化工设备机械基础总结
化工设备机械基础
课程总结
一、课程介绍
1、篇章概述1）化工机械力学基础
化工机械力学基础的任务就是研究构件在外力的作用下的变形和破坏规
律，为设计构件选择适当的材料和尺寸，以达到强度、刚度和稳定性要求，使设备满足适用、安全和经济的原则，而提供必要的基础理论知识。主要从以下两个方面来学习：1、研究构件的受力的情况，进行受力大小的计算；2、研究材料的力学性能和构件的受力变形与破坏规律，进行构件强度、刚度或稳定性的计算。2）化工机械材料基础
化学工业是国名经济的基础产业，各种化学生产工艺的要求不尽相同。如压力从常压到高压甚至到超高压，温度从低温到高温，以及腐蚀性、易燃、易爆物料等，是设备所运行的极其复杂的操作条件。由于不同的生产条件对设备材料有不同的要求，因此，合理选择材料是设计化工设备的主要环节。
材料的性能包括材料的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等。力学性能是金属材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。这些性能是化工设备设计中材料选择及计算时决定许用应力的依据。3、压力容器与化工设备
在化工厂中，可以看到许多设备，有的用来贮存物料，例如各种贮存罐、计量罐、高位槽；有的进行物理过程，例如换热器、蒸馏塔沉降器、过滤器；有的用来进行化学反应，例如聚合釜、反应器、合成炉。这些设备虽然尺寸大小不一，形态结构各异，内部构件形式更是多种多样，但是他们都有一个外壳，这个外壳就称为容器。容器的结构有筒体、封头、法兰、人孔、支座、接口管、液面计等。因此，了解各个结构的形式性能，选择合适的零件，使容器能够满足工艺要求至关重要。
4）机械传动与化工机器
化工生产中，所用的机器种类很多，但任何一部机器都是由原动机、工作机和传动部分组成的。将原动机的能量能够有效用于工作机，还需要一个中间环节，即组成传动机构的传动装置。因此，了解传动是机器能更好的运行时需要的。
2、课程学习目标
（1）掌握对化工设备中的受力构件进行强度、刚度和稳定性计算的基本理论和方法。
（2）能为常用化工设备合理地选择材料。（3）掌握化工设备通用零部件的选用方法。（4）了解压力容器监察管理法规。3、课程特点
我国从上个世纪８０年代开始将分散在不同课程中的机械知识综合成《化工设备机械基础》课程，其主要特点有以下几点：
（１）高度的综合性本课程内容包括静力学、材料力学、化工设备材料、化工容器、化工设备和课程设计，内容十分丰富。
（２）内容的选取着眼于适合化工、轻工等绝大多数非机械类专业的教学要求、针对性强，立足于加强基础和学以致用。
（３）密切联系生产实际，实践性强二、学习内容总结
第一篇化工机械力学基础、
通过学习，我对力学的基本概念有了更深入的了解，掌握了力、约束和约束反力、刚体、平
衡、力矩、力偶、力的平移、平面力系的简化和合力矩定理等基本概念；能熟练画出力物体的受力图；会列平面力系的平衡方程并求解平衡系统的约束反力；掌握了直杆轴向拉伸及压缩的内力和应力的求解及直杆轴向拉伸和压缩时的变形的求解；了解应力集中的概念并掌握了剪切与挤压的实用计算；掌握了扭转的概念和实例及扭转时外力和内力的计算；掌握了圆轴扭转时的强度条件、变形和刚度条件；掌握了弯曲的概念和实例、剪力和弯矩的求解及会作剪力图和弯矩图；掌握了纯弯曲时梁横截面上的正应力概念并会计算惯性矩；掌握了弯曲正应力的强度条件；掌握了纯弯曲时梁横截面上的切应力概念、梁的弯曲变形及高粱弯曲强度和刚度措施。
第二篇化工机械材料基础掌握了广义虎克定律、强度理论及材料的疲软性能；掌握了化工机械常用材料，如碳钢、铸铁、低合金钢、化工设备特种钢、有色金属、非金属材料的成分、牌号、性能及用途；掌握了化工材料的腐蚀与防护及化工材料的防腐设计。
第三篇压力容器与化工设备掌握了容器的结构与分类；掌握了内压薄壁容器的设计、薄壁容器的几何特征及内压薄壁容器的应力分析；掌握了容器的压力试验；掌握了内压容器封头的设计；掌握了外压容器球壳与凸形封头设计，了解加强圈的作用及结构；掌握了容器零部件，如法兰、容器支座、开孔补强、接管、视镜、人孔和手孔、视镜、设备吊耳；掌握了塔设备，如板式塔、填料塔的结构及用途；掌握了搅拌器类型、如何选用及附件
第四篇机械传动与化工机器
了解了带传动的类型、结构、特点；了解了齿轮传动的特点和分类；了解了蜗杆传动的组成、特点和类型等等三、学习感悟
化学工业在国民经济中占有重要地位，它与农业、工业、国防以及人民的衣食住行都有极为密切的关系。因为工艺是通过设备实现的，所以化工设备在化学工业中起着相当重要的作用。选择合理的设备对工艺来说十分重要，因而我们要懂设备，懂设备选型、选材及设备的设计等。这对我们将来要从事的化工方面的工作极为重要。
