化工设备机械基础知识点
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础是化工工程中的重要组成部分。
主要包括以下几个方面：
1. 设备机械基础的作用：设备机械基础是支撑和固定化工设备的重要部分，它的主要作用是承受设备的重量和振动，保证设备的稳定运行，并将设备与地面隔离，减少机械震动的传递。
2. 设备机械基础的材料：常见的设备机械基础材料有混凝土、钢筋和锚固件等。
混凝土是常用的基础材料，具有良好的抗压和耐久性能；钢筋用于加强混凝土的抗拉能力；锚固件用于将设备固定在基础上，防止设备的移动。
3. 设备机械基础的设计原则：设备机械基础的设计应考虑到设备的重量、振动特性和工作环境等因素。
基础的尺寸和形状应满足设备的布置要求，并保证基础的稳定性和承载能力。
同时，还应考虑基础内部的钢筋布置和混凝土配合比的设计，以确保基础的强度和耐久性。
4. 设备机械基础的施工过程：设备机械基础的施工包括基础的挖掘、钢筋安装、模板搭建和混凝土浇筑等工序。
施工需要严格按照设计图纸和相关规范进行，保证基础的质量和施工进度。
5. 设备机械基础的检测与维修：设备机械基础在使用过程中可能会出现裂缝、沉降等问题，需要进行定期的检测和维修。
常用的检测方法包括视觉检查、测量和无损检测等，根据检测结果进行必要的维修和加固。
总之，设备机械基础是保证化工设备安全运行的重要环节，其设计、施工和维护都需要严格按照相关规范和标准进行。
只有确保基础的质量和稳定性，才能保证设备的正常运行和工艺的安全性。
化工设备机械基础-总复习
第一章 静力分析（刚体）
分析： 未知数与平衡方程数 BE与CE为二力杆
［例题］图示结构由曲梁ABCD及杆CE、BE和GE构成，A、B、C、E、G均为铰接。已知F=20kN，均布载荷q=10kN／m，M=20kN·m，a=2m。试求A、G处的反力及杆BE、CE所受之力。
第一章 静力分析（刚体）
贮运设备
按承压高低分类
常压容器：p < 0.1 MPa
低压容器：0.1≤p < 1.6 MPa
中压容器：1.6≤p < 10 MPa
高压容器：10≤p < 100 MPa
超高压容器：100 MPa ≤p
按综合安全管理分类
I类容器－II类容器－III类容器
第六章 化工设备设计概述
第六章 化工设备设计概述
第三章 弯曲(梁)
梁的弯曲强度公式
02
梁的弯曲要解决的三类问题
03
强度校核
04
确定梁的截面形状、尺寸
05
计算梁的许可载荷
06
首先进行静力分析，求解约束反力；
其次内力分析画出正确的剪力图和弯矩图，确定危险截面；
08
求解危险截面的最大弯曲应力；
09
利用弯曲强度条件（或其公式的变形）求解问题。
第四章 应力状态和强度理论
第三章 弯曲(梁)
［例题］已知梁的载荷F=10kN，q=10kN／m，b=1m，a=0.4m，列出梁的剪力、弯矩方程，并做出剪力、弯矩图。 解：⑴ 画受力图，列平衡方程，求支反力； NB=1kN Nc=19 kN ⑵ 利用截面法分别列出AC、CB段的剪力和弯矩方程； AC段：Q(X)=-10 M(X)=-10X (0≤X<0.4) CB段：Q(X)=13-10X M(X)=-5X2 + 13X - 8.4 (0.4<X≤1.4) ⑶ 画出剪力图和弯矩图
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结化工设备机械基础是指在化工工业中起动、运行、维护和维修化工设备所需要的机械基础知识和技能。
在化工生产中，机械设备是必不可少的工具，通过机械设备的运行和控制，能够实现原料的加工、混合、分离、传输等化工过程，提高生产效率和产品质量。
因此，学习和掌握化工设备机械基础知识对化工工作者来说是非常重要的。
化工设备机械基础包括机械传动、液压与气动、机械设计等几个方面。
1. 机械传动：机械传动是指将电动机、发动机的动力传递到化工设备上，实现设备的运行。
常见的机械传动方式有齿轮传动、带传动和链传动等。
学习机械传动需要了解各种传动方式的原理和特点，掌握传动装置的选择和设计方法，以及传动中的计算和调整技巧。
2. 液压与气动：液压和气动是运用液体和气体传递压力和能量的传动方式。
在化工设备中，常用于驱动和控制各种阀门、执行机构和传动装置。
学习液压与气动需要掌握基本原理、元件的类型和功能，了解液压与气动系统的工作原理和调试方法，以及常用系统故障的排除和维修技巧。
3. 机械设计：机械设计是指根据设备的工作要求和使用条件，进行机械传动和结构的设计。
机械设计需要掌握材料力学、机械原理、机械制图和CAD等知识和技能。
