化工机械基础复习要点
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。
化工机械基础课程复习概要

例题1: 一根直径d=5mm圆截面杆,承受轴向拉力
P=30KN,该杆件材料许用应力
。 试校核活塞
杆的强度。
解:
所以活塞杆所承受的外载荷:
由此可知:该圆截面杆强度不满足。
工程力学计算题
例题2:一圆形 截面梁受力如图所 示,已知a=2m,集中 力P等于4KN,材料的 许用应力 [σ]=120MPa
。
(1) 求支座反力; (2) 绘制梁的弯矩图; (3) 设计截面直径d。
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o 解:(1)求支座反力。 首先该梁A端为固定铰链 支座,B端为滑动铰支座, 梁上承受两个集中力。
o 根据平衡条件:
o ∑ Fy = 0 ; ∑ mA(F)= 0
o RA + RB =3P ; P*a + 2P.3a = RB.4a
铸、锻件切削加工前一般进行退火或正火。
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第二篇 材料与焊接
o 8、普通碳素钢中含有的杂质元素:
o
除含碳以外,碳钢中的杂质元素有
Mn、Si、S、P、O、N、H等。这些杂质
是由矿石及冶炼过程中带入的,对钢材性能
有一定影响:
o S引起“热脆”、 P引起“冷脆”、 O降 低钢的强度、塑性。有害元素。 Mn使钢的 强度提高、Si有助于脱氧,有益元素。
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第三篇 容器设计
一、概念部分
o 1、压力容器按照设计压力划分等级
容器分类 低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器
设计压力 p (MPa) 0.1≤p<1.6
1.6≤p<10
10≤p<100
p≥100
化工设备机械基础-总复习解析

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2. 梁的内力 剪力:截面被剪断的趋势,剪力大小等于这个截面之左(或右) 所有外力的代数和; 弯矩:梁的横截面产生转动而弯曲的趋势,梁的任一截面之左 (或右)所有外力(包括力偶)对该截面形心之矩的代数和。
【重点强调】一般在所求内力的横截面上把内力(Q、M)假 设为正号。如果计算结果为正值,则表示假设的内力方向(转 向)是正确的,求得的Q、M即为正的剪力和正的弯矩。
5
第二章 拉伸与压缩(变形体-杆)
1.杆件的基本变形 拉伸或压缩 、弯曲、剪切、 扭转
2.内力的概念 工程力学上把构件不受外力作用时的内力看作是零,而把外 力作用后引起的内力变化量(附加内力)。内力可以是力, 也可以是力偶。 截面法求内力 ⑴ 在所求内力的截面处,假想地用一平面将杆件切成两段; ⑵ 取任一段为研究对象,而把另一段对该段的作用以内力代 替,并在截面上画出,使其与作用在该段上的外力相平衡; ⑶ 利用静力平衡方程求解内力。 ⑷ 画轴力图
3.受力图 取分离体(分析对象),解除约束,在被约束处代之以约束反 力;画上主动力。
2
4.平面汇交力系的平衡条件-解析法 4.1 合力投影定理:力系的合力在某一轴上的投影,等于该力 系中的各力在同一轴上投影的代数和。
4.2 平面汇交力系平衡的充要条件是合力为零: ∑Fx=0 & ∑Fy =0
机械工程基础复习提纲