通过课程总结，我才发现原来在潜移默化中，我学到了这么多的东西。为次，我非常感谢教我们的罗老师。在到山西医药化工有限公司实习经历，让我深刻的感触到了，我们所学知识的用处很广，不同的生产需要不同的满足生产需要的设备，每个设备的外形、结构、附件都各不同，因此，需要我们了解并掌握机械方面的知识，来为我们的职业服务。在实习厂，我见到了各种法兰、封头、人孔、视镜、反应设备、塔设备、换热器等，我发觉自己很够认出它们，并知道它们的作用是什么、怎么选用等等。当亲眼见到这些实物时，我不禁想起了课堂上学的点点滴滴，因此，我发自内心的感谢罗老师的教导。
当然我也发现了自己学习中的不足，不能够将理论跟实践很好的联系起来。比如，当看到
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《化工设备机械基础》总结
第一篇力学基础
一、能正确画出受力图，会进行受力分析；能用平衡方程求解未知数；力矩、力偶的概念，力偶的性质？二、1.弹性变形、塑性变形的概念？应力集中的概念？虎克定律表达式及其适用条件。塑性材料与脆性材
料？其许用应力各怎样确定？塑性材料与脆性材料在力学性能方面的区别？材料在高温及低温下应用时各应注意什么问题？
2.能画出低碳钢的拉伸应力应变曲线示意图，简要说明各个阶段的名称以及各种极限应力的名称。在整个试验过程中能测出反映材料力学性能的不同指标，其中表示强度性能、弹性性能、塑性性能的指标各有哪些？
三、掌握受拉（压）杆件的强度计算；
四、构件受什么样的力将产生剪切变形？常见连接件如销钉连接、键连接等工作时将产生什么变形？五、构件受什么样的力产生弯曲变形？梁弯曲时截面上的应力情况？应力分布图。中性层、中性轴的概念。
会画简单受力梁的剪力图及弯矩图，掌握受弯梁的强度计算及常用截面的轴惯性矩及抗弯截面模量，梁弯曲时的正应力分布规律，梁的合理截面。
AE第二篇压力容器
一、1.铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体、马氏体的概念。
2.含碳量对碳钢机械性能的影响如何？什么是退火和正火、淬火和回火？各自的目的？钢的常规热处理工艺一般有哪些？
3.化工常用钢材Q235－AF、Q235－B、10、20R、45、16MnR、15MnVR、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10等各属于哪类钢（碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、不锈钢）？钢号中的字母、数字各表示什么意思？
4.不锈钢主要的合金元素有哪些？各有什么作用？不锈钢为什么含碳量都很低？
5.灰铸铁和球墨铸铁性能上有何差异?产生差异的原因是什么？HT150、QT400-17中字母、数字的意义？什么是黄铜？白铜？青铜？三、回转曲面、第一曲率半径、无理距理论、边缘应力的概念？边缘应力产生的原因？一般出现在何处？微体平衡方程式和区域平衡方程式的表达式？钢板卷制圆筒形容器，纵焊缝与环焊缝哪个易裂？容器的公称直径是哪个直径？法兰、支座等的公称直径指的是哪个直径？
四、掌握内压容器的设计计算（筒体、封头），计算式中各参数的选取，筒体的水压试验校核；容器进行压
力试验的目的是什么？容器的最小壁厚是根据什么条件确定的？椭圆封头、碟形封头、折边锥形封头各由几部分组成？为什么要加直边？标准椭圆封头的基本参数如何？为什么这样规定？
五、外压容器的失稳破坏，临界压力的概念，影响外压圆筒临界压力的因素有哪些？长圆筒、短圆筒的概
念，用高强钢代替一般碳钢制造外压容器，能否提高其稳定性？为什么？外压容器加加强圈有什么作用？
掌握外压容器的稳定性计算（筒体、封头、加强圈），计算式中各参数的取法。
六、压力容器法兰有哪几类？容器法兰密封面有哪几种形式？各自特点？容器法兰的公称直径是哪个直
径？容器法兰的公称压力是如何定义的？会查表10-10。法兰标记中各参数的含义？七、容器开孔补强的目的是什么？常用的补强结构有哪几种？各有什么特点？用于什么场合？八、鞍座一般用两个，两个支座一样吗？鞍座包角的度数？鞍座标记中各参数及数字的含义？
第三篇典型化工设备
一、常用的管壳式换热器有哪几种？各自的特点？管子与管板的连接方式有哪几种？膨胀节、折流板的作
用？折流板常用哪种方式固定？
二、板式塔塔盘按结构特点可分为哪两种？各用于什么情况？整块式塔盘如何固定？分块式塔盘如何固定？
塔顶吊柱的作用？塔设备采用什么支座？
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