化工设备基础第一章教案.docx

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1、课名：化工设备及修理教案正页教材八化工设善茶砒王用但a（XftM）Ni数学日期年月曰周年月日周年月日同授谭薇领专业SEfi专业班税专业5-ItI胡对虹设备的茶本要求1-2化工容器结构及分类S1-3化工容器及设备有关标准飙他IQ51-4-1化工设备常用材料一材料常用性能5介）教学目的I使学生了孵化工容41、设备的结构及分类的制压力容器标准.化工设备常用材料的性能，取化工生产对化工设备的基本聂求.et具及参考书，D化工容器模型及换熊叁实物2化工设备基础王绍良主、化工容叁及设备张石站主敕学手SbD忸飘学生视”IM1.等设备结构，用容4教具图例助教2）联系工程实际,采纳启发式及探讨、分析及提向相结合的

2、形式，实现师生互动.教学过程：（课卷内容、教学环节）S1-1化工生产对化工设备的基本要求一、化琏产的帑点二、化工产对化工设备的基本要求1-2化工容叁结构及分类一、化工容I1.的基本结构二、化工容卷及设备的分类1.-3化工容号及设备有关标准规范IB介一、常用材料标准二、舸制压力容卷短范简介51-4-1化工设善富用材料-材料常用性能一、材料常用性能二、课堂练习三、豫堂小结Wfit综合型点、膜点及智能培育等1、点：（1）化工生产对化工设备的基本要求（2）化工容髭、设备的结构及分类（3）GB150制M压力钥适用范BI（4）材料的常用性能2、难点：（D化工容的分类（2）材料的常用性能作业，豫后记：1化工

3、设备茶砒学问51-1化工生产对化工设备的基本要求化工设备一It工4产用的静设备：指固定于基础上的静止的设备（如：塔设备、换嬉号、反应詈等）提问，按平安技术管理分类法将压力容卷划分为三类的依据是什么？答I是容器的P.V、材料的抗拉强度6b1.、压力容器品种（BP压力容器的作用）、初Kffi危害的程度.1-3化工容舞及设备有关标准利茗（简介）一、常用材料标准，（自学、看P6T7）二、压力容短落简介（,P8-P9）（一）、ASME规苒T美国机械工程协会制定的胡炉和受压容器规苒的何称.（它全面包括了钢炉和压力削#质保证聂求）（自学）（OASMEw-I该规范第八编第一分*压力容叁，K于常短设计标准，相宜

4、设计压力PV20Wa的压力容O.它以弹性失效准则为依靠，依据儡历确定材料的许用应力，并对零件尺寸作出一些具体簿定.（自学）（9页）（2） ASMIW-2为第八其次分，压力春暑一另TJ,采纳的是分析设计标准.它要求对压力客器各区域的应力进行分析，井依器应力对容叁失效的危害程度进行应力分类，再按不同的设计准则分别予以收制.（自学（3） ASMEW-3第三，压力容叁一另一规则九适用于世计压力PN7三的高压容外它不仅要求对春舞零部件做具体的应力分析和分类讲侨，而且要求做疲量分析和球力学讦估.（自学）（二）GB150-1998的制压力5，（它是中国第一部压力容卷国家标准，其主体是以设计为主的短范，具有法

5、律效用、遢制性的压力容号标准，现行为1998年版.）IX150主要考虑的承受的带是：带，对育大容器也考虑了风药和地J拿荷.2）、150标准&用范Hh（1）适用设计压力范S1.适用于设计压力PW35MPa的的一压力容卷的设计、制造检验及险收.（2）适用的改计温度苒围：（依据辆材允许运用的度确定）（的材允许运用的最低温度）T90CV设计度tVtax（的材的交度）3）、（3150标准不适用下列容（看P8下让学生回答（为什廖？）（八）干用火焰加斛的容叁、（b）核献*中的容叁、（C）常常搬运的容寿、（d）旋转雌复运动的机雄设备中自成整体或作为部件的受压宣、（e）D1.VISO的容事、（f）设计压力PV0

