化工設備機械基礎概念總結(自己總結的)

鋼、鐵固態(tài)下加熱、保溫和不同的冷卻方式，改變金相組織以滿足所要求的物理、化學與力學性能，稱為熱處理.退火：把鋼（工件）放在爐中緩慢加熱到臨界點以上的某一溫度，保溫一段時間，隨爐緩慢冷卻下來的一種熱處理工藝。目的：消除組織缺陷、降低硬度、提高塑性、便于冷加工、消除內應力、防止工件變形。正火是把鋼（工件）放在爐中緩慢加熱到臨界點以上的某一溫度，保溫一段時間，置于空氣中冷卻。目的：細化晶粒，提高韌性，有比退火為高的強度與硬度。正火與退火不同之處，在于正火是將加熱后的工件從爐中取出置于空氣中冷卻。鑄、鍛件切削加工前一般進行退火或正火。淬火是把鋼（工件）放在爐中緩慢加熱至淬火溫度(臨界點以上30℃～50℃)，并保溫一段時間，后投入淬火劑中冷卻。淬火后得到的組織是馬氏體。增加硬度、強度和耐磨性。淬火劑有空氣、油、水、鹽水，冷卻能力遞增.碳鋼在水和鹽水中淬火，合金鋼在油中淬火.回火是淬火后進行的一種較低溫度的加熱與冷卻熱處理工藝�；鼗鹂梢越档突蛳�除零件淬火后的內應力，提高韌性。在150℃～250℃范圍內的回火稱“低溫回火”。目的不降低硬度消除內應力。刃具、量具，要進行低溫回火處理。中溫回火溫度是300℃～450℃。目的消除內應力降低硬度提高彈性。彈簧、刀桿、軸套等進行中溫回火。高溫回火溫度為500℃～680℃。調質處理：淬火后的高溫回火。目的獲得較高的綜合機械性能。用于各種軸類零件、連桿、齒輪、受力螺栓等。時效熱處理：材料經固溶處理或冷塑變形后，在室溫或高于室溫條件下，其組織和性能隨時間而變化的過程。時效可進一步消除內應力，穩(wěn)定零件尺寸，它與回火作用相類似.“蠕變”現(xiàn)象：高溫高壓的蒸汽管道下?lián)献冃危桓邷馗邏合路ㄌm及螺栓蠕變變形而泄漏；鉛絲在常溫下受重力作用而變長變細�！叭渥儚姸取保翰牧显诟邷叵�，抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力，以sn表示，單位MPa�！拌F碳合金”由95％以上鐵和0.05％～4％碳及1％左右雜質元素所組成合金。含碳量0.02％～2％稱為鋼；含碳量大于2％稱為鑄鐵；含碳量小于0.02％時稱純鐵(工業(yè)純鐵)；含碳量大于4.3％的鑄鐵極脆.鐵在910oc以上是具有面心立方結構的γ－Fe;鐵在910oc以下是具有體心立方結構的α－Fe.碳溶解在a-Fe中形成固溶體稱鐵素體。a-Fe原子間隙小，溶碳能力低（最大溶解度不超過0.02％），強度和硬度低，但塑性和韌性很好。低碳鋼是含鐵素體的鋼，具有軟而韌的性能。室溫時，鋼的組織中只有鐵素體，沒有奧氏體。碳溶解在g-Fe鐵中形成固溶體稱奧氏體。g-Fe原子間隙較大，碳的溶解度比a-Fe中大得多，如在723℃時可溶解0.8％，在1147℃時可達最大值2.06％。奧氏體組織是在a-Fe發(fā)生同素異構轉變時產生的。由于奧氏體有較大的溶解度，故塑性、韌性較好，且無磁性。硫有害元素。FeS和Fe形成低熔點(985℃)化合物。鋼材熱加工1150～1200℃，過早熔化而導致工件開裂，稱“熱脆”,磷有害元素。雖能使強度、硬度增高，但塑性、沖擊韌性顯著降低。氧有害元素FeO、MnO、SiO2、Al2O3，使強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴重影響。氮:長時間放置或在200～300℃加熱氮以氮化物形式的析出，硬度、強度提高，塑性下降，發(fā)生時效。氫:有害元素來源鋼由高溫奧氏體冷至常溫時，氫的溶解度降低，來不及到鋼的表面逸出而積聚，并產生高壓力，在鋼材內產生“白點”。裂紋源.按用途：建筑及工程用鋼、結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼和特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼）按含碳量：低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼;按脫氧方式：鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼;按品質：普通鋼、優(yōu)質鋼和高級優(yōu)質鋼,Q235-A，屈服強度數值（MPa）普通碳素鋼質量等級A，B，C，D。脫氧方法為F，b，Z，TZ。化工壓力容器用鋼一般選用鎮(zhèn)靜鋼。普通碳素鋼有Q195、Q215、Q235、Q255及Q275五個鋼種。鑄鐵可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和特殊性能鑄鐵等。按合金元素總含量分:合金含量10%，高合金鋼.鉻提高耐腐蝕性能和抗氧化性能。含量達到13％時，能使鋼的耐腐蝕能力顯著提高，并增加鋼的熱強性。提高鋼的淬透性，顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性，但使塑性和韌性降低。提高強度、高溫疲勞強度、耐熱性及耐H2S等介質的腐蝕性。硅含量增高會降低鋼的塑性和沖擊韌性。鋁強脫氧劑，顯著細化晶粒，提高沖擊韌性，