学习机械设计需要了解各种机械元件的设计和选型原则，熟悉机械设计规范和标准，具备机械制图和CAD软件的应用能力。
在学习和实践中，要重视基础理论和实际操作的结合。
通过参观化工设备的实际运行和维护，了解设备的结构和工作原理，掌握设备的操作和维修方法，能够更好地理解和应用机械基础知识。
此外，还要注重综合运用不同学科的知识，比如物理、化学、电子、自动控制等，与机械基础相结合，为化工设备的运行和维护提供全面的技术支持。
综上所述，化工设备机械基础是化工工作者必备的知识和技能，涉及机械传动、液压与气动、机械设计等方面。
学习和掌握化工设备机械基础知识，可以帮助化工工作者更好地操作和维护化工设备，提高生产效率和产品质量。
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础总结化工设备机械是制造化工产品的重要工具，广泛应用于化工工业生产中。
作为化工工业的基础设施，化工设备机械的性能和质量直接影响到化工产品的生产效果和质量。
本文将从几个方面对化工设备机械的基础知识进行总结，并对相关概念进行解释和说明。
一、化工设备机械的种类和功能化工设备机械包括各种用于化工生产的设备和机器，其种类繁多。
常见的化工设备机械有搅拌设备、加热设备、冷却设备、反应设备等。
这些设备和机械的功能各不相同，但都在化工生产过程中发挥重要的作用。
搅拌设备主要用于将不同的物料混合，以实现化学反应和物理变化。
搅拌设备通常由电动机、涡轮、叶轮等组成，通过搅拌物料来增加反应速率。
加热设备主要用于提供热能给化工反应过程，以促进反应的进行。
加热设备有多种类型，常见的有电加热设备、蒸汽加热设备和燃烧加热设备等。
冷却设备主要用于降低物料或设备的温度，以便进行下一步的处理。
冷却设备有多种类型，常见的有冷却水循环设备、换热器和冷却塔等。
反应设备是化工设备机械中最常见的设备，用于进行化学反应。
反应设备有多种类型，常见的有搅拌式反应釜、管式反应器和固定床反应器等。
二、化工设备机械的工作原理和操作要点化工设备机械的工作原理和操作要点是掌握化工设备机械的关键。
在使用化工设备机械之前，应该了解其工作原理和操作要点，并按照正确的方法进行操作。
化工设备机械的工作原理通常包括质量传递、能量传递和动量传递等过程。
在进行化工反应过程中，通常需要控制反应温度、压力等参数，以保证反应的进行和产品质量。
化工设备机械的操作要点主要包括以下几个方面：确保设备和机械的安全性，保证设备的正常运行，确保产品的质量，节约能源和资源。
操作时应注意设备和机械的维护和保养，及时检修设备和机械的故障。
三、化工设备机械的选型和设计化工设备机械的选型和设计是化工生产的关键环节，涉及到设备和机械的性能、质量和成本等方面。
正确的选型和设计可以提高化工生产的效率和质量。
化工设备机械基础
二、钢铁牌号及表达措施：
3、特殊性能钢 主要指不锈耐酸钢 铬不锈钢，如1Cr13 铬镍不锈钢，如0Cr18Ni9 节镍不锈钢
表1-2 压力容器用碳素钢镇定钢板旳合用范围表
钢板 牌号
Q235-B
使用温 度℃
0~350
设计 壳体钢 压力 板厚度 MPa mm
≤1.6 ≤20
• 其他限 制
• 不得用 于毒性 程度为 高度或 极度危 害介质 旳压力 容器
Q235-C 0~400 ≤2.5 ≤30
二、钢铁牌号及表达措施（GB/T221-2023）
二、常见腐蚀类型 2. 晶间腐蚀
发生在晶界，晶粒之间结合力下降，与元素Cr旳含量有关。
奥氏体不锈钢晶粒——阴极 晶粒边界析出旳碳化铬 贫铬区——阳极 晶粒边界
图1-1 奥氏体不锈钢旳晶间腐蚀
二、常见腐蚀类型
3. 应力腐蚀
金属在腐蚀介质 和拉应力旳共同 作用下产生旳一 种破坏形式。腐 蚀与拉应力起相 互增进旳作用。
所体现旳行为，涉及变形和抗力，即在外力作用 下不产生超出允许旳变形或不被破坏旳能力。
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂旳特征。
屈服强度σs(σ0.2) 抗拉强度σb 蠕变强度σn 持久强度σD
金属材料承受载荷作用， 当载荷不再增长或缓慢 增长时，仍继续发生明 显旳塑性变形，这种现 象就称为屈服。
腐蚀性介质
原始裂纹 保护膜
应力方向 金属本身
裂纹尖端 裂纹将扩展旳区域
图1-2 应力腐蚀旳裂纹扩展
化工设备基本知识