机械工程基础复习提纲一、概念部分化工生产的特点?生产的连续性强生产的条件苛刻:1)介质腐蚀性强 2)温度和压力变化大 3)介质大多易燃易爆有毒性 4)生产原理的多样性 5)生产的技术含量高1.化工生产对化工设备的基本要求安全性能的要求:1)足够的强度 2)良好的韧性3)足够的刚度和抗大稳能力 4)良好的抗腐蚀性 5)可靠的密封性工艺性能要求:1)达到工艺指标 2)生产效率高、消耗低使用性能要求 1)结构合理、制造简单 2)运输与安装方便 3)操作、控制、维护简便常用的化工设备种类?反应类、换热类、分离类、储存类、塔类容器的作用和主要零件名称?作用:主要用于储存生产用的原料气体、液体、液化气体等2.主要零件: 主要由钢制圆筒体和两端的封头组成, 并设有各种化工工艺接管, 人孔、手孔, 和安全装置等。
搅拌器的作用和主要零件名称?作用: 主要用于使物料在其中进行化学反应, 生成新的物质或使物料进行搅拌、沉降等单元操作。
主要零件:换热器的作用和主要零件名称?作用: 主要用来使两种不同温度的物料进行热交换, 达到加热或冷却的目的主要零件: 筒体管束封头筒节垫圈分层隔板管箱筒节管板折流板支持板3.能够在图上注出各主要零部件的名称?4.化工设备及零部件标准化的最重要参数?有哪些常用零部件已标准化?标准代号GB.HB.JB的含义化工设备及零部件标准化的最重要参数是公称直径与公称压力。
筒体、封头、法兰、人孔已标准化。
GB: 国家标准;HB: 化工部标准;JB: 机电部标准化工设备中何为常用容器?何为低压容器, 何为中压容器, 何为高压容器, 何为超高压容器。
常用容器:按形状: 方形球形立式卧式5.按管理(压力高低、介质危害程度、容积大小以及在生产过程中的作用): 第一类第二类第三类(压力毒性等逐级升高)设备支座的作用和种类?设备的支座用来支承设备的重量和固定设备的位置。
支座有适用于立式设备和卧式设备两大类(悬挂式、鞍式、裙式、腿式)搅拌反应器中机械密封和填料密封各有何特点?填料密封结构简单、易于制造, 并适用于低压、低温的场合机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改变为不易泄漏的端面密封塔设备的分类?各有何和特点?填料塔:以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
化工机械基础内容汇总

《化工机械基础》教学要点汇总第一章化工设备材料及其选择1.了解化学工业及化工设备的特点2.熟悉化工设备选用材料的一般要求3.理解描述材料性能的常用指标(1)力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧性、缺口敏感性(2)物理性能:线膨胀系数、弹性模量、泊松比(3)化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性(4)加工工艺性能4.了解常用金属材料的分类5.熟悉钢铁的分类、牌号、表示方法及常见品种和规格6.了解铁碳合金的组织与结构7.熟悉碳钢中常见杂质对其性能的影响8.了解钢的热处理方法及其对性能的影响9.熟悉合金元素对钢性能的影响10.了解常见有色金属材料的种类、性能及应用11.了解常见非金属材料在化工设备中的应用12.掌握化工设备的腐蚀及防护措施(1)金属腐蚀的形式、种类及特点(2)金属腐蚀的评定方法(3)金属设备的防腐措施第2章容器设计的基本知识1.熟悉化工容器的常见分类方法2.掌握容器的基本结构3.理解零部件标准化的意义4.熟悉标准化的基本参数5.了解压力容器安全监察的意义与监察范围6.了解压力容器相关的法律法规7.掌握压力容器机械设计的基本要求第3章内压薄壁容器的应力分析1.熟悉薄壁容器及其应力特点2.熟悉薄膜应力理论的基本概念及基本假设3.掌握常见轴对称回转壳体薄膜应力的计算方法4.了解轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围5.