=10mm 测得E 点(x=0)处的周向应力为 50MPa 此时,压力表A 指示数为1MPa 压力表B 的指示数为2MPa 试问哪一个 压力表已失灵,为什么? 解:0根据标准椭圆形封头的应力计算式计算 E 的内压力:标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为 2,即a/b=2 , a=D/2=500mm在x=0处的应力式为: 2pa 2bt 2bt2 10 502 5001MPa习题2附图p,壳体中面半径为 R,壳2 0 rp z dr 2 r k tsinpr k pR 2 sin 2tR=R=R p z =-pPRtpR 2tpr k pR 2 sin 2t0.4 100002 20100MPa—-」习题3附图世支承以上部分,任一 4角处的应力: d 4R=R=R, pz=-[p+ p g R (cos 4 0-cos 4 )] r=Rsin()),dr=Rcos ())sin 0 .102 72 10517Qcos 0.7由区域平衡方程和拉普拉斯方程: 2 R tsin 2 2coscos R g rdr 2 p R gcos rrdrr 。
《过程设备设计基础》习题集樊玉光西安石油大学2007.1前言本习题集为配合过程装备与控制工程专业《过程设备设计基础》课程的教学参考用书。
本书是编者在过去多年教学经验的基础上整理编写而成,旨在帮助加深对课程中一些基本概念的理解,巩固所学的知识,提高分析和解决工程设计问题的能力,因此编写过程中力求选题广泛,突出重点,注重解题方法和工程概念的训练。
本书与《过程设备设计基础》教材中各章教学要求基本对应。
各章中包含思考题和习题。
目录第一章压力容器导言 (2)第一章思考题 (2)第二章压力容器应力分析 (3)第二章思考题 (3)第二章习题 (7)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第三章思考题 (13)第四章压力容器设计 (14)第四章思考题 (14)第四章习题 (16)第五章储存设备 (19)第五章思考题 (19)第五章习题 (19)第一章压力容器导言1.1压力容器总体结构,1.2压力容器分类,1.3压力容器规范标准。
第一章思考题思考题1.1.压力容器主要有哪几部分组成?分别起什么作用?思考题1.2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响?思考题1.3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?思考题1.4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相同?为什么?思考题1.5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?他们的适用范围是什么?思考题 1.6.化工容器和一般压力容器相比较有哪些异同点?为什么压力容器的安全问题特别重要?思考题1.7.从容器的安全、制造、使用等方面说明对压力容器机械设计有哪些基本要求?思考题 1.8.为什么对压力容器分类时不仅要根据压力高低,还要考虑压力乘容积PV的大小?思考题1.9.毒性为高度或极度危害介质PV>0.2MP a·m3的低压容器应定为几类容器?思考题1.10.所谓高温容器是指哪一种情况?第二章压力容器应力分析2.1 载荷分析,2.2回转薄壳应力分析,2.3 厚壁圆筒应力分析,2.4 平板应力分析,2.5 壳体的稳定性分析,2.6 典型局部应力。
化工过程设备设计第二阶段在线作业第1题钢板卷制的筒体和成型的封头的公称直径是指它们的您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:容器公称直径的定义第2题无缝钢管作筒体时,其公称直径是指它们的您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:容器公称直径的定义第3题以下哪一个是外压力容器您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:外压容器的定义第4题薄壁内压容器的薄膜应力为您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:内压薄壁容器的薄膜应力第5题直径为D的圆筒体的第一曲率半径为您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:容器第一曲率半径的定义第6题球壳上任意一点,已知设计压力P=2MPa,D=1000mm,壁厚 =20mm,则球壳上这一点的两向薄膜应力分别为您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:受气压作用的球壳的薄膜应力计算公式第7题圆柱壳上任意一点,已知设计压力P=1MPa,D=2000mm,壁厚 =10mm,则圆柱壳上这一点的薄膜应力分别为您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:受气压作用的圆柱壳的薄膜应力计算公式第8题有一容器,其最高工作压力为1.6MPa,工作温度≤150℃且装有安全阀,该容器的设计压力为您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:有安全阀是的设计压力确定第9题标准椭圆形封头指的是其长轴是短轴的您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:标准椭圆形封头的定义第10题对于碳钢和低合金钢制容器,其最小厚度是考虑您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:最小厚度的定义第11题内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第一强度理论第12题名义厚度指的是您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:名义厚度的定义第13题内压容器设计最终应得到的厚度是您的答案:C此题得分:0.5批注:名义厚度第14题焊缝系数与相关因素是您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:焊缝系数的选取第15题设计温度是设计中确定什么参数不可缺少的指标您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:许用应力第16题压力容器在制造完成之后或检修完成之后投入使用之前,必须进行的试验是您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水压试验的目的第17题水压试验的试验压力是您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水压试验中试验压力确实定第18题 16MnR钢制压力容器,水压试验时,水温不得低于您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水压试验注意事项第19题水压试验的试验介质是您的答案:A题目分数:0.5批注:水压试验注意事项第20题乙烯贮槽,内径1600mm,厚度δn=16mm,设计压力P=2.5MPa,工作温度t= -35℃,材料为16MnR,焊缝系数为0.85,厚度附加量c=1.5mm,则此储槽的强度您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:内压容器的强度校核第21题中压容器指的是其设计压力为大于等于1.6MPa小于等于10MPa您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力容器按压力大小的分类方法第22题压力为4MPa的剧毒容器为三类容器您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力容器按压力、介质等综合的分类方法第23题公称直径为40的无缝钢管,其外径为40mm您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:钢管公称直径的定义第24题压力容器的公称压力一定,意味着容器在一定设计温度下所能承受的最高压力就确定了您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力容器公称压力的定义第25题横截面为半圆的柱壳能用薄膜理论求解壁内应力您的答案:错误题目分数:0.5批注:薄膜应力的应用范围第26题在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴与筒体轴线平行您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:应使椭圆的长轴与筒体轴线垂直第27题薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R1=R2,则该点的两向薄膜应力相等您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:薄膜应力计算公式中的相关因素第28题当材质与介质压力一定时,则壁厚大的容器的应力总小于壁厚小的容器您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:薄膜应力大小还与曲率半径有关第29题按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力,薄膜应力沿壁厚均匀分布的您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:薄膜应力公式推导的第三个假设第30题厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板,其屈服点是不同的,且60mm 