6、.IMPa的的I（表压值）、（0真空度V0Pa的容通、Ch）要求做疫惫分析的纲.4）、图150的技术内容有t（看P8-P9）内、外压简体、封头和球光的设计计售、零部件结构和尺寸的具体镇定、密封设计、超压淮放的设J1.以及容叁的M造、检验及验收要求等.它包结10章正文、8个附录补充件和3个阳考件;附录补充件包括：超压漫放装置、低压力容H（t-201CXU形*窿节等.附录套考件中有：ftM结构设计、仰按接头设计、沿透探伤等.5XGB150设计准JH及及ASMEW-I的异同之处：（看P9中）（1）,GB150及ASMES1相同处：GB150它是以第一强度建怆为设计每用（量大拉应力理怆），将其大主应力

7、限制在许用应力之内（IP要求SV（）X它的基本思路及ASME相同*h（2）GB150RASMEW-I不同之处有，（八）中国GB15O-1998平安系数取4=3,美国ASMEW1取、=4;（b）GB150-1998对局部应力参照“应力分析设计方法”做了适当的处理,采纳第三强度理论（即大剪应力理论），允许一JK特定的局部应力超过材料的屈蜃点（即允许特定的局部应力6”6s）（三）、JB4732-1995翻制压力容H一分析设计标准h（也是以设计为主的的施范）自学）例：40Cr-（合金调质铜中碳）平均含碳”.=40X1/10R.40%1平均含格Wer1.5%例，ICr!XNi9Ti（属高合金制,格保不镌

8、钢18-8型钢，又叫奥氏体不物In1表示平均含碳w.=1.1.103=0.1%；.Cr18一表示平均含格WCr=I8X1.1.18%；等.Ni9表示平均含候wn1=91102=9%;Ti一表示平均含性wi35CrM。、40MnB等（40C1.是典型钢种，用于制造一般尺寸的重要零件）（提问各俐号各项的含义？）3）、濠动轴承的（P14）（1）滚动轴承钢的用途，用于制造滚动轴承的内、外Bi以及滚动体，还可制造模具、量具等工具（2）、流动轴承铜牌号的表示来：字母G（滚字的汉语拼音字首）+Cr元素符号+含格质量分数的千分数+其他合金元素符号，碳的含量不标出.（含碳W.N1.O%）例：GCr15-表示含W

9、r=15X1.10*=1.5%,GT示濠动轴承用钢.（3）、濠动轴承铜牌号有：GCr9、GCrI5、GCrISSiMn等在大气、润滑剂中耐腐蚀4）、不镌钢（P14下-P15）不储铜一只能够反抗空气、蒸汽和水等弱腐蚀性介质腐蚀的钢，称为一.耐酸耐一能反抗酸、鼻、排等强腐蚀性介质腐蚀的钢，称为一.（日常习惯上把不榜铜和耐酸铜不筋铜）（1）不锈钢按化学成分分类，格不锈铜、格像不镌的当不镌制中含格量MrN1.1.7%时才具有耐腐蚀性；含三w,越低，耐腐蚀性超高，但强度、硬度就越低.大多数含碳量w3Cr1.34CJ3、ICrI7、7G17铁素体）8CJ7等提问：各钢号含碳、含格量是？1CrWT碳WC=I

10、XI101=0.1%含（3）格保不偶铜（奥氏体不卷钢）的牌号：WCT=I7X1/1O1.=17%；0C19Ni9ICrI9Ni9、ICrI8Ni9Ti、OoCrI8Ni1.1.、0Cr18Ni10等（T示平均含碳量0.03*2.11%的傅造铁、破硅的合金，称一.1、怦铁的性能及用途：（让学生回答）（P15中）及铜相比，健铁含磷C、Si量高，杂质S、P较多，组班中有石.因此，仲铁的力学性能（6山、6及甲、AQ比铜低得多,但怦铁具有优良的仲造性、减振性、耐磨性、切削加工性以及低的缺口敏感性等，而且生产工艺和设备倚洁，成本低，工业生产中广泛应用.2、W铁的分类：按石形态不同仲铁分类为：灰口健铁（HI

11、）、球帏铁（QT）,可锻仲帙（KI）、件铁（RUT）（1）灰口帏铁（HT）:（石墨形态一为片状，看P16,图1.-2a）牌号有:HT150、HT200、HT250（八）牌号的表示：HT（灰铁两字汉语拼音字苜）+数字（最低抗拉强度值MPa）例,HT150一灰口将铁，6hm1.n=150*iPa（试件的直径d=30）用途：可作为承受中等载荷的零件如机座、支架、箱体、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、法兰、泵体、网体、管路附件（工作压力不大）、飞轮、电动机座等.（2）、球件铁（QT）1（石形态一为球状，看图1.-2b）牌号有IQT40018、QT40015QT45010QT50007,QT60D3、

