化工機械基礎復習提綱

一、基本概念

1. 構件在外力作用下，能夠安全可靠地工作，必須滿足的力學條件是強度、剛度和穩(wěn)定性。

2. 求內力的一般方法是截面法。

3. 剛體就是在力作用下不發(fā)生變形的物體。

4. 邊緣應力的特性有局部性和自限性。

5. 雙鞍座中一個鞍座為固定的，一個鞍座為活動的。

6. 外壓容器常見的失效形式是失穩(wěn)。

7. 法蘭標準可分為容器法蘭標準和管法蘭標準。

8. 化工設備中，常用的凸形封頭有半球形、橢圓形、碟形、球冠形封頭。

9. 按照承壓的性質分，壓力容器可分為內壓容器和外壓容器。

10. 密封裝置的失效形式主要表現為泄漏。

11. 法蘭按使用場合可分為容器法蘭和管法蘭，選擇法蘭的主要參數是公稱直徑和公稱壓力。

12. 臥式容器支座，最常用的是鞍座，塔設備常用的支座是裙座。

13. 管殼式換熱器的型式主要有固定管板式換熱器，浮頭式換熱器和U形管式換熱器。

14. 塔設備按照結構形式可分為填料塔和板式塔。

15. 標準橢圓形封頭，長短半軸的比值為2。

16. 為了避免熱膨脹在臥式容器中產生溫差應力，雙鞍座中一個鞍座為固定的（代號為F型），一個鞍座為活動的（代號為S型）。

17. 中低壓容器，開孔補強的計算方法是等面積補強法。

18. 壓力容器的常用的安全泄放裝置有安全閥，爆破片。

19. 壓力容器主要由筒體，封頭，密封裝置，開孔補強，支座和附件組成。

二、簡答問題

1. 容器機械設計的基本要求是什么？

答：①強度；②剛度；③穩(wěn)定性；④耐久性；⑤氣密性；⑥其他

2. 雙鞍座位置的確定有何規(guī)定？試說明原因。

答：采用雙鞍座時，為了充分利用封頭對筒體臨近部分的加強作用，應盡可能獎支座設計得靠近封頭，即A≤　Ri/2　，且A不大于　0.2L　。

3. 管殼式換熱器中，換熱管與管板的連接方式有哪些？ 它們各有何特點？

答：管殼式換熱器、管板與管子的連接方式有：脹接、焊接、脹焊結合三種，脹接產生的抗拉脫力有限，只用于溫度、壓力不高的場合。焊接產生的抗拉脫力較大，但焊縫處易產生縫隙，增加腐蝕破壞程度，且有焊接殘余應力。脹焊結合使連接處承受的抗拉脫力大大提高，并且可以防止縫隙腐蝕，可用于高溫、高壓等場合。

4. 塔設備的作用是什么？

答：塔設備的作用是實現氣（汽）-液相之間的充分接觸，從而達到相際間進行傳值及傳熱的目的。

5. 壓力容器進行壓力試驗的目的是什么？

答：壓力試驗的目的是：驗證容器在超工作壓力條件下，器壁材料的宏觀強度，焊接的致密性，容器密封結構的可靠性，容器在制造過程中存在的質量問題，使壓力容器在投產前對不安全情況用壓力試驗方法檢驗出來。常用的壓力試驗方法為液壓試驗，相對安全。

6. 橢圓形封頭、碟形封頭通常要設直邊段，其目的是什么？

答：避免封頭與筒體之間的連接焊縫處出現經向曲率半徑突變，使焊接應力與邊緣應力分開，改善焊縫的受力狀況。

7. 外壓容器設置加強圈的作用是什么？

答：外壓圓筒的加強圈，其作用是將長圓筒轉化為短圓筒，以提高臨界失穩(wěn)壓力，減薄筒體壁厚。

8. 解釋：計算厚度、設計厚度、名義厚度、有效厚度，可以用圖示法表示。

答：殼體的計算壁厚是指按強度公式計算得到的厚度；設計厚度是計算壁厚加上腐蝕裕量，；名義厚度是將設計厚度加上鋼板負偏差后向上圓整至鋼板標準厚度，即；有效厚度是名義厚度減去附加量之后的值，即。

三、分析題（書上例題）

1-3，1-5, 1-7, 1-9, 1-10，1-15（a,b,g）

例5-1，第一種方案

例1-10 見作業(yè)及第一章復習題

四、作圖題

例題：一個低合金鋼內壓反應塔，筒體內徑，標準橢圓形封頭，工作壓力（裝有安全閥），工作溫度，塔體采用單面手工電弧焊（有墊板），局部無損探傷，內部介質有輕微腐蝕性。（1）設計塔體壁厚，并校核水壓試驗強度。（2）設計封頭壁厚。（，，，）

表 鋼板負偏差Cl （mm）

鋼板厚度

4.5～5.5

6～7

8～25

26～30

32～34

36～40

負偏差

0.2

0.6

0.8

0.9

1

1.1

解：（1）設筒體壁厚

，

，

圓整，取

厚。

水壓試驗校核：

，

所以水壓試驗時強度足夠。

（2）設封頭壁厚

，

，

圓整，取

厚。