第二章容器設計的基本知識

2022-09-09 10:21:05 字數 2088 閱讀 7944

本章重點:容器的分類

本章難點:對容器的基本感性認識

建議學時:2學時

一、容器的分類與結構

(一)結構

(二)分類

第一種:按設計壓力分類

按承壓方式,壓力容器可分為內壓容器與外壓容器。內壓容器又可按設計壓力(p)大小分為四個壓力等級

外壓容器中,當容器的內壓力小於0.1mpa時又稱為真空容器。

第二種:按作用原理(即用途)分類

第三種:按安全技術管理分類

第四種:按容器壁溫分類,可分為常溫、中溫、高溫和低溫容器四種。

第五種:按壁厚分類,分為薄壁容器(s/di≤0.1)和厚壁容器s/di>0.1

二、容器機械設計的基本要求

在進行壓力容器機械設計時,它的總體尺寸、零部件尺寸由工藝條件決定或由經驗所得,因此我們這裡主要是指結構設計。要求有以下幾個方面。

(一)安全性

1、強度:強度就是容器抵抗外力破壞的能力。容器應有足夠的強度,否則造成事故。

2、剛度:是指容器或構件在外力作用下維持原有形狀的能力。承受壓力的容器或構件,必須保證足夠的穩定性,以防止被壓癟或出現摺皺。

3、密封性:裝置密封的可靠性是安全生產的重要保證之一,因為化工廠中所處理的物料中很多是易燃、易爆或有毒的,裝置內的物料如果洩漏出來,不但會造成生產上的損失,更重要的是會使操作人員中毒,甚至引起**;反過來,如果空氣混入負壓裝置,亦會影響工藝過程的進行或引起**事故。因此,化工裝置必須具有可靠的密封性,以保證安全和創造良好的勞動環境以及維持正常的操作條件。

4、耐久性:化工裝置的設計使用年限一般為10年一15年,但實際使用年限往往超過這個數字,腐蝕、疲勞、蠕變或振動等,都會影響耐久性,尤其是腐蝕,所以以後的設計中會看到考慮腐蝕餘量。

(二)可行性

包括製造、安裝、操作、維修及運輸的可能性、方便性。

(三)經濟性指五個方面。

①單位生產能力;

②消耗係數;

③裝置**;

④管理費用:包括勞動工資、維護和檢修費用等。管理費用降低,產品成本也隨之降低。但管理費用不是乙個孤立的因素,例如有時採用高度自動化的裝置,管理費用是降低了,但投資則會增加。

⑤產品總成本:是生產中一切經濟效果的綜合反映。一般要求產品的總成本愈低愈好,但如果乙個化工裝置是生產中間產品,則為了使整個生產的最終產品的總成本為最低,此中間產品的成本就不一定選擇最低的指標,而應從整個生產系統的經濟效果來確定。

三、容器零部件的標準化

1.標準化的意義

①組織現代化生產的重要手段之一。實現標準化,有利於成批生產,縮短生產週期,提高產品質量,降低成本從而提高產品的競爭能力。

②標準化為組織專業化生產提供了有利條件。有利於合理地利用國家資源,節省原材料,能夠有效地保障人民的安全與健康;採用國際性的標準化.可以

消除**障礙提高競爭能力,實現標準化可以增加零部件的互換性。有利於設計、製造、安裝和檢修,提高勞動生產率。我國有關部門已經制定了一系列容器零部件的標準,例如圓簡體、封頭、法蘭、支座、人孔、手孔、視鏡和液面計等。

2、容器零部件標準化的基本引數——公稱直徑dn和公稱壓力pn。

①公稱直徑:是將容器及管子直徑加以標準化以後的標準直徑。

a.壓力容器(筒體、封頭)的公稱直徑:由鋼板捲製的筒體,公稱直徑是指它的內徑;當筒體的直徑較小,直接採用無縫鋼管製作時,容器的公稱直徑應是指無縫鋼管的外徑;封頭的公稱直徑與筒體一致。

b.管子:公稱直徑既不是它的內徑,也不是外徑,而是小於管於外徑的乙個數值。只要管子的公稱直徑一定,它的外徑也就確定了,而管子的內徑則根據壁厚的不同有多種尺寸,它們大都接近於管子的公稱直徑。

c.其它零部件的公稱直徑:有些零部件的公稱直徑,如壓力容器法蘭,鞍式支座等就是指與它相配的筒體與封頭的公稱直徑。而管法蘭、手孔等則是指與它相配的管子的公稱直徑。

公稱壓力:是將所能承受的壓力範圍分為若干個等級,因為公稱直徑相同的同類零件,只要它們的工作壓力不相同,那麼它們的其他尺寸也就不會一樣。所以規定了若干個壓力等級,這種規定的標準壓力等級就是公稱壓力,以pn表示。

四、壓力容器相關的法規與標準

相關標準與規定近300個,其中gb150-1998《鋼製壓力容器》是我國壓力容器標準體系中的核心標準。

在壓力容器的標準與規定中,一部分是技術性的規定,另一部分是法規性的規定(有強制性),目前法規性規定的標準有3個。

第二章投影的基本知識

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