熟悉边缘应力的概念、特点及处理第4章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1.熟悉强度设计的主要任务及计算过程2.理解弹性失效的设计准则3.熟悉强度理论及相应的强度条件4.掌握常见轴对称回转壳体的强度设计计算方法:主应力、相当应力强度条件、计算壁厚、应力校核、最大允许工作应力、最大允许工作压力5.掌握常用设计参数的确定方法:工作压力、设计压力、计算压力、爆破膜系数、设计温度、许用应力、安全系数、焊接接头系数、钢板负偏差、腐蚀裕量、钢板的标准厚度系列、筒体及封头的标准直径系列6.熟悉强度设计中各种厚度的概念及区别7.熟悉压力试验的种类、目的以及试验压力的确定与校核8.掌握常见封头的种类、结构、特点及应用场合第5章外压圆筒与封头的设计1.熟悉内压容器与外压容器在受力、变形、判废、设计等方面的区别2.熟悉外压容器失稳的分类3.了解临界压力的概念及影响临界压力的因素4.了解长圆筒、段圆筒及刚性圆筒的性质及区别5.熟悉外压圆筒加强圈的作用、结构及其与筒体的连接方式第6章容器零部件1.掌握法兰联接结构、密封原理及法兰泄漏的主要形式2.熟悉法兰的结构和分类3.熟悉影响法兰密封的因素4.了解法兰的标准类型及标记方法5.熟悉常见容器支座的种类、结构及应用场合6.熟悉开孔应力集中现象及应对方法7.熟悉接管、凸缘、手孔、人孔和视镜的功能、结构及标准规格第7章管壳式换热器1.熟悉换热器的功能及分类2.熟悉衡量换热器好坏的标准3.熟悉管壳式换热器的结构及主要零部件4.掌握管壳式换热器的种类及特点5.熟悉换热管的材质、结构及尺寸6.熟悉管子与管板的连接方式和特点7.熟悉换热管的排列形式及特点8.了解换热管管间距的要求9.熟悉换热管的分程要求及管程布置方式10.了解换热器管板与壳体的连接方式11.熟悉折流板和支承板的功能及常用型式12.了解旁路挡板和拦液板的功能13.熟悉换热器中温差应力的来源及补偿方法14.了解膨胀节的功能与结构15.了解换热器管箱及壳程接管的功能及结构16.理解换热器的设计过程及选型第8章塔设备的机械设计1.熟悉塔的分类及主要结构部件2.了解塔设备机械设计的基本要求3.熟悉塔体承受的主要载荷:质量载荷、地震载荷、风载荷、偏心载荷4.熟悉计算压力在塔体中引起的轴向应力、操作或非操作时重力及地震力在塔体中引起的轴向应力及弯矩在塔体中引起的轴向应力的分布情况5.掌握塔体操作或非操作时最大组合轴向压应力和最大组合轴向拉应力的分布情况6.熟悉裙座的结构及常用类型7.熟悉塔体和裙座的机械设计过程8.熟悉板式塔的基本结构9.熟悉塔盘的基本类型和支承方法10.熟悉填料塔的基本结构及各部件的种类和功能第9章搅拌器的机械设计1.熟悉搅拌设备的作用、应用及基本结构2.熟悉搅拌器的类型及应用3.熟悉影响搅拌器搅拌功能的因素4.了解影响搅拌罐长径比的因素5.熟悉搅拌罐的装料量及装料系数6.了解搅拌罐的顶盖结构及传动密封装置结构备注:学习要求按重要性分五个层面,掌握★★★★,理解★★★,熟悉★★,了解★,其他未在教学及考查范围内的内容未列入本汇总。
化工机械知识点总结

化工机械知识点总结化工机械是指在化工生产过程中用于原料输送、反应、分离、干燥、搅拌、浓缩、蒸馏、结晶、造粒、提纯、储存等过程的设备和机械。
化工机械在化工生产中起到了至关重要的作用,它的性能直接影响到化工深加工的效率和产品质量。
下面将对化工机械的主要知识点进行总结。
一、化工机械的分类1. 根据用途和功能不同,化工机械可以分为输送设备、反应设备、分离设备、干燥设备、搅拌设备、浓缩设备、蒸馏设备、结晶设备、造粒设备和储存设备等。
2. 根据结构形式和工作原理的不同,化工机械可以分为容器、柱管塔、搅拌器、旋转器、喷雾器、填料塔、蒸馏塔、离心机、过滤机、干燥机等。
3. 根据材料的不同,化工机械可以分为塑料化工机械、玻璃化工机械、金属化工机械等。
