化工机械及设备

目录•前言•M1化工识图基础•M2常用的化工材料•M3机械传动•M4轴与轴承•M5离心泵•M6往复泵•M7水环式真空泵•M8风机•M9压缩机•M10固体物料输送机•M11化工反应器•M12塔•M13化工容器•M14间壁式换热器•M15化工分离容器前言•化工机械与设备是一门专业课，涉及的内容多，在制作模块时遵循了课题研究的指导思想，即理论联系实际，重在提高学员的职业素质，重在能力的培养。为此每一个模块都有以下内容：要求掌握的内容、基础知识、基本概念、基本技能、联系实际。•模块制作采用的软件有POWERPOINT、•PHOTOSHOP、FLASH。因POWERPOINT制作方便，故作为主要制作手段。•全部模块制作完毕共有２６５个幻灯片。其中图片采用绘画和PHOTOSHOP完成。•第一阶段实验共完成模块４６个。通过实践，加之这次开班的具体情况，在原来的基础上，将模块加以合并重组，规划成１４个模块，并增加了往复泵，共完成１５个模块的制作。•模块制作基本完成，还有许多不足之处，请提批评建议。M1化工识图基础Ｍ１要求掌握的内容•掌握国家《机械制图标准》。•熟练掌握点、线、面的投影，能根据二面投影求第三投影。•熟练掌握基本形体的投影，能熟练画出基本形体的三面投影。•掌握轴测图的画法，并能画出常用的标准件。•熟练掌握机件的其它表达方法。•能看懂简单的化工设备图。Ｍ１、化工识图基础一、《机械制图》国家标准的基本规定１、图纸幅面：（GB/T14689—93）图纸分六种：A0、A1、A2…A5其中A0最大，尺寸为841×1189，A5最小。２、比例：GB/T14690—93机件相应要素与实物相应要素的线性尺寸之比等比：1：1，放大：5：1缩小：1：5注意：不论图样放大缩小，在标注尺寸时应按机件实际尺寸标注。图线名称图线宽度一般应用粗实线b可见轮廓线。细实线约b/3剖面线、尺寸线及尺寸界线虚线约b/3不可见轮廓线双折线约b/3断裂处边界线波浪线约b/3断裂处边界线，视图和剖视的分界线。细点划线约b/3轴线、对称中心线、轨迹线。粗点划线b有特殊要求的线。双点划线约b/3极限位置的轮廓线。３、图线及其画法二、投影作图（一）、投影的基本原理：投影三要素：光源、投影物、投影面。投影法：投影线通过物体，向选定的面投射，并在该面上得到图形的方法。中心投影法：投影线积聚一点。平行投影法：投影线互相平行。正投影：入射光线垂直投影面。斜投影：入射光线倾斜于投影面。（二）、直线和平面的投影1、直线的投影仍为一条直线线段对于一个投影面的相对位置有如下三种形式：（1）线段平行于投影面——真实性。（2）线段垂直于投影面——积聚性。（3）线段倾斜于投影面——相似性。2、平面的投影仍为平面平面的投影同样具有以上三种形式及其性质。（三）、三面视图的规律（1）三视图的形成（2）三视图的投影规律：主俯视图长对正，主左视图高平齐，俯左视图宽相等。（四）、基本形体的画法•六棱柱圆柱体的画法•.（五）、组合体的投影组合体的分类：叠加类、切割类、综合类。注意事项：当组合体上两基本体表面不平齐时，分界处应有线分开。当组合体两基本体表面平齐时，分界处不应有线。当组合体两基本体相切时，相切处不画线当组合体两基本体表面相交时，在相交处画出交线。（六）、组合体的识读读图的思维基础：以形体分析法为主，辅以必要的面线分析法。读图的基本要领：（１）必须将几个视图联系起来看。（２）仔细分析视图中每一个封闭线框，区分各形体之间的相互位置。（３）读图的过程中，要把想象的形体反复与所给视图进行对照。读图举例•.请考虑六棱柱和圆柱体组合的二种形式三、基本视图与辅助视图•复习：读图有哪些基本要领？•１、基本视图•向基本投影面投影所得的视图叫基本视图。•２、辅助视图•局部视图•斜视图•旋转视图局部视图１、局部视图将机件的某一部份向基本投影面投影所得视图叫局部视图。注意：（１）局部视图上标出视图名称“X－Ｘ”，用箭头指明投影方向，并标上相应的字母。（２）局部视图断裂处用波浪线分开，当表达部分的结构是完整的图形，外轮廓线成封闭时，波浪线可以省略不画。