化工设备基本知识目录1. 化工设备概述 (2)1.1 化工设备的定义与分类 (2)1.2 化工设备在化工生产中的重要性 (4)1.3 化工设备的发展趋势 (4)2. 常用化工设备 (6)2.1 反应设备 (8)2.1.1 反应釜 (9)2.1.2 搅拌器 (10)2.1.3 传质设备 (12)2.2 储存设备 (12)2.2.1 液体储罐 (14)2.2.2 气体储罐 (14)2.3 过滤设备 (16)2.3.1 过滤器 (17)2.3.2 离心分离器 (19)2.4 蒸发设备 (20)2.4.1 蒸发器 (21)2.4.2 冷却器 (22)3. 化工设备材料 (23)3.1 常用材料及其特性 (25)3.2 材料选择原则 (26)3.3 材料的腐蚀与防护 (27)4. 化工设备安全与环保 (28)4.1 设备安全操作规程 (29)4.2 设备的安全防护措施 (30)4.3 化工废弃物的处理与环保 (31)5. 化工设备的维护与检修 (32)5.1 设备的日常检查与维护 (35)5.2 设备的故障诊断与排除 (36)5.3 设备的检修与保养 (37)6. 化工设备的管理与操作 (38)6.1 设备管理的重要性 (40)6.2 设备操作人员的培训与管理 (41)6.3 设备运行的监控与调整 (43)1. 化工设备概述化工设备是化工行业生产核心设施，指用于进行化工反应、分离、提纯、混合等操作的专门设备。
它们广泛应用于各种化工生产领域，包括石油化工、肥料、农药、医药、电子化学品等。
化工设备种类繁多，主要包括反应器、分离器、输送设备、加热、冷却设备等。
每个设备都具有独特的结构设计和工作原理，旨在满足特定化工生产工艺的需求。
化工设备的安全性、可靠性、节能效率、环境友好性等方面都对其应用品质至关重要。
随着化工工艺不断发展，对化工设备性能的要求也越来越高，例如更高的工作压力、更低的能量消耗、更强的抗腐蚀性能等。
化工设备机械基础
1什么是外压容器的临界压力？临界压力与哪些因素有关？答：导致容器失稳的最小外压力或保持容器不失稳的最大外压力，称为外压容器的临界压力、用p cr表示。
临界压力与容器的几何尺寸、材料、制造质量等因素有关。
2、在外压薄壁圆筒上设置加强圈的作用是什么？答:当圆筒的壁厚确定时，设置加强圈可减小圆筒的计算长度、增大临界压力，从而提高容器承受外压力的能力；当承载要求确定时设置加强圈可减小圆筒的壁厚，从而节省材料。
3、什么是第一、二曲率半径？第一曲率半径——经线上任一点的曲率半径就是旋转壳体在该点的第一曲率半径，用r1表示.R1=K O1，O1为第一曲率中心。
第二曲率半径—-用过K点并与经线在K点的切线垂直的平面切割中间面，所得交线为一曲线，此曲线在K点的曲率半径称为旋转壳体在该点的第二曲率半径，用r2表示.R2=KO2，O2为第二曲率中心。
4法兰联接是由一对法兰、一个垫片、数个螺栓和螺母组成5、压力容器法兰的密封面有平面型、凹凸型和榫槽型三种形式7、补强有整体补强和局部补强，常用的局部补强结构有补强圈补强、厚壁接管补强和整锻件补强8失稳分为整体和局部失稳，整体又分为侧向和轴向失稳9薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。
问题a：筒体上开椭圆孔,如何开？应使其短轴与筒体的轴线平行，以尽量减少开孔对纵截面的削弱程度,使环向应力不致增加很多。
10，筒体纵向焊缝受力大于环向焊缝,故纵焊缝易裂，4、简述压力容器法兰和管法兰公称直径的定义。
压力容器法兰的公称直径是指与法兰相配套的容器或封头的公称直径，对于用钢板卷制的圆筒公称直径就是其内径，对用无缝钢管制作的圆筒其公称直径指钢管的外径。
管法兰的公称直径（为了与各类管件的叫法一致,也称为公称通径）是指与其相连接的管子的名义直径，也就是管件的公称通径。
3、管壳式换热器按其结构特点有管壳式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器和填料函式换热器等形式2、管壳式换热器的管板和管子胀接连接的原理是什么?胀接连接是利用管子与管板材料的硬度差，使管孔中的管子在胀管器的作用下直径变大并产生塑性变形，而管板只产生弹性变形,胀管后管板在弹性恢复力的作用下与管子外表紧紧贴合在一起，达到密封和紧固连接的目的。
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⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑omYX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。
εεμ'=μεε-='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。
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《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）