低冷脆性。提高抗氧化性和耐熱性，對抵抗H2S介質腐蝕有良好作用。價格便宜，在耐熱鋼中常以它來代替鉻。專業(yè)用鋼鍋爐用鋼，壓力容器用鋼、焊接氣瓶用鋼等。在鋼號后面分別加注g、R或HP等，如20g、16MnR和15MnVHP等。特殊性能鋼:不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金及低溫用鋼.通常按鋼的金相組織分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼和馬氏體不銹鋼等.防止晶間腐蝕的方法降低含碳量

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化工設備機械基礎

課程總結

一、課程介紹

1、篇章概述1）化工機械力學基礎

化工機械力學基礎的任務就是研究構件在外力的作用下的變形和破壞規(guī)

律，為設計構件選擇適當的材料和尺寸，以達到強度、剛度和穩(wěn)定性要求，使設備滿足適用、安全和經濟的原則，而提供必要的基礎理論知識。主要從以下兩個方面來學習：1、研究構件的受力的情況，進行受力大小的計算；2、研究材料的力學性能和構件的受力變形與破壞規(guī)律，進行構件強度、剛度或穩(wěn)定性的計算。2）化工機械材料基礎

化學工業(yè)是國名經濟的基礎產業(yè)，各種化學生產工藝的要求不盡相同。如壓力從常壓到高壓甚至到超高壓，溫度從低溫到高溫，以及腐蝕性、易燃、易爆物料等，是設備所運行的極其復雜的操作條件。由于不同的生產條件對設備材料有不同的要求，因此，合理選擇材料是設計化工設備的主要環(huán)節(jié)。

材料的性能包括材料的力學性能、物理性能、化學性能和加工性能等。力學性能是金屬材料在外力作用下抵抗變形或破壞的能力，如強度、硬度、彈性、塑性、韌性等。這些性能是化工設備設計中材料選擇及計算時決定許用應力的依據。3、壓力容器與化工設備

在化工廠中，可以看到許多設備，有的用來貯存物料，例如各種貯存罐、計量罐、高位槽；有的進行物理過程，例如換熱器、蒸餾塔沉降器、過濾器；有的用來進行化學反應，例如聚合釜、反應器、合成爐。這些設備雖然尺寸大小不一，形態(tài)結構各異，內部構件形式更是多種多樣，但是他們都有一個外殼，這個外殼就稱為容器。容器的結構有筒體、封頭、法蘭、人孔、支座、接口管、液面計等。因此，了解各個結構的形式性能，選擇合適的零件，使容器能夠滿足工藝要求至關重要。

4）機械傳動與化工機器

化工生產中，所用的機器種類很多，但任何一部機器都是由原動機、工作機和傳動部分組成的。將原動機的能量能夠有效用于工作機，還需要一個中間環(huán)節(jié)，即組成傳動機構的傳動裝置。因此，了解傳動是機器能更好的運行時需要的。