二、化工机械的工作原理1. 输送设备:例如泵、管路、阀门。
泵是化工生产中用于输送液态、膏状和粉体的机械设备,它能够为原料提供动力,使之流动。
管路是输送物料的通道,要求防腐蚀和密封性能。
阀门用于控制输送介质的流动,如打开、关闭、调节和分流。
2. 反应设备:例如反应釜、反应塔。
反应釜是进行化学反应的容器,内部通常装有搅拌器和加热冷却装置,用以控制反应过程的温度和浓度。
反应塔是用于气液相反应或气固相反应的设备,通常采用填料塔结构,以增加接触面积和反应效率。
3. 分离设备:例如离心机、过滤机、萃取塔。
离心机是利用物料在离心力作用下的不同密度和不同粒度而发生分离的设备。
过滤机是将混合物中的固体颗粒通过过滤介质分离出来的设备。
萃取塔是将液体混合物中的不同成分通过溶剂的选择性溶解和反溶解而发生分离的设备。
4. 干燥设备:例如干燥机、干燥塔。
干燥机是将物料中的水分蒸发去除的设备,常见的有风干燥机、真空干燥机和滚筒干燥机等。
干燥塔是一种用于固体颗粒或颗粒状物料的干燥设备,通常通过热风或热介质对物料进行传热干燥。
5. 搅拌设备:如搅拌器、混合器、均质器。
搅拌器是用于将多种不相溶、不相溶性质的液态物料混合均匀的设备。
《化工设备机械基础》期末复习提要

《化工设备机械基础》期末复习提要复习范围本课程采用的文字教材是由董大勤教授编写,中央电大出版社出版的《化工设备机械基础》.全书共分十二章,其中第六章的第三节和第四节以及第十一章不作考试要求.要做到重点突出,全面复习.第一章刚体的受力分析及其平衡规律1.了解力的概念及其性质.2.刚体的受力分析(1)了解主动力和约束反力.自由体和非自由体以及约束的定义和种类:掌握五种约束(柔性体约束,光滑接触面约束,铰链约束,固定端约束和摩擦力)的性质及其约束反力表达依据,能够正确确定约束反力力线方位.(2)掌握刚体受力分析的方法,能绘出分离体的受力图(包括摩擦力).3.力矩,力偶,力的平移定理:(1)了解力矩,力偶,力偶矩的概念及力偶的性质.(2)了解力的平移定理的内容和实质,掌握其在力系简化中的运用.4.掌握力系简化的方法,能够建立力系平衡条件,能够根据受力图列出静力平衡方程,在判定其是否为静定的基础上求解未知外力.第二章金属的力学性能1.弹性体的变形与内力(1)了解弹性变形和塑性变形的概念及其区别;了解内力产生的原因,性质,大小及正负.(2)了解杆的绝对伸长和相对伸长;了解点的线应变及其意义.(3)掌握截面法的理论依据及其运用;掌握由此而得的轴力计算法则的应用.(4)了解点的应力,正应力和剪应力及分布图;掌握横截面内点的正应力的求取;掌握斜截面内点的应力,正应力及剪应力的求取;了解正应力与剪应力的不同效应,并建立一点处应力状态和主平面的概念.2.材料的力学性能(1)了解四种力学试验的目的和方法:拉伸,冲击,冷弯,硬度.(2)了解σ——ε曲线,横向应变ε与轴向应变ε的关系;了解反映材料强度高低的参数:屈服极限,强度极限db,蠕变极限,持久强度;了解反映材料塑性好坏的参数;延伸率,断面收缩率,屈服限与强度限之比值,弯曲角度;了解反映材料抵抗弹性变形能力强弱的参数:弹性模量等;了解反映材料韧性及裂纹敏感程度的参数:冲击功,冲击韧性;了解反映材料硬度及耐磨程度的参数:布氏硬度佃,洛氏硬度;了解反映变形性质的弹性极限;了解控制虎克定律应用范围的比例极限.(3)了解材料性能的确切含义:塑性,弹性,脆性,加工工艺性.(4)掌握虎克定律的两种表达方式,能够根据受拉直杆的变形或所受拉力求取拉力或变形.第三章受拉压构件的强度计算与受剪切构件的实用计算1.受拉直杆的强度计算(1)掌握受拉直杆横截面上的轴力,正应力的计算公式.(2)了解工作应力与许用应力的区别;了解确定安全系数需要考虑的问题.(3)重点掌握强度条件,能解决拉伸中的强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.2.