13．容器按使用功能分为（反应设备）、（换热设备）、（分离设备）、（储运设备）；14．容器一般是由几种壳体（如圆柱壳、球壳、圆锥壳、椭球壳等）组合而成，再加上连接法兰、支座、接口管、人孔、手孔、视镜等零部件。
15．按形状分为:（方形和矩形容器）、（球形容器）和（圆筒形容器）；
16．按壁温分为:（常温容器）、（高温容器）、（中温容器）和（低温容器）；
（1）常温容器指设计温度在—20～200℃条件下工作的容器。
（2）高温容器指设计温度达到材料蠕变起始温度下工作的容器。
对碳素钢或低合金钢容器，温度超过420℃，其他合金钢超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属高温容器。
（3）中温容器指设计温度在常温和高温之间的容器。
（4）低温容器指设计温度低于—20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于一196℃的奥氏体不锈钢制容器。
17．按厚度分为（薄壁容器）和（厚壁容器）；
18．按承压性质分为（外压容器）、（内压容器）和（真空容器）；
19．按承压能力分为（常压容器）、（低压容器）、（中压容器）、（高压容器）和（超高压容器）；
20．容器机械设计的基本要求需满足以下几个方面（工艺尺寸）、（强度）、（刚度）、（稳定性）、（耐久性）、（密封性）、（节省材料和便于制造）、（方便操作和便于运输）。
➢密封性：化工设备的密封性是一个十分重要的问题。
➢节省材料和便于制造：压力容器应在结构上保证尽可能降低材料消耗，尤其是贵重材料的消耗。
21．容器零部件标准化的基本参数有（公称直径）和（公称压力）。
22．选用材料的一般要求如下∶
①材料品种应符合中国资源和供应情况;
②材质可靠，能保证使用寿命，应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）;
③要有好的力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能，对腐蚀性介质能耐腐蚀;④便于制造加工，焊接性能良好;⑤经济上合理。
23．弹性、塑性、强度、硬度和韧性等特征指标来衡量材料的力学性能。
1.强度
强度是固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特征。
常用的强度指标有屈服强度R eL（或R P0.2）（又称屈服极限）和抗拉强度R M（又称强度极限）
2.塑性
金属的塑性，是指金属在外力作用下产生塑性变形的能力。
常用的塑性指标是断后伸长率 A 和断面收缩率Z。
3.韧性
韧性是材料对缺口或裂纹敏感程度的反映。
韧性好的材料即使存在宏观裂纹或缺口而造成应力集中时也具有相当好的防止发生脆性断裂和裂纹快速失稳扩展的能力。
24．冲击韧性这是衡量材料韧性的指标之一，可用带V形缺口的冲击试样在冲击试验中所吸收的能量αk作为冲击韧性值，其单位为焦耳每平方米（J/m²）。
25．一般都有较高的塑性指标;但塑性较高的材料，却不一定都有高的冲击韧性。
标准上一般直接采用冲击功KV。
，而较少采用ak 值。
26．根据一定的压力，压出的压痕面积和直径，可以求出布氏硬度值（HBS）。
27．金属的化学性能是指材料在所处的介质中的化学稳定性，即材料是否会与介质发生(化学)和(电化学)作用而引起(腐蚀)。
金属的化学性能主要是(耐腐蚀性)和(抗氧化性)。
28．经线方向将产生经向应力σM，在纬线方向产生环向应力（亦称周向应力）σθ
29．表球壳上各处应力相同，经向应力与环向应力也相等。
同时可看出球壳上的薄膜应力只有同直径、同厚度圆柱壳环向应力的一半。
30．内压薄壁圆筒边缘应力的特点主要有（局部性）、（自限性）。
对边缘应力的处理
①由于边缘应力具有局部性，在设计中可以在结构上只作局部处理。
②只要是塑性材料，
③由于边缘应力具有自限性，属二次应力，它的危害性就没有薄膜应力大。
31．各项厚度之间的关系可表示如下
35. 容器封头按形状分为（凸形封头）、（锥形封头）、（平板形封头），其中，凸形封头包括（半球形封头）、（椭圆形封头）、（碟形封头）、（球冠形封头）。
圆筒失稳形式的分类
➢周向失稳: 圆筒由于均匀径向外压引起的失稳叫做周（侧）向失稳，周向失稳时壳本断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，其波数可以为2，3，4，…，如图11-1所示。
➢轴向失稳
➢局部失稳
32．
第一题
胡克定侓。