2、課程學習目標

（1）掌握對化工設備中的受力構件進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算的基本理論和方法。

（2）能為常用化工設備合理地選擇材料。（3）掌握化工設備通用零部件的選用方法。（4）了解壓力容器監(jiān)察管理法規(guī)。3、課程特點

我國從上個世紀８０年代開始將分散在不同課程中的機械知識綜合成《化工設備機械基礎》課程，其主要特點有以下幾點：

（１）高度的綜合性本課程內容包括靜力學、材料力學、化工設備材料、化工容器、化工設備和課程設計，內容十分豐富。

（２）內容的選取著眼于適合化工、輕工等絕大多數非機械類專業(yè)的教學要求、針對性強，立足于加強基礎和學以致用。

（３）密切聯(lián)系生產實際，實踐性強二、學習內容總結

第一篇化工機械力學基礎、

通過學習，我對力學的基本概念有了更深入的了解，掌握了力、約束和約束反力、剛體、平

衡、力矩、力偶、力的平移、平面力系的簡化和合力矩定理等基本概念；能熟練畫出力物體的受力圖；會列平面力系的平衡方程并求解平衡系統(tǒng)的約束反力；掌握了直桿軸向拉伸及壓縮的內力和應力的求解及直桿軸向拉伸和壓縮時的變形的求解；了解應力集中的概念并掌握了剪切與擠壓的實用計算；掌握了扭轉的概念和實例及扭轉時外力和內力的計算；掌握了圓軸扭轉時的強度條件、變形和剛度條件；掌握了彎曲的概念和實例、剪力和彎矩的求解及會作剪力圖和彎矩圖；掌握了純彎曲時梁橫截面上的正應力概念并會計算慣性矩；掌握了彎曲正應力的強度條件；掌握了純彎曲時梁橫截面上的切應力概念、梁的彎曲變形及高粱彎曲強度和剛度措施。

第二篇化工機械材料基礎掌握了廣義虎克定律、強度理論及材料的疲軟性能；掌握了化工機械常用材料，如碳鋼、鑄鐵、低合金鋼、化工設備特種鋼、有色金屬、非金屬材料的成分、牌號、性能及用途；掌握了化工材料的腐蝕與防護及化工材料的防腐設計。

第三篇壓力容器與化工設備掌握了容器的結構與分類；掌握了內壓薄壁容器的設計、薄壁容器的幾何特征及內壓薄壁容器的應力分析；掌握了容器的壓力試驗；掌握了內壓容器封頭的設計；掌握了外壓容器球殼與凸形封頭設計，了解加強圈的作用及結構；掌握了容器零部件，如法蘭、容器支座、開孔補強、接管、視鏡、人孔和手孔、視鏡、設備吊耳；掌握了塔設備，如板式塔、填料塔的結構及用途；掌握了攪拌器類型、如何選用及附件

第四篇機械傳動與化工機器

了解了帶傳動的類型、結構、特點；了解了齒輪傳動的特點和分類；了解了蝸桿傳動的組成、特點和類型等等三、學習感悟

化學工業(yè)在國民經濟中占有重要地位，它與農業(yè)、工業(yè)、國防以及人民的衣食住行都有極為密切的關系。因為工藝是通過設備實現(xiàn)的，所以化工設備在化學工業(yè)中起著相當重要的作用。選擇合理的設備對工藝來說十分重要，因而我們要懂設備，懂設備選型、選材及設備的設計等。這對我們將來要從事的化工方面的工作極為重要。

通過課程總結，我才發(fā)現(xiàn)原來在潛移默化中，我學到了這么多的東西。為次，我非常感謝教我們的羅老師。在到山西醫(yī)藥化工有限公司實習經歷，讓我深刻的感觸到了，我們所學知識的用處很廣，不同的生產需要不同的滿足生產需要的設備，每個設備的外形、結構、附件都各不同，因此，需要我們了解并掌握機械方面的知識，來為我們的職業(yè)服務。在實習廠，我見到了各種法蘭、封頭、人孔、視鏡、反應設備、塔設備、換熱器等，我發(fā)覺自己很夠認出它們，并知道它們的作用是什么、怎么選用等等。當親眼見到這些實物時，我不禁想起了課堂上學的點點滴滴，因此，我發(fā)自內心的感謝羅老師的教導。

當然我也發(fā)現(xiàn)了自己學習中的不足，不能夠將理論跟實踐很好的聯(lián)系起來。比如，當看到

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