章化工设备基础ppt课件.ppt

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1、第一章化工设备基础第一节化工生产及其对化工设备的基本要求第二节化工容器结构与分类第三节化工设备常用材料第四节金属材料的腐蚀与防护石化企业的雄姿第一节化工生产及其对化工设备的基本要求化工生产：以流程性物料（气体、液体、粉体）为原料，以化学处理和物理处理为手段，以获得设计规定的产品为目的的工业生产。化工机械化工设备（静止设备）化工机器（动设备）一、化工生产的特点1.生产的连续性强2.生产的条件苛刻（1）介质腐蚀性强（2）温度和压力变化大（3）介质大多易燃易爆有毒性3.生产原理的多样化4.生产的技术含量

2、高二、化工生产对化工设备的基本要求1.安全性能要求化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、耐腐蚀性和可靠的密封性。2.工艺性能要求达到工艺指标如：反应设备的反应速度、换热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存量等；生产效率高、消耗低。3.使用性能要求结构合理、制造简单；运输与安装方便；操作、控制、维护简单。4.经济性能要求在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量作到适用和经济合理。一、化工容器的基本结构1.筒体2.封头3.密封装置(法兰、密封元件、坚固件）4.开孔(人/手孔)与接

3、管5.支座6.安全附件（安全阀、爆破片）第二节化工容器结构与分类233二、化工容器与设备的分类1、按设计压力分类低压容器（L）0.1MPa≤p＜1.6MPa中压容器（M）1.6MPa≤p＜10.0MPa高压容器（H）10.0MPa≤p＜100MPa超高压容器（U）p≥100MPa2、按原理与作用分类反应容器（R）换热容器（E）分离容器（S）储存容器（C）3、按壁厚分类薄壁容器D/d≤1.2厚壁容器D/d＞1.24、按支撑形式分类5、按材料分类6、按几何形状分类7、按安全技术管理分类第三节化工设备常

4、用材料材料常用性能使用性能工艺性能物理性能化学性能力学性能一、材料常用性能强度韧性硬度冲击韧性疲劳1.强度反映材料在外来作用下抵抗破坏的能力。塑性变形脆性断裂2.塑性反映材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力伸长率断面收缩率3.硬度反映金属抵抗比它更硬物体压入其表面的能力。布氏硬度HBS、HBW洛氏硬度HRA、HRB、HRC4.冲击韧性以很快的速度作用于工件上的载荷称为冲击韧性。5.疲劳疲劳极限二、钢的热处理热处理：将钢在固态下加热到给定的温度，经过保温，然后按选定的冷却速度冷却，以改变其内部

5、组织结构，从而获得所需要的性能的一种工艺。通过热处理可以改变钢的内部组织结构，从而改善其工艺性能和使用性能。钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。1.退火和正火退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，缓慢冷却。正火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，出炉空冷。正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。2.淬火和回火淬火：将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时

6、间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得非扩散型转变组织，如马氏体、贝氏体和奥氏体等的热处理工艺。回火：工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。3.表面热处理（1）表面淬火：将钢的表面快速加热至淬火温度，并立即快速冷却的淬火工艺。（2）化学热处理：向工件表层渗入某种元素的热处理工艺。三、金属材料黑色金属有色金属生铁钢金属1.碳钢三、金属材料碳钢碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢Q235-A，屈服强度数值（MPa）；质量等级A，B，C，D。脱氧方法为F，b，Z，

7、TZ。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。普通碳素钢有Q195、Q215、Q235、Q255及Q275五个钢种。S＜0.03%～0.045%；P＜0.04%；45号钢中含碳量平均为0.45%(0.42%～0.50%)低碳钢C＜0.25%中碳钢含C量0.3%～0.60%高碳钢含C＞0.6%低碳钢中碳钢高碳钢2.低合金钢合金元素总质量≤5%，牌号表示方法与碳素结构钢相同如Q2953.合金钢这类钢的编号是利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。前面的两位数字代表钢中平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含

8、的合金元素。元素后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。例如12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12%，平均含铬量小于1.5%，平均含镍量为3%。又如30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5%。若为高级优质合金结构钢，则在钢号的最后加“A”字，例如20Cr12Ni14WA。（1）合金渗碳钢20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮（2）合金调质钢40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、