《化工机械基础》PPT课件

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1、第九章压力容器通用零部件9.1概述容器的零部件(例如封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜、液面计等)标准化、系列化，许多化工设备(例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反应器)也有了相应的标准。9.2压力容器零部件标准的两个最基本参数在压力容器及其零部件标准中，需要用到的两个最基本参数为公称直径(尺寸)和公称压力。标准化的目的：为了方便过程设备的设计工作、有利于过程设备及其零部件的批量生产和施工安装。1)压力容器的公称直径由钢板卷制而成的筒体，其公称直径的数值等于内直径。当筒体直径较小时，可直接采用无缝钢管制作，此时公称直径的数值等于钢管外直径。设计时，应将工艺计算初步确定的容器直径，圆整为符合表

2、9-1所规定的公称直径。(1)公称直径(尺寸)公称直径(尺寸)是压力容器和管道标准化后的尺寸系列，用DN表示，单位为mm。对于压力容器和管道，两者公称尺寸的意义有所不同。压力容器的公称直径DN/mm管子的公称尺寸既不是管子内直径，也不是管子外直径，而是一种为使管子与管件之间实现相互连接、具有互换性而标准化的系列尺寸。管子的公称尺寸与管子的外直径是逐一对应的，而同一公称尺寸管子的内直径则因管壁厚度的不同而有多种数值。管子的公称尺寸同样用DN表示，单位为mm。2)管子的公称尺寸中国标准HG/T20592～20635使用两套配管的钢管外径尺寸系列：(1)一套是国际上通用的配管系列，也是国内石油

3、化工引进装置中广泛使用的钢管尺寸系列，俗称英制管；(2)另一套钢管尺寸系列是国内化工及其他工业部门至今仍然广泛使用的钢管外径尺寸系列，俗称公制管。两套钢管外径尺寸系列与公称尺寸的对应关系见表9-2。表9-2钢管外径尺寸系列与压力容器筒体或钢管相配的零部件，如压力容器法兰、容器支座、封头和管法兰等，其公称尺寸就是相配筒体或钢管的公称尺寸。凡是与某一容器筒体相配的零部件都具有相同的公称直径，即筒体的公称直径。3)其他零部件的公称直径(尺寸)公称压力就是标准零部件在一定的温度和采用一定的材料时所能承受的最高压力。对于支座等非受压元件，则没有公称压力的概念，但仍要考虑其所受的载荷。(2)公称压力

4、压力容器的零部件，如压力容器法兰，其公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，用Q345R材料制造的法兰在200°C时所允许的最高工作压力，用PN表示，单位为MPa。如PN0.60的压力容器法兰，是指该法兰用Q345R材料制作、在200°C时所允许的最高工作压力为0.60MPa。根据GB/T1048的规定，管道元件的公称压力是指管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识，由字母PN和后跟无因次的数字组成。如PN2.5的管法兰，其公称压力为2.5bar(1bar=0.1MPa)，其允许压力取决于管法兰的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等，允许压力值在相应标准

5、的压力-温度等级表中查取。1)压力容器零部件和管道元件的公称压力意义和表示方法国际通用的公称压力等级有两大体系，即欧洲体系和美洲体系。欧洲体系采用PN系列表示公称压力等级，如PN2.5、PN50等。美国等一些国家习惯采用Class系列表示压力等级，如Class150、Class300等。需要注意的是，PN和Class都是用于表示公称压力等级系列的符号，其本身并无量纲。PN系列与Class系列间的相互对应关系以及所表示的公称压力值见表9-3。2)公称压力等级的大小表9-3PN系列与Class系列间的相互对照以及所表示的公称压力值在压力容器设计选用标准零部件时，则应依据相应标准的规定，由零部

6、件的设计温度、设计压力及所用材料确定所选标准零部件的公称压力。公称直径(尺寸)和公称压力是选择标准零部件的主要参数。所选的标准零部件应按相应标准的规定进行标记。(3)在选用标准零部件时的应用9.3法兰连接9.3.1法兰连接结构法兰分类方法较多按法兰接触面宽窄窄面法兰：法兰的接触面处在螺栓孔圆周以内宽面法兰：法兰的接触面扩展到螺栓孔圆周外侧按法兰应用场合容器法兰管法兰与此对应，法兰标准也有容器法兰和管法兰标准1、法兰的分类按法兰结构类型分法兰的基本结构形式按组成法兰的圆筒、法兰环、锥颈三部分的整体性程度分为：松式法兰整体法兰任意式法兰（活套法兰、螺纹法兰）（整体法兰）（焊接法兰）法兰结构类

7、型（松式法兰）松式法兰活套法兰螺纹法兰搭接法兰指法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。如：活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等。活套法兰螺纹法兰搭接法兰整体法兰法兰结构类型（整体法兰）将法兰与壳体锻或铸成一体或经全熔透的平焊法兰整体法兰整体法兰任意式法兰法兰结构类型（任意式法兰）从结构来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于整体法兰和松式法兰之间。任意式法兰任意式法兰任意式法兰（a）全平面（b）突