拉压中的静不定问题(1)了解静不定的概念;了解静不定问题的解决方法:三个关系和补充方程的实质.(2)掌握热应力计算方法,能计算介绍过的几种最简单的热应力,掌握在产生原因上的异同处及由此而带来的应力性质和减少应力采取的措施上的不同处.3.拉压杆连接部分的剪切和挤压强度计算(1)了解名义剪切应力及计算公式.(2)重点掌握剪切强度条件和挤压强度条件,能解决强度校核,尺寸设计和许可载荷等问题.第四章直梁的弯曲1.梁及其内力分析(1)了解梁的广义含义,弯曲的概念,梁的支座及梁的种类;掌握三种典型支座反力的求取方法.(2)了解几种最简单梁的剪力图;了解剪力和弯矩的正负概念;掌握弯曲变形的特点;掌握任意指定截面上的剪力和弯矩计算方法及其计算法则的依据.2.纯弯曲时梁的正应力及强度条件(1)掌握正应力计算公式,其应用条件及原因;了解J:.w.的引出,含义,用途和计算;能求取最大正应力.(2)了解危险截面和合理截面的含义,能够找出危险截面的位置;重点掌握强度条件在直梁强度校核,尺寸设计和许可载荷计算中的运用.3.直梁的弯曲和变形(1)了解梁的横截面内剪应力的分布规律,掌握几种常见横截面上最大剪应力的计算公式.(2)了解挠度和转角的含义及一般表达式.(3)了解刚度条件的一般表达式.第五章圆轴的扭转1.圆轴扭转变形与内力(1)了解扭转角,相对扭转角和角应变.(2)了解剪切虎克定律;掌握扭转变形的特点;掌握扭矩的构成,计算公式和计算法则的依据;掌握扭转剪应力和最大剪应力的计算公式;了解I.W的引出,含义,用途和计算.2.圆轴扭转时的强度和刚度条件及应用(1)掌握强度和刚度条件,能利用刚度条件校核由强度条件确定的轴的尺寸问题.(2)掌握以转速n转/分旋转的圆轴传递扭矩和传递功率之间关系的表达式,能解决搅拌轴与电机配套问题(一定要知道公式).第六章化工设备常用金属材料1.铁碳合金(1)了解铁的同素异构体的转变及其对钢材性能所起的作用.(2)了解碳在铁碳合金中的三种存在形式及其对合金性能的影响.(3)了解钢材在加热和以不同速度冷却时,其组织的变化及其对性能的影响.(4)了解退火,正火,淬火,回火及调质处理的方法和目的.(5)了解硫,磷等杂质对钢材的有害影响.(6)了解公称直径概念的引入,了解对钢管公称直径的规定.(7)了解以下常用材料的牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.2.合金钢(1)了解常用材料牌号的含义,特点及它们所属材料的类别,能正确选用于需要的场合.(2)了解主要合金元素锰,铬,镍对钢材组织和性能的影响.第七章压力容器中的薄膜应力与弯曲应力1.压力容器中存在三种应力:了解一次薄膜应力,一次弯曲应力和边界应力产生的原因,作用的截面,性质和特点,以及对它们的不同限制条件;了解部分壳体和微体两个平衡方程的获取方法及结论;了解四种面转壳体上薄膜应力的分布规律,危险点处的应力计算公式及相应的实用结论,并能从事相应的计算.2.强度条件(1)了解"相当应力".(2)了解"名义应力".第八章压力容器的强度计算1.容器设计(1)掌握容器简体壁厚计算公式的推导;重点掌握三组简化通用公式中系数K的确定,能完成相应的壁厚,应力和最大许可外压的计算.(2)了解各种厚度的含义,掌握它们之间的关系:计算厚度占,设计厚度,名义厚度,根据图纸确定的有效厚度,最小厚度,钢板厚度,成品厚度,验收最小厚度方,实测厚度,根据实测厚度确定的有效厚度;了解腐蚀裕量;钢板的负偏差,厚度系数,掌握板厚6—30mm区间内的C1值.(3)掌握各种封头的壁厚,应力和最大许可压力计算公式,对需要使用图表确定的系数值,要会查取,无需记住;了解碟形封头的形状系数M,无折边球形封头与无折边锥形封头的应力增大系数Q,带折边锥形封头形状系数/o和平板封头周边固定结构系数K.