12、570002、QT80D2、QT90002牌号表示法：QT（球铁两字汉语拼音字Ir）镜字（6”向最低抗拉强度值MPa）+数字（低延长率值）例,QT600-03球W铁，6b.mi1.1.=600MPa,6.=3%,用途I可制作籁荷大.受力困难的零件，如汽车、拖拉机曲轴、连杆、凸轮轴，部分磨床、铁床、车床的主轴、机床蜗杆、涡轮，轧铜机轧辅，大齿轮，汽缸体，桥式起篁机大小滚轮等（QT70002、QTSOO-02用途及QTed3相同）.（3）可锻铸铁（KT）（石形态一为团紫状，看图1.-2c）牌号有：例1：黑心可像仲铁（铁素体）一KITOOO-06Q（屈服极限的字母）+屈服极限的数值（单位VPa）+质

13、=等级符号+脱气方法符号Q195、Q215、Q235、Q255、Q275（次纲号不分质火等级）2、优质碳素结构钢，1）、铜牌号的衰示方法，以钢中平均含碳量质量分数的万分数（两位数）表示.3、低合金的高强度结构的的牌号，Q295、Q345（最常用）、Q390、Q420、Q460,4、合金铜的种类，合金渗碳钢、合金调质铜、濠动轴承纲、不锈钢、耐热铜等.（I）合金铜牌号的表示方法：含碳=数字+合金元素符号+合金元素含数字数字表示含合金元素平均质量分数的百分数，当合金元素平均质量分散VI.5%时不标数字含碳量数字为两位数时I表示平）均含碳质量分数的万分数，为一位数）时表示平均含碳质量分数的千分数.）（

14、2）恪傀不偶胡（奥氏体不锈胡）的牌号:OCr19Ni91.Cr19Ni91Cr18Ni9Tu（三）Cr18Ni1.1.OCr1.Ni10等（1衰示平均含碳量（M）3*2D第一章内容汇总1、化工生产对化工设备的基本要求（一）平安性能的要求IX化工设备用材具有足够的强度2）、化工设备用材具有良好的初性3）、具有足的刚度和抗失盘实力4）、具有良好的抗属位性5X具有牢靠的密封性二）工艺性能要求IX达到工艺指标2）、生产效率育、涛耗低（三）运用性能要求（p3）IX结构合理、制造管洎2）、运，及安装便利3X操作、限制、雉护简便I（四）经济性能要求尽量削*化工设备的若建投资和日常修护、掾作费用,平安运行，获

15、得较好的经济效益.2、化工容Q结构的It本结构（tP4图IT）3、化工容器及设备的分类（看P4-P6）4、按承压方式分类，（IX（内压容叁-PftP）（2X（外压容P*P*）.6、内压容叁一按设计压力（P）不同分类为I低压容叁（代号1.）O.ItfaP1.6.Pa（压值）中压容劈（代号H）1.6MPaP1.2或6.Di0.1,7、力学性能（即机械性能）指材料在外力的作用下所表现出来的性能.（包括：强度、刚度、硬度、性、韧性、疲惫等）IX强度反映材料在外力的作用下反抗破坏的实力.破坏的两科状况指，a发生较大的霰性变形:b发生断裂破坏.）A、反映材料强度的效尤指标有：（0屈服点6,2）疆度极限6.

16、性材料件快的装度指标有抗拉强度w和抗压逑度6W2）刚度-反映材料在外力作用下反抗律性变形）变形的实力.3）、三Ht反映材料在外力作用下发生艘性交形而不破坏的实力.（I）雷材料图性的指标有，（Je长率加密伸长率6及断面收缩率）6云6%的材料称为总性材料：65%的称为It性材料I4）、现度-反映金属反抗比它更硬物体压入其表面的实力.（IX常用的硬度试验指标有：布氏硬度HB和洛氏硬度HRh）、11B布氏硬度1HBSTUft时用制球压头HBWT1.ft时用硬朋合金球b）,洛氏便；HRA、HRB,HRC,（常用HRC）S（用雒形金刚石压头做冽试）（A、B、C指洛氏硬度的标度）HRA一用于度量极硬材料表面