图１－２３斜视图•机件向不平行于任何基本投影面投影所得视图称为斜视图。•注意：•在视图上用箭头指明投影方向并标上字母，在视图上标上视图名称。•斜视图最好配置在箭头所指的方向上，若要配置在别的地方，允许将图形旋转，但要注明“X向旋转”。旋转视图•当机件具有倾斜结构，并有回转中心时：•假想的将机件的倾斜部分旋转到与某一选取定的基本投影面平行后，再向该投影面投影，所得的视图叫旋转视图。•注意：必须先旋转，再投影。•标注：同局部视图。四、机件的其它表达方法•剖视图的概念：假想的用剖切平面剖开机件，移去机件与观察者之间的部分，对剩余部分投影，所得视图叫剖视。•剖视图的种类•１、全剖视：用剖切平面完全的剖开机件所得视图叫全剖视。•适用于：内部复杂，且其图形不对称的机件。２、半剖视：当机件具有对称平面时，可以对称中心线为界，一半画成视图，一半画成剖视，这种视图叫半剖视。３、局部剖视：用剖切平面将机件局部剖开，所得视图叫局部剖视图。注意：剖切位置与范围应根据机件需要而决定，剖开部分与原视图之间用波浪线分开。波浪线不得与轮廓线重合波浪线应画在机件的实体处３２剖视图的标注•用剖切符号指明剖切位置，用箭头指明投影方向，并写上字母“X”，在相应的视图上标上“X-X”•当视图按投影关系配置，中间无其它图形隔开，则可省略箭头。•当机件基本对称，视图按投影关系配置，中间无其它图形隔开，则可省略标注。剖切平面为了适应机件的各类特点，在画剖视图时应采用不同的剖切面。单一剖切面：用一个平行于某一基本投影面的平面剖开机件的方法。适用于：全剖视、较复杂的机件。旋转剖：用两个相交的剖切平面剖开机件的方法。标注：用剖切符号在开始、转折、结尾处表示剖切位置，并写上字母“X”，现时在相应的视图上标注“X-X”阶梯剖：用几个相互平行的剖切平面剖开机件的方法。标注：同旋转剖。组合的剖切平面：用两种以上剖切方法剖开机件。标注同上。斜剖视：用不平行于任何基本投影面的剖切平面剖开机件的方法。标注：同斜视图。剖面图•剖面的概念：假想的用一个剖切平面将机件的某处切断，仅画出断面的图形，这样得到的视图叫剖面图。•剖面的种类：•移出剖面：画在视图轮廓线外的剖面叫移出剖面。•轮廓采用粗实线绘制，并尽量配置在剖切平面的延长线上。重合剖面：画在视图轮廓线内的剖面。轮廓线用细实线绘制，当视图中的轮廓线与重合剖面的图形重迭时视图中的轮廓线应连续不断的画出。剖面的标注：与剖视的标注相同。小结：基本视图与辅助视图剖视与剖面五、化工设备图•化工设备的特点：•壳体以回转体为主•尺寸大小悬殊较大•有较多的开孔和管口•大量采用焊接结构•广泛采用标准零件化工设备装配图一组视图：表达设备的结构、形状和零部件之间的关系。必要尺寸：用以表达设备的大小、性能、规格、装配和安装等数据管口符号和管口表：对设备上所有的管口按字母顺序编号，并在管口表中列出管口的有关数据、用途。技术特性和技术要求：用表格列出设备主要工艺特性，如压力、温度、物料名称、设备容积。用文字说明设备在制造、检验、安装方面的要求。明细栏及标题栏：对所有零部件进行编号，并在栏中注明每一零部件的名称、规格、材料、数量及有关标准号或图号等内容。零部件序号、技术特性表•明细表中标注时的部件应写成“组合件”和部件的标准号和装配号。•技术特性表：是表明该设备重要技术特性指标的一种表格，一般放在管口上方。说明工作压力、温度物料名称、热交换面积、容器类别等。•化工设备技术要求内容：•通用技术：同类化工设备的制造、装配、检验等技术规范，已形成标准，可直接应用。•焊接要求技术：对焊条、焊剂、焊接方法的要求。•设备的检验：水密、气密试验，对焊缝的探伤要求。•其它要求：设备在机加工、装配、保温、防腐、运输、安装等方面的要求。化工设备图的阅读•了解设备性能、作用和工作原理•了解各零部件之间的装配关系和有关尺寸。•了解设备的形状、结构和作用。•了解设备在设计、制造、检验等方面的技术要求。•读图步骤：•概括了解：看标题栏、明细表。•视图分析•零部件的分析•归纳总结•读图举例：M2常用的化工材料M2要求掌握的内容•熟练掌握机械性能的概念和各项指标。