厚钢板的δs大于6mm厚的钢板的δs您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:查书中附录中的材料特性表第31题对内压容器,考虑其刚性需要,要规定其相应的最小厚度您的答案:正确此题得分:0.5批注:最小厚度的定义第32题当焊缝结构形式一定时,焊缝系数随探伤比率的增加而减少您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:焊缝系数的影响因素第33题对于二向或三向应力状态,在建立强度条件时,必须将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:复杂应力状态下的强度理论第34题标准椭圆形封头是长轴与短轴之比为2:1,且带有一段一直边您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:标准椭圆形封头的定义第35题设计压力是内压容器强度设计时的压力您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力容器设计压力的定义第36题计算压力指在相应的设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压力容器计算压力的定义第37题腐蚀余量与介质对材料的腐蚀速率有关;与容器的设计寿命无关您的答案:错误题目分数:0.5批注:腐蚀余量的影响因素第38题内压薄壁容器设计中,有效厚度与计算厚度相等您的答案:错误题目分数:0.5此题得分:0.5批注:有效厚度与计算厚度的定义第39题焊缝系数与焊接型式及无损探伤的检验要求有关您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:焊缝系数的影响因素第40题对立式容器卧置做水压试验时,试验压力应考虑液柱高产生的静压力您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水压试验试验压力确实定作业总得分:20.0作业总批注:。
化工设备设计基础–内压薄壁容器设计引言内压薄壁容器是化工设备中常见的一种结构,广泛应用于石油、化工、医药等行业。
其设计合理与否直接影响到化工设备的使用效果和安全性。
本文将介绍内压薄壁容器设计的基础知识和设计要点,以帮助读者更好地理解和掌握该方面的知识。
1. 薄壁容器的定义与分类薄壁容器是指在工作条件下,容器壁厚度相对较小,其内压应力主要由壁板引起的容器。
根据容器的形态可分为圆筒形、球形、圆锥形、矩形等多种类型。
根据容器的用途可分为储存容器、反应容器、传热容器等。
2. 内压薄壁容器的设计计算内压薄壁容器的设计计算主要包括以下几个方面:2.1 材料选择内压薄壁容器的材料选择至关重要,直接影响容器的强度和耐腐蚀性。
常用的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
在选择材料时,要充分考虑工作介质的性质和工艺条件。
2.2 壁厚计算壁厚是内压薄壁容器设计中的一个关键参数。
根据ASME(美国机械工程师协会)等标准,可以通过以下公式计算容器的最小壁厚:t = (P * r) / (S * F)其中,t为壁厚,P为设计压力,r为容器的内部半径,S为材料的允许应力,F为安全系数。
2.3 结构设计内压薄壁容器的结构设计需要考虑容器的强度和稳定性。
常用的结构形式有圆筒形、球形、圆锥形等。
在设计过程中,要合理选择结构形式,同时考虑容器的受力特点,确保容器在工作条件下能够承受住内压力的影响。
2.4 衬里设计针对一些特殊介质,内压薄壁容器常需要进行衬里设计。
衬里材料一般为耐腐蚀的塑料或橡胶材料,用于保护容器壁免受介质的侵蚀。
3. 内压薄壁容器的安全考虑内压薄壁容器的安全性是设计过程中必须考虑的重要因素。
下面介绍几个与安全相关的要点:3.1 压力容器的安全阀内压薄壁容器常常需要配备安全阀,用于控制容器内部的压力,一旦超过设计压力,安全阀就会自动打开释放压力,避免容器爆炸等事故的发生。
3.2 检漏装置为了及时发现容器的泄漏情况,常常需要在容器上设置检漏装置。
2014化工过程设备设计在线作业一100分单选题 (共20道题)1.(2.5分)对于碳钢和低合金钢制容器,其最小厚度是考虑∙A、刚度的影响∙B、强度的影响∙C、塑性的影响我的答案:A此题得分:2.5分2.(2.5分)内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的∙A、第一强度理论∙B、第三强度理论∙C、第四强度理论我的答案:A此题得分:2.5分3.(2.5分)名义厚度指的是∙A、计算厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸∙B、有效厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸∙C、设计厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸我的答案:A此题得分:2.5分4.(2.5分)内压容器设计最终应得到的厚度是∙A、计算厚度∙B、设计厚度∙C、名义厚度我的答案:C此题得分:2.5分5.(2.5分)焊缝系数与相关因素是∙A、焊接结构∙B、无损探伤方法∙C、焊接结构与无损探伤方法我的答案:C此题得分:2.5分6.(2.5分)设计温度是设计中确定什么参数不可缺少的指标∙A、筒体结构∙B、焊缝系数∙C、许用应力我的答案:C此题得分:2.5分7.(2.5分)压力容器在制造完成之后或检修完成之后投入使用之前,必须进行的试验是∙A、水压试验∙B、气密性试验∙C、拉伸试验我的答案:A此题得分:2.5分8.