17、承压实力（如硬质合金、表面淬硬层、湎跟层）HRB-用于度量较软材料的表面承压实力（如有色金属，退火、正火辆等）HRC一用于度量很硬材料的表面承压实力（如淬火的、质的等，多用于制件热处理的检查）5）、冲击韧性Te材料反抗冲击荷作用尚不破坏的实力.聚冲击J性指标一为冲击锄度A”；AH的单位：J三,京一性转变度一材料的冲击ID性Ie能度的下降而削液，当低于某一度时冲击IB性发生剧降，这时材料呈廉性，读耽蒿为决交交荷一机械零件（如轴、齿轮、弹簧等）常常受到大小不同和方向变更的背作用，这种黄彝为一.（荷的大小和方向Iv时间的变更面交更，这种我替称为交交俄荷）6X疲叠一机械零件（指材料）在交交叫的的作用下

18、，当引起的交交应力6*V6.,甚至6NV6.洋性根限的状况下，卷肯定循环次数后，并无明显的外观变形却突然发生新袭的现象称为材料的废量.8、低压容Q（毒性程度为糙度和方度介质且PV0.2MPa./）,为In类9、低压容界（毒性程度为极度和育度介质且PVNO.2MPa.M,）.为H类10、GB150-1998副制压力容舞它是以弹性失效（内压容器）和失Ii失效（外压容器）为设计准则，采大主应力理论（即第一强度理怆也叩量大拉应力理论）.相宜设计压力PrO,IMPaP35MPa,真空度去0.02MPa相宜设计注度t：依据材料的运用温度确定，可以从T96C至的材的变厚用皿11、JB4732-1995恸W压

19、力?Mf析设计标准相宜设计压力0.IMPaP100MPa,真空度N0.02MPa低于以制材交限制其许用应力强度的相应温度，高不超过476C：12、按平安技术管理分类法将压力容划分为三类的依据是什么？答I是容零的P.V、材料的抗拉强度6”、压力容品袅（呷压力容4的作用）、3Mfi怠害的程度I13、热处惠一指制R在Ia杳下加油到给定的温度，黑过保温,然后按选定的冷却速度冷却，以变更其内部坦钦结构，从而获得所需的性能的一种工艺，W-14、热处理的分类：IXf热处理，（包括I退火、正火、淬火、回火等）2X表面热处理，（表面泮火、化学热处理（包括，渗碳、M（气化）、或篦共泊（IK化）、，金属等）3）,按

20、零件生产工艺，拣处理又可分类为：（IX5（先输处理；（2）、终热处理I4）、回火:是带淬火后的物件加徐到适当度，保温肯定时间，出炉空冷至重的工艺（IX低温回火，回火温度敕B1.150C-250C1.（2）中温回火：回火过度布B350C-500（3）、高回火，500C-65O1C6）调商处理一淬火+充温回火的编处理工艺I15、（-jR）碳素结构IS的牌号的衰示方法：Q（屈JH极限的字母）+屈服横隈的数值（单位MPaj+质量等符号+脱，方法符号质象等藏有，AiK（最低fiD、B、C.Dfi（Mfi）脱气方法符号F（JMH!）、K（半冷刚）、z（冷静机Z一锻省略不标）、TZ（WJHHH）例：Q235

21、AT素结构R,JBiUR限为6s=235MPa.At8朋=,MMR2）、TD出的构第的牌号有：Q195、Q215、Q235、Q255、Q27S（次加号不分质，等fit）（五种）MtQ235AF）16、优质磁索结构铜的牌号有：10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85按含碘量不同可分为三类I*（1）低S1.HH（05、OS）KK15s2。、25、一含三*m.0.25%i如：（05Ft08F、IOF、15F,20F）05、08、（2）中IHR30、35、40、45、50、55、60含g0.3）*w.0.60（3）MeHR65、70、75、80、5

22、,Utw.0.66,（4）专业用优朋限案结构纲，20R_压力容善用的T均含碳质量分数WK.20%,20G（）20g（R）一蜴炉用铜：IeQaeq）-桥蝴辆2C、3C、4C、5C等TB给用的.17、低合金加I低合金一指的中合金元素总阴量分数wm15%（1K低合金高强度结构的的牌号tQ295、Q545（常用）、Q390、Q420、Q460（aXQ295（fiMWA.Bft）t（b）,（Q345、Q390及Q420）部有（A,B、C、1）、Eft）t（c）Q460（C、D、Eft）.18、合金铜IX合金辆牌号的表示方法：含碳量数字+合金元索符号+合金元索含加（字含碳量数字为两位数时；衰示平）均含分数