(4)设计参数的确定:了解最大工作压力,设计压力,最大许用压力,安全阀开启压力,爆破片爆破压力,在用容器的强度校核压力,水压试验压力,设计温度下的许用应力;掌握各种压力之间的关系;掌握四种不同情况下的焊缝系数φ值;掌握容器公称直径的规定值.2.重点掌握在用容器强度校核的有关原则,能够根据检测数据,对在用压力容器进行强度校核,包括:确定剩余寿命,决定容器允许承受的最大压力;能够判断容器壳体与封头结构的合理与否.第九章容器与压杆的稳定计算1.了解稳定的概念,失稳的实例与实质;了解影响外压圆筒稳定性的因素,以及与影响构件强度的因素有何不同.2.外压圆筒环向稳定计算(1)了解临界压力计算公式;掌握在弹性失稳范围内计算尺寸已知的外压圆筒的临界压力和许可压力.(2)了解对于临界压力大于材料比例极限的外压圆筒,如何解决σ——ε值不是常数而无法应用弹性失稳公式的问题;了解材料曲线在外压圆筒计算中所起的作用.(3)了解外压球壳A值的计算公式,A—B曲线的实质,用B值确定许用外压的计算公式,用A求B的关系式.(4)了解圆筒环向稳定计算的方法,能利用算图进行外压圆筒和球壳的稳定计算,包括确定壁厚与求取许可外压.第十章容器的结构1.开孔补强结构(1)了解峰值应力产生的原因,影响容器开孔边缘应力集中系数的因素,及由此得出的结论.(2)了解三种补强结构的优缺点.(3)了解等面积补强原则,对三种截面的理解与简化计算.(4)了解开孑L大小与位置的限制,不需另行补强的接管的有关规定.2.法兰联接结构(1)了解法兰的密封原理及由此引出的法兰所受的外力.(2)了解法兰在外力偶作用下所产生的弯曲应力,及由此得出的几点有关法兰结构,尺寸的结论.(3)了解各种型式的法兰,密封面,密封垫片,了解紧固螺栓的结构特点和应用场合.(4)了解法兰标准,在理解的基础上正确选出所需要的法兰,密封垫片和紧固螺栓.3.焊缝结构(1)了解表达焊缝结构的三要素.(2)了解焊缝分类的方法.(3)了解焊缝合理的结构所包含的内容及举例.4.检查孔结构(1)了解压力容器上必需开设检查孔的规定,以及不开检查孔的条件.(2)了解人孔标准,能使用标准选出合适的人孔(包括结构,尺寸,材料).5.支座的结构(1)了解四种制定了标准的支座,了解标准对其结构的规定,选用时应考虑的问题,应进行的计算.能够在理解标准的基础上,使用标准选出合适的支座.(2)了解裙式支座的各部分结构与作用.第十二章压力容器的安全使用与监察管理1.压力容器的岗位操作了解温压超限的原因及防止措施.2.压力容器上的安全泄压装置了解在压力容器上设置安全泄压装置的目的,原则;了解安全阀的工作原理,结构类型,选用及安装要求;了解爆破片的结构类型,应用场合,选用原则及与安全阀联合使用的一些要求.3.压力容器的定期检验了解定期检验制度及其目的;了解定期检验的类别及内容和要求(耐压试验和气密试验的试验压力的确定);检验报告的要求.4.压力容器的监察管理了解压力容器监察管理的依据;了解压力容器的分类,安全等级;了解压力容器的设计管理,制造管理和使用管理。
化工设备机械基础重点复习提纲

重点难点复习提纲第 1 篇工程力学基础第 1 章引言第 2 章拉伸与压缩1 应力的概念;2 利用截面法求内力(求轴力),会画轴力图;3 拉伸和压缩时横截面上正应力的计算4 杆件拉伸或压缩时的变形计算5 虎克定律;6 拉伸压缩的安全强度条件,三大强度工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)的求解第 4 章平面弯曲1 梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩的正负号规则;2 列剪力方程和弯矩方程;3 画剪力图与弯矩图4 梁弯曲时横截面上各点的正应力以及最大正应力的计算5 