(2.5分)水压试验的试验压力是∙A、超工作压力∙B、超设计压力∙C、超计算压力我的答案:B此题得分:2.5分9.(2.5分)Q345R钢制压力容器,水压试验时,水温不得低于∙A、5℃∙B、15℃∙C、0℃我的答案:A此题得分:2.5分10.(2.5分)水压试验的试验介质是∙A、洁净水∙B、纯净水∙C、蒸馏水我的答案:A此题得分:2.5分11.(2.5分)钢板卷制的筒体和成型的封头的公称直径是指它们的∙A、内径∙B、外径∙C、中径我的答案:A此题得分:2.5分12.(2.5分)乙烯贮槽,内径1600mm,厚度δn=16mm,设计压力P=2. 5MPa,工作温度t= -35℃,材料为16MnR,焊缝系数为0.85,厚度附加量c=1.5mm,则此储槽的强度∙A、合格∙B、不合格∙C、无法确定我的答案:A此题得分:2.5分13.(2.5分)无缝钢管作筒体时,其公称直径是指它们的∙A、内径∙B、外径∙C、中径我的答案:B此题得分:2.5分14.(2.5分)下列哪一个是外压力容器∙A、常压塔∙B、减压塔∙C、成品油罐我的答案:B此题得分:2.5分15.(2.5分)薄壁内压容器的薄膜应力为∙A、经向薄膜应力∙B、周向薄膜应力∙C、经向薄膜应力和周向薄膜应力我的答案:C此题得分:2.5分16.(2.5分)直径为D的圆筒体的第一曲率半径为∙A、D∙B、D/2∙C、∞我的答案:C此题得分:2.5分17.(2.5分)球壳上任意一点,已知设计压力P=2MPa,D=1000mm,壁厚=20mm,则球壳上这一点的两向薄膜应力分别为∙A、周向应力25MPa,经向应力25MPa∙B、周向应力50MPa,经向应力25MPa∙C、周向应力25MPa,经向应力50MPa我的答案:A此题得分:2.5分18.(2.5分)圆柱壳上任意一点,已知设计压力P=1MPa,D=2000mm,壁厚=10mm,则圆柱壳上这一点的薄膜应力分别为∙A、周向应力50MPa,经向应力100MPa∙B、周向应力100MPa,经向应力50MPa∙C、周向应力100MPa,经向应力100MPa我的答案:B此题得分:2.5分19.(2.5分)有一容器,其最高工作压力为1.6MPa,工作温度≤150℃且装有安全阀,该容器的设计压力为∙A、1.5MPa∙B、1.7MPa∙C、1.6MPa我的答案:B此题得分:2.5分20.(2.5分)标准椭圆形封头指的是其长轴是短轴的∙A、2倍∙B、0.5倍∙C、相等我的答案:B此题得分:2.5分判断题 (共20道题)展开收起21.(2.5分)厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板,其屈服点是不同的,且60mm厚钢板的δs大于6mm厚的钢板的δs∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分22.(2.5分)对内压容器,考虑其刚性需要,要规定其相应的最小厚度∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分23.(2.5分)当焊缝结构形式一定时,焊缝系数随探伤比率的增加而减少∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分24.(2.5分)对于二向或三向应力状态,在建立强度条件时,必须将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分25.(2.5分)标准椭圆形封头是长轴与短轴之比为2:1,且带有一段一直边∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分26.(2.5分)设计压力是内压容器强度设计时的压力∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分27.(2.5分)计算压力指在相应的设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分28.(2.5分)腐蚀余量与介质对材料的腐蚀速率有关;与容器的设计寿命无关∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分29.(2.5分)内压薄壁容器设计中,有效厚度与计算厚度相等∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分30.(2.5分)焊缝系数与焊接型式及无损探伤的检验要求有关∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分31.(2.5分)中压容器指的是其设计压力为大于等于1.6MPa小于等于10M Pa∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分32.(2.5分)对立式容器卧置做水压试验时,试验压力应考虑液柱高产生的静压力∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分33.(2.5分)压力为4MPa的剧毒容器为三类容器∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分34.(2.5分)公称直径为40的无缝钢管,其外径为40mm∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分35.