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化工设备机械基础讲义 化工设备机械基础讲义 宁夏化工技师学院 化工设备部分 1、化工容器结构包括那几部分？ 答：它是一个钢制圆筒结构，主要由钢制圆筒体和两端的封头组成，并安装有各种化工工艺接管（如物料进出口管、压力表接管、液压计接管等，）以及为检修方便开设的人孔、手孔，和为保护容器安全而设置的安全装置（如安全阀、爆破片）等，整个容器借助支座安放在基础上。 2、化工容器可以分为那几类？ 答：（1）按照压力容器在生产过程中的作用分类 反应类容器. 换热类容器. 分离类容器. 储存类容器. (2)按照容器的压力等级分类 低压容器(代号为L):0.1MPa≤p＜1.6MPa; 中压容器(代号为M):1.6MPa≤p＜10MPa; 高压容器(代号为H):10MPa≤p＜100MPa; 超高压容器(代号为U):p≥100MPa; (3)按照容器的管理等级分类 1)第一类压力容器 除了第二类、第三类压力容器以外的所有低压容器. 2)第二类压力容器 它包括: 除第三类容器以外的中压中期. 剧毒介质的低压容器. 易燃或有毒介质的低压反应器和储运器. 内径小于1m的低压废热锅炉. 3)第三类压力容器 它包括: 高压或超高压容器. 剧毒介质且工作压力p与容器V的乘积:pV≥0.2立方米·MPa的低压容器和剧毒介质的中压容器. 易燃或有毒介质且pV≥0.5立方米·MPa的中压反应容器,或pV≥10立方米·MPa的中压储运器. 中压废热锅炉或直径大于1m的低压废热锅炉. 3、化工生产对化工容器的基本要求有哪些? 答:1、安全方面的要求. (1) 强度要求. (2) 刚度要求. (3) 稳定性要求. (4) 耐蚀性要求. (5) 密封性要求. 2、经济方面的要求. (1)、尽量降低设备成本. (2)、操作、维修方便。 4、什么是强度？什么是刚度？化工容器除了有强度要求外，为什么还要有刚度 要求？ 答：强度是指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力. 刚度是指容器及其零部件抵抗外力作用下变形的能力. 如果容器在工作时,强度虽然满足要求,但却在外载作用下发生较大变形,则 也不能保证其正常运行.例如:长压容器的壁厚,若根据强度计算的结果数值很小, 在制造、运输及现场安装过程中容易发生较大变形,故应根据其刚度要求来确定 壁厚. 5、化工生产对换热类设备有哪些要求? 答: 应满足工艺条件所规定的温度、压力、流量等要求. 应具有较高的传热效率,换热器所用的材料传热性能要好,传热面积足够且流体 阻力要小. 应具足够的机械强度和刚度,整体结构可靠,节省材料.此外,还应便 于制造、安装及维修。 6、 列管式换热器有那几种类型?其中管子与壳体之间无温差应力的换热器有那 几中? 答:由于管束、管板和壳体的结构和连接方式不同,列管式换热器有可分为固定管 板式、浮头式、填料函式和U型管式四种. 7、 固定管板式列管换热器管壳之间易产生温差应力,为什么在现实中应用较为 广泛? 答: 如果管、壳壁受拉伸和压缩的总应力超过了材料容许的应力时,管子或壳体 就会失效. 管子是胀接或焊接在管板上的,如果管子所受的轴向力过大,会使管 子从管板连接处拉脱. 另外,温差应力过大,还会使得管板发生翘曲,破坏管板密 封处的密封性.因而必须对温差应力予以适当不补偿,从而减小(或消除)温差应力 的危害.常采用的措施有以下两种. 8、 管子与管板之间的连接通常有三种方式,试比较这三种方式各自的优缺点? 答:(1)胀接 这种方法劳动量较大,效率较底.用液压胀管和爆破胀管的方法使管子与管板牢固 连接,是较新的制造技术,它具有生产效率高,劳动强度底,密封性能好等优点. (2)焊接 它连接可靠,具有良好的气密性,承压能力高,且在高温高压下也能保证连接的紧 密性和抗拉脱能力.为了保证焊接质量,管板孔边上应开斜口,称为焊接坡口. (3)胀接并用 胀焊并用有良种形式:一种是强度胀加密封焊,另一种是强度焊加密封胀.前者是 胀承受作用力,而密封则由焊接保证.焊接高度一般为1~2mm,不影响胀接强度.后 者是焊接承受作用力,而胀接只消除间隙.胀焊并用这种结构形式适用于密封要求 高、承受振动、有间隙腐蚀及采用复合钢板的场合. 9、 折流板有何作用?它可分为哪几类? 答:常用的弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形三种.折流板即起折六作用又起 支撑作用. 10..板式塔由哪几种部分组成?试说明各主要组成部分的作用? 答(1)塔顶部分.塔顶是气液分离段,为了使气液分离充分,必须使塔顶部分具有叫 大的空间,以降低气体上升速度,便于液滴从气体中分离出来. (2)塔体部分.塔体内部装有板式塔的主要结构元件之一塔盘,气-液或液-液两相在 塔盘上充分接触,达到传至和传热的目的. (3)裙座部分.塔体的最