梁弯曲时的强度安全条件6 利用强度条件解决三类工程问题(强度校核;截面设计;确定许可载荷)第 2 篇化工设备材料第7 章材料基本知识第8 章化工设备材料及其选择1 金属材料的分类及其牌号命名方法;2描述材料机械性能的专业名词符号如:3、书、彷P、b S& 0.2)、彷b、彷n、/ D、HB、A k 含义;3 化工设备材料的选择;4 强度、塑性、硬度、冲击韧性含义第 3 篇化工容器设计第10 章容器设计的基本知识1 容器的基本结构和组成;2 容器的分类,特别容器按压力等级、按用途、按管理方式的分类细节;3 公称直径DN 和公称压力PN 的含义4 我国压力容器设计的核心标准及其安全监察规程;第11 章内压薄壁容器的应力分析1 内压薄壁容器二向应力状态的理解;2 回转壳体的经向应力计算公式——区域平衡方程式;环向应力计算公式——微体平衡方程式;3 薄膜理论及其应用范围;4 容器边缘应力的概念、特点及其处理第12 章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1 弹性失效设计准则;2 内压薄壁圆筒与球壳的强度设计公式(包括:壁厚计算公式、应力校核公式、最大允许操作压力公式);3 设计参数的正确理解与取值:压力、工作压力、设计压力、计算压力;设计温度;许用应力;安全系数;焊接接头系数;壁厚附加量(腐蚀裕量、钢板负偏差);计算厚度、设计厚度、名义厚度、最小厚度;4 压力试验目的及其强度校核公式;第14 章容器零部件1 法兰公称直径和公称压力的确定;2 法兰的作用、基本结构组成及其失效特点;3 影响法兰密封的因素;4 法兰压紧面的型式及其选用5压力容器法兰标准及管法兰标准及其选用;压力容器法兰标准:JB4700〜4707-2000 《压力容器法兰》管法兰标准:HGJ20592- 20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》(优先推荐)(其中20592〜20614 为欧洲体系;20615〜20635 为美洲体系)GB9112〜9124-2000《钢制管法兰》6 甲型法兰、乙型法兰、长颈法兰的结构、区别及其选用;7 双鞍支座的结构8 裙座的结构9 容器开孔应力集中现象及其原因;10 等面积开孔补强的含义。
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化工机械基础复习提纲
一、基本概念
1.构件在外力作用下,能够安全可靠地工作,必须满足的力学条件是强度、刚度和稳定性。
2.求内力的一般方法是截面法。
3.刚体就是在力作用下不发生变形的物体。
4.边缘应力的特性有局部性和自限性。
5.双鞍座中一个鞍座为固定的,一个鞍座为活动的。
6.外压容器常见的失效形式是失稳。
7.法兰标准可分为容器法兰标准和管法兰标准。
8.化工设备中,常用的凸形封头有半球形、椭圆形、碟形、球冠形封头。
9.按照承压的性质分,压力容器可分为内压容器和外压容器。
10.密封装置的失效形式主要表现为泄漏。
11.法兰按使用场合可分为容器法兰和管法兰,选择法兰的主要参数是公称直径和公称压力。
12.卧式容器支座,最常用的是鞍座,塔设备常用的支座是裙座。
13.管壳式换热器的型式主要有固定管板式换热器,浮头式换热器和U形管式换热器。
14.塔设备按照结构形式可分为填料塔和板式塔。
15.标准椭圆形封头,长短半轴的比值为2。
16.为了避免热膨胀在卧式容器中产生温差应力,双鞍座中一个鞍座为固定的(代号为F型),一个鞍座
为活动的(代号为S型)。
17.中低压容器,开孔补强的计算方法是等面积补强法。
18.压力容器的常用的安全泄放装置有安全阀,爆破片。
19.压力容器主要由筒体,封头,密封装置,开孔补强,支座和附件组成。
二、简答问题
1.容器机械设计的基本要求是什么?