(2.5分)压力容器的公称压力一定,意味着容器在一定设计温度下所能承受的最高压力就确定了∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分36.(2.5分)横截面为半圆的柱壳能用薄膜理论求解壁内应力∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分37.(2.5分)在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴与筒体轴线平行∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分38.(2.5分)薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径R1=R2,则该点的两向薄膜应力相等∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分39.(2.5分)当材质与介质压力一定时,则壁厚大的容器的应力总小于壁厚小的容器∙正确∙错误我的答案:错误此题得分:2.5分40.(2.5分)按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力,薄膜应力沿壁厚均匀分布的∙正确∙错误我的答案:正确此题得分:2.5分。
模块一化工设备外壳教案项目二内压薄壁容器一、选用教材高等教育出版社,2008版中职教材《化工设备基础》,聂延敏主编,模块一化工设备外壳项目二内压薄壁容器。
二、教学目标1、知识目标:通过本项目内容的学习,掌握内压薄壁容器应力分布特点,内压薄壁圆筒与内压薄壁球壳的应用。
2、能力目标:通过对压力薄壁容器的受力分析与演示,使学生了解压力薄壁圆筒的应力分布特点,应用时的注意事项。
3、情感目标:培养学生的分析能力,根据特点解决实际问题的能力。
三、教学重点内压薄壁容器的应力分布特点及应用。
四、教学难点内压薄壁容器应力分布特点。
五、教学方法使用教材模块一化工设备外壳,项目二内压薄壁容器的教学内容,通过演示文稿分析容器的受力情况,利用实例说明内压薄壁圆筒的应力分布特点,利用其特点讲述应用。
六、学时安排1学时七、教学建议根据教材内容,这部分内容需要1学时完成,教学中应举一些实际的例子,帮助学生理解内压薄壁容的应力分析,通过演示文稿或演示,得出内压薄壁圆筒的环向应力是轴向应力的两倍。
根据特点,讲述其应用。
图1-9 内压薄壁圆筒八、教学过程1、导入(5分钟)通过复习压力容器的相关内容,引入新授。
2、新授(30分钟)首先说明内压薄壁容器的含义。
(2分钟)教师通过演示文稿讲解:筒体的形状为何有两种,有圆柱形和球形。
(3分钟)分析圆柱形筒体的受力情况,得出圆筒内的应力分布特点。
根据特点讲述其应用。
(10分钟)分析球形筒体内的应力分布特点,根据特点讲述应用。
(10分钟)对比两种容器的使用特点。
(5分钟)3、课堂讨论(10分钟)通过学习,同学之间讨论对内压薄壁容器的理解,建立特点决定应用的理念。
作业:想一想练一练二、判断题2,三、选择题5。
0 引言《过 程 设 备 设 计》(化工出版社)参考资料: 1、《化工容器设计》;2、《化工设备设计》; 3、《GB150-1998》、《GB151-1998》;4、《化工设备机械基础》; 4、《化工设备设计全书》13册绪 论一、过程装备与控制工程专业的来历:二、过程装备的概念和范围:过程装备——完成一系列物理或化学的加工处理过程的设备。
化工过程设备的范畴——化工生产过程中的静设备。
三、过程设备的特点a 、功能原理多种多样;b、化机电一体化;c、外壳一般为压力容器; d、单件生产,成本高。
1979年9月7日国内某电化厂415升液氯钢瓶爆炸,击穿5个,爆炸5个,10200公斤液氯外泄,波及7公里范围,59人死亡,779人严重中毒。
1979年12月18日国内某液化气站400M3储罐爆炸,引发3个球罐和一个卧罐爆炸,5000只气瓶爆炸,600吨液化气燃烧,32人死亡,54 人1986年4月28日前苏联切尔诺贝利核电站压力壳发生核泄漏,31人死亡,20个国家4亿人受害。
1984年12月3日印度博帕尔市农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏,2,580人死亡,125,000人中毒,5万人失明。
四、过程设备的基本要求a、安全可靠①材料的强度高、韧性好;②材料与介质相容;③结构有足够的刚度和抗失稳能力;④密封性能好。
b、满足过程要求①功能要求;②寿命要求c、综合经济性好①生产效率高;②结构合理;③易于运输、安装d、操作简单、易于维护和控制①简单操作; ②可维护性; ③便于控制e、优良的环境性能跑、冒、滴、漏、噪音1、压力容器导言1.1压力容器总体结构一、基本组成①筒体(Cylinder);②封头(Formed head);③密封装置(Seal Units);④开孔与接管;⑤支座(support);⑥安全附件(Safe attachment)压力容器零部件的连接——焊接、法兰连接和螺纹连接1.2压力容器的分类一、介质的危害性毒性毒性是指某种化学毒物引起机体损伤的能力,用来表示毒物剂量与毒性反应之间的关系。