23、的万分数，为一位数）时表示平均含碘质量分数的千分数.）数字衰示含合金元索平均质盘分数的百分效，当合金元素平均质量分数VI.5%时不标数字.40Cr-（合金调质的中碳）平均含碳“N0X1/10,=0.40%；平均含格wdV1.5%1.C,18Ni9Ti（属育合金的体不f1.HR18-8量物，又叫奥氏体不物第1表示平均含碳W.-11/10,0.1;（：，18一衰示平均含格“产18*1/101=18%;等.Ni9表示平均含*wz=9X1.101.=9%;Ti表示平均含钛、VTiV1.5%,19、合金海的种类，合金泊修HH、合金调质幅、滚动轴承的、不惴H、耐福娴等.1）MIHR（包括破索油碳辆和合金油

24、破铜两类）含低碳（2）碳案油碳，的牌号：15（湖X）、20（W）等合金HR的牌号120Cr、20C,MnTi（应用r泛）、20M11VB等2）、（包括碳戢调质制和合金调项的两类）一含中碳（1）（2）碳素A1.质悯的牌号:40（0朋）、45（0期）、50（质）-f廉（2）合金调防的的牌号:40Cr35SiM.,35CrM.、40MnB等3X滚动轴承铜（PM）、浪动轴承辆牌号的表示字母G（滚字的汉语拼音字首）+Cr元素符号+含解属量分数的千分数+其他合金元*符号，碳的含量不标出.（含碳例IGCrIS-表示含wr=1.5X1.10*=1.6%,GT示滚动轴承用R.、滚动轴承1牌号有：Ger9、Ger

25、I5、GCr1.5SiMn等在大，、涧滑剂中耐腐蚀4）、不拘蛆（P14下-P15）不榜一一只能够反抗空气、蒸汽和水等羯腐慷性介质腐蚀的钠，称为一.耐R-熊反抗酸、赴等却性介质腐饭的招，称为一（日常习慎上把不惜第和耐BHH不物的）（1）不删R按化学成分分类：住不钊R、婚餐不物耐格不HR的牌号，ICrI3、2Cr13,3CJ3、4CJ3、IGI7、75JBffeK体）8CJ7等提问：各机号含碳、含格量是？Cr1.7Tw,M1.X1.W*R.1.%,含源不拘M（奥氏体不期蛆）的牌号：w,r=17IZ1.O1=17%.0Cr19Ni91.Cr19Ni9!Cr18Ni9Ti,OOCrI8Ni1.1.、0

26、Cr18Ni10等（TJF均含*0.03%VW.40.08%：（低碳）（Xr示平均含w.0.03*（*）5）、酎IMR1.（分两类为：抗气化铜、徐强铜）、杭气化辆常用牌号，0Cr19i93Ct18M12Si2N等热SHR牌号：ICrI3、1.Cr18Ni9TU1CrSICrI1.MeV等20、候的分类I按石形态不同铁分类为:灰口，KHT）、球”（QT）可俄”供（KT）、W14%.当6V18%时，加工时受特殊宙意一般铜材冲击1性A”去500Jc三为宜.4）、按刚度设计的容器（如外压容暑）不宜采纳霆度过高的材科，在，意附饭，提下，逸0235为宜.6）、对于运用场合为餐腐蚀介质的，应选用耐腐恸的不V

27、HR,且尽量运用倍候不榜辆辆种.6）、育温容用辆应选用耐热帽，以保证抗高湿气化和高沮斐、交一长期在高下工作的超S材料内部的应力6VV6、时.容器会发生慢的、连绵不断的重性变形，即所调交.（长期的姐f将使设备产生过大的质性变形，终身致破坏.）、材料产生蜻变的漏度：当破辆t350C,合金M400C时，It应考虑交问.7）、低工容4（工作度GV-20C的设备）用M应考序的材的低U性向题.逸材时首先考虑的种在低时的冲击韧性垢值支足够大.教案正页N3其次章名工设普力学基础教学日期庠月日周车月一周庠月曰周授课班专业班级专业班级专业班级Wf1.t2-1教学目的教具及弁考书教学手段联系工程实际，采纳启发式、探讨、分析及提问相结合的形式，实现如生互动.教学过程”课程内容、教学环节）复习旧课I新课四、课盆练习：五、课堂小结课型：综合型重点、难点及智能培育等1、重点：2、难点：作业:课后记