•了解金属材料的分类，熟练掌握金属材料的性质、牌号的含义、及其适用的范围。并能举出典型例子说明其用途。•了解非金属材料及主要性质，熟练掌握非金属材料性能和适用的范围。•掌握金属材料腐蚀概念，掌握设备防腐的基本措施。Ｍ２、化工设备常用材料化工材料金属材料非金属材料黑色金属有色金属橡胶塑料一、金属材料及其性能•机械性能•金属及合金钢的机械性能指力学性能，即它们受外力作用时反映出来的性能。•弹性和塑性：•弹性和弹性变形：外力去掉后能恢复其原来形状的性能叫弹性。随着外力消失而消失的变形叫弹性变形。•塑性和塑性变形：产生永久性变形不致引起破坏的性能叫塑性，在外力消失后留下来的这部分变形叫塑性变形（不可恢复）。两个指标：弹性极限表示材料所承受的不产生永久变形的最大的应力。用延伸率或断面收缩率表示塑性。•（二）脆性：金属材料在外力作用下无明显变形即发生断裂的性质•（三）钢度：金属材料抵抗弹性变形的能力。衡量指标：弹性模量＝应力／应变。•（四）强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。•两个指标：屈服强度——金属材料发生屈服现象时的屈服极限，即抵抗微量变形的能力。•抗拉强度——金属材料拉断前所承受的最大应力。•（五）硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。•（六）冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。•（七）疲劳强度：金属材料在多次重复或交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力•（八）金属材料的蠕变和松驰化学性能•指材料在常温或高温条件下抵抗氧化或腐蚀介质对其化学侵蚀的能力。•耐腐蚀性：金属材料在常温下抵抗大气中氧、水蒸气和二氧化硫等介质的腐蚀能力。•抗氧化性：金属材料抵抗高温氧化性气体腐蚀作用的能力。•耐酸性和耐碱性：金属材料抵抗酸和碱的能力。物理性能和工艺性能•物理性能：•密度•熔点•热膨胀性•导热性•导向性•工艺性能•材料的工艺性能是其物理性能、化学性能、机械性能的综合。按工艺方法可分为：•铸造性•可锻性•可焊性•切削加工性二、金属材料简介•铸铁•含碳量大于２.１１%，强度、塑性和韧性较差，不能进行锻造。但具有良好的铸造性、减摩性、切削加工性、减震性及缺口敏感性，便宜。•根据碳存在的形式不同分类：•灰口铸铁：石墨成片状，牌号用名称和抗拉强度表示。HT３５０－灰色铸铁，抗拉强度３５０MPa.用于机体、阀体等。•可锻铸铁：石墨成团絮，牌号KHT３００－０６，０６表示最低延伸率６%。常用于水暖管件。•球墨铸铁：石墨成球状，牌号QT７００－２，２表示延伸率。常用于曲轴、连杆等。•蠕墨铸铁：石墨成短片状，常用于柴油机气缸盖等。碳素钢１、C２%，其中低碳钢：C=０.２５%，中碳钢：C=０.２５－０.６０%，高碳钢：C=０.６０－１.３%。普通碳素钢：甲类钢－“甲”、“A”．乙类钢：“乙”－“乙１”、“乙２”。特类：“C”。优质结构碳素钢：普通含锰钢－０８、１０、等。较高含锰钢－１０Mn、２０Mn.碳素工具钢：优质碳素工具钢－T７、T８，高级碳素工具钢－T７A、T８A。铸钢：ZG55钢材品种及规格钢板：（１）普通钢——普通碳素结构钢、低合金钢、锅炉钢、压力容器用钢、花纹钢、镀锌薄钢板等。（２）优质钢——碳素优质结构钢、合金结构钢、碳素合金工具钢、高速工具钢、弹簧钢、不锈钢和耐热钢板。钢管：有缝钢管——水、煤气。无缝钢管——常有１０、１５、２０等。专用无缝钢管——用于石化企业型钢：制作各种轴、导轨、框架、设备。合金钢•１、合金结构钢：编号：数字+化学元素+数字•如：６０Si２Mn——碳含量０.６０%，硅含量２%，锰含量小于１.５%。•（１）普通低合金刚：用于桥梁、船舶、车辆、压力容器建筑结构。如：０９Mn、１６MnR等。•（２）调质钢：用于具有良好综合机械性能的各种重要零件。如：４５、４