化工机械与设备基础知识.ppt

化工设备机械基础;;;1.确定设计原则——经济指标，生产可靠度，能力，材质，自动化程度，设备备用，进一步的发展，等。 2.确定设计基础——年操作时间，原材料，产品，消耗与回收，界区交接条件，公用工程规格等。 3.工艺流程图设计(PFD)——过程确定，系统合成，工艺计算，设备特性要求，控制要求等。 4.带控制点的管道流程图（PID) 5.工艺设备设计——设计温度，设计压力，结构设计，材质选择，壁厚确定等。;6.定型设备选型。 7.设备布置设计。 8.管道工程设计。 9.保温工程设计。 10.公用工程设计。 ;本课程将学些什麽？;化工设备——储罐 ;1.这些设备要满足什麽生产工艺要求？结构如何才可以？ 2.用什麽材料，如何制作出来的？ 3.抵抗压力，温度的能力如何？——安全性如何？;一.主要内容：;二.学习本课程的目的与要求：;三.主要参考书及参考资料：;第一篇 化工设备材料第一章 化工设备材料及其选择;1.2 金属材料的性能;金属材料的重要强度指标;（1）.屈服点;（2）.抗拉强度(sb);（3）. 蠕变强度（sn）;（4）.持久强度（sD）;（5）疲劳强度;2. 塑性及其主要指标;主要指标：;（2）断面收缩率（y）;（3）冷弯性能;弯曲试验（冷弯试验）： 目的：检查试件随塑性变形的性能。 标注：冷弯、b＝2a，180°，d＝1.5a;塑性指标的实际意义：;3. 硬度的概念;硬度试验： ⑴、布氏硬度： ⑵、洛氏硬度： 根据压陷器所用材料和主压力大小不同，洛氏硬度可分为HRC、HRB、HRA三种。; 常用硬度指标： 布氏硬度（HBS); 洛氏硬度（HRA、HRB、HRC); 维氏硬度（HV)等。;4. 冲击韧性及指标（Ak）;看看冲击试验;摆锤冲断试样所失去的位能为冲击功（试件所吸收的功）： Ak =G(H1-H2) 焦耳 ！吸收功的高低取决于 ——材料能否迅速塑性变形的能力。 ; 材料的冲击韧性高，其塑性也高；反之，材料塑性高，其冲击韧性不一定高。 ——静载荷下能够缓慢塑性变形的材料，在动载荷下不一定能迅速塑性变形。 ——本质区别在于材料在动载荷作用下是否能够迅速发生塑性变形，吸收冲击能量。;5 缺口敏感性;1.2.2 物理性能;2.弹性模量E与泊桑比μ;1.2.3 化学性能;1.2.4.金属材料的工艺性能;看容器加工工艺——制造压力容器的材料须具备什麽性能; 1.3 金属材料的分类及牌号;钢;2.有色金属;1.3.2 钢铁牌号及表示方法;2.钢号表示法; 低合金钢—— 16MnR 16——含碳量0.16%； Mn——合金元素； R ——容器钢。 特殊性能钢—— 1Cr18Ni9 1——含碳量0.1%（千分数）； Cr,Ni——主要合金元素； 18——含铬量18%； 9 ——含镍量9%。;1.4 碳钢与铸铁;1.4.1 铁碳合金的组织结构;纯铁在不同温度下的晶体结构：;;2. 纯铁的同素异构转变：;3.铁与碳的相互关系和碳钢的基本组织;（2）奥氏体（A） 面心立方晶格+C;——铁碳关系之二：化合态 C+Fe→ Fe3C Fe3C 称为渗碳体。 性能特点: .硬，脆； .在一定条件下可以分解; 铁碳合金中含碳量﹥2%时，部分碳以石墨形式存在于其中，即所谓铸铁。 组织结构特点—— 性能特点：石墨性软、强度极低，相当于铸铁中存在许多孔洞。;1.4.2 铁碳合金状态图; 1.4.3 碳钢; 3). 磷(P);2.碳钢的分类、牌号;（2）.优质碳素钢; 1.4.4.钢的热处理;（1）常用热处理工艺;缓慢加热，保温一定时间 淬火剂中冷却（曲线3）； 淬火剂: 水，盐水---用于 碳钢； 油---用于合金钢。 作用：提高硬度、强度和耐磨性。;淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却。 作用：消除内应力，稳定组织，满足技术要求。 回火又分为： 低温回火（150～250 ℃ ）； 中温回火（300～450 ℃ ）； 高温回火（500～680℃）。;（2）化学热处理 --将零件放在化学介质中进行 加热-保温-冷却的过程。 使零件表面改性。 方式：渗碳，渗氮，渗铬，氰化等。 ; 1.4.5. 铸铁;2）球墨铸铁