答:①强度;②刚度;③稳定性;④耐久性;⑤气密性;⑥其他
2.双鞍座位置的确定有何规定?试说明原因。
答:采用双鞍座时,为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用,应尽可能奖支座设计得靠近封头,即A≤R i/2 ,且A不大于0.2L。
3.管壳式换热器中,换热管与管板的连接方式有哪些?它们各有何特点?
答:管壳式换热器、管板与管子的连接方式有:胀接、焊接、胀焊结合三种,胀接产生的抗拉脱力有限,只用于温度、压力不高的场合。
焊接产生的抗拉脱力较大,但焊缝处易产生缝隙,增加腐蚀破坏程度,且有焊接残余应力。
胀焊结合使连接处承受的抗拉脱力大大提高,并且可以防止缝隙腐蚀,可用于高温、高压等场合。
4.塔设备的作用是什么?
答:塔设备的作用是实现气(汽)-液相之间的充分接触,从而达到相际间进行传值及传热的目的。
5.压力容器进行压力试验的目的是什么?
答:压力试验的目的是:验证容器在超工作压力条件下,器壁材料的宏观强度,焊接的致密性,容器密封结构的可靠性,容器在制造过程中存在的质量问题,使压力容器在投产前对不安全情况用压力试验方法检验出来。
常用的压力试验方法为液压试验,相对安全。
6.椭圆形封头、碟形封头通常要设直边段,其目的是什么?
答:避免封头与筒体之间的连接焊缝处出现经向曲率半径突变,使焊接应力与边缘应力分开,改善焊缝的受力状况。
7.外压容器设置加强圈的作用是什么?
答:外压圆筒的加强圈,其作用是将长圆筒转化为短圆筒,以提高临界失稳压力,减薄筒体壁厚。
8.
解释:计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度,可以用图示法表示。
答:壳体的计算壁厚是指按强度公式计算得到的厚度δ;设计厚度是计算壁厚加上腐蚀裕量,
2
C d +=δδ;名义厚度是将设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整至钢板标准厚度,即
∆++=1C d n δδ;有效厚度是名义厚度减去附加量之后的值,即C n e -=δδ。
三、分析题(书上例题)
1-3,1-5, 1-7, 1-9, 1-10,1-15(a,b,g ) 例5-1,第一种方案
例1-10见作业及第一章复习题
四、作图题
例题:一个低合金钢内压反应塔,筒体内径mm
D
i
500
=,标准椭圆形封头,工作压力MPa
0.2(装有安全阀),工作温度C
300,塔体采用单面手工电弧焊(有垫板),局部无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性。
(1)设计塔体壁厚,并校核水压试验强度。
(2)设计封头壁厚。
([]MPa
t144
=
σ,[]MPa
170
=
σ,
MPa
s
345
=
σ,
()
s
e
e
i
T
T
D
p
ϕσ
δ
δ
σ9.0
2
≤
+
=)
12
[]mm
C
p
pD
t
i
d
2.6
6.1
05
.1
2
8.0
144
2
500
05
.1
2
2
=
+
⨯
-
⨯
⨯
⨯
⨯
=
+
-
=
ϕ
σ
δ
圆整,取mm
n
7
=
δ厚。
水压试验校核:
()()
MPa
D
p
e
e
i
T
T
0.
145
4.5
2
4.5
500
144
170
05
.1
2
25
.1
2
=
⨯
+
⨯
⨯
⨯
=
+
=
δ
δ
σ
MPa
s
4.
248
345
8.0
9.0
9.0=
⨯
⨯
=
ϕσ,
s
T
ϕσ
σ9.0
<
所以水压试验时强度足够。
(2)设封头壁厚mm
5,mm
C2.0
1
=,mm
C1
2
=
[]mm
C
p
KpD
t
i
d
9.4
2.1
05
.1
2
5.0
1
144
2
500
05
.1
2
5.0
2
=
+
⨯
⨯
-
⨯
⨯
⨯
⨯
=
+
-
=
ϕ
σ
δ
圆整,取mm
n
5
=
δ厚。