化工机械及设备资料

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化工机械及设备培训讲义,20,12,年,9,月,目 录,第一章 概述,第二章 化工设备常用材料,第三章 机械传动,第四章 轴与轴承,第五章 流体输送机械,第六章 固体物料机械,目 录,第七章 其他化工机械,第八章 化工反应器,第九章 化工容器,第十章 塔设备,第十一章 换热设备,第十二章 物料分离设备,第十三章 化工管路,第一章 概述,化工设备是用于化工产品生产过程中的合成、分离、结晶、过滤、吸收等生产单元的装备和设备,常见的有：换热器、反应器、容器等。,特点：,1,、壳体以回转体为主,2,、尺寸大小相差悬殊,3,、有较多开孔和管路,4,、大量采用焊接结构,5,、广泛采用标准化零部件,第二章 化工设备常用材料,化工生产所需要的材料种类繁多，通常分为金属材料与非金属材料,金属材料：黑色金属和有色金属,非金属材料：橡胶、塑料制品,第二章 化工设备常用材料,机械性能,金属及合金钢的机械性能是指力学性能而言，即它们受外力作用时所反映出来的性能,主要有：弹性、塑性、刚度、强度、冲击韧性和断裂韧性,第二章 化工设备常用材料,弹性及弹性变形,外力去掉后能恢复其原来形状的性能叫做弹性。,随着外力消失而消失的变形，叫做弹性变形。,第二章 化工设备常用材料,塑性及塑性变形,金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能叫做塑性。,在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形，叫做塑性变形。,第二章 化工设备常用材料,弹性极限,弹性极限用,e,表示,，即为材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力,。,屈服极限,屈服极限用,s,表示,，它是金属材料从弹性状态转向塑性状态的标志即为开始出现塑性变形时的应力。,第二章 化工设备常用材料,屈服强度（,0.2,）,有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的,0.2%,）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度,0.2,。,弹性极限用,e,表示,，即为材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力,。,第二章 化工设备常用材料,抗拉强度（,b,）,材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。,第二章 化工设备常用材料,硬度,硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。,第二章 化工设备常用材料,布氏硬度（,HB,）,以一定的载荷（一般,3000kg,）把一定大小（直径一般为,10mm,）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（,HB,），单位为公斤力,/mm2,（,N/mm2,）。,第二章 化工设备常用材料,洛氏硬度（,HR,）,当,HB450,或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角,120,的金刚石圆锥体或直径为,1.59,、,3.18mm,的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。,第二章 化工设备常用材料,洛氏硬度（,HR,）,HRA,：是采用,60kg,载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。,HRB,：是采用,100kg,载荷和直径,1.58mm,淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。,HRC,：是采用,150kg,载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。,第二章 化工设备常用材料,维氏硬度（,HV,）,以,120kg,以内的载荷和顶角为,136,的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（,HV,）,第二章 化工设备常用材料,物理性能,金属材料的主要物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导热性和导电性等。,第二章 化工设备常用材料,化学性能,金属材料的化学性能主要指该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。一般包括耐腐蚀性、抗氧化性、耐酸性和耐碱性。,第二章 化工设备常用材料,我国钢材牌号表示方法分类具体说明：,碳素结构钢：,表示方法：,Q+,数字,+,（质量等级符号）,+,（脱氧方法符号）,+,（专门用途的符号）,第二章 化工设备常用材料,钢号冠以,“Q”,，代表钢材的屈服点；,“Q”,后面的数字表示屈服点数值，单位是,MPa,。例如,Q235,表示屈服点（,s,）为,235 MPa,的碳素结构钢；,第二章 化工设备常用材料,必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。,质量等级符号分别为,A,、,B,、,C,、,D,。,脱氧方法符号：,F,表示沸腾钢；,b,表示半镇静钢：,Z,表示镇静钢；,TZ,表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即,Z,和,TZ,都可不标。例如,Q235-AF,表示,A,级沸腾钢。,第二章 化工设备常用材料,优质碳素结构钢,表示方法：数字,+,（元素符号）,+,（脱氧方法符号）,+,（专门用途的符号）,第二章 化工设备常用材料,钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为,0.45%,的钢，钢号为,“45”,，它不是顺序号，所以不能读成,45,号钢。,锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如,50Mn,。,第二章 化工设备常用材料,沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为,0.1%,的半镇静钢，其钢号为,10b,。,第二章 化工设备常用材料,合金结构钢,表示方法：（专门用途符号）,+,数字,+,主要合金元素符号和数字,+,微量合金元素符号,+,（质量等级符号）,+,（专门用途符号）,钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如,40Cr,。,第二章 化工设备常用材料,钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量,1.5%,时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字,“1”,，例如钢号,“12CrMoV”,和,“12Cr1MoV”,，前者铬含量为,0.4-0.6%,，后者为,0.9-1.2%,，其余成分全部相同。当合金元素平均含量,1.5%,、,2.5%,、,3.5%,时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为,2,、,3,、,4,等。例如,18Cr2Ni4WA,。,第二章 化工设备常用材料,低合金高强度钢,表示方法：（专门用途符号）,+,数字,+,主要合金元素符号和数字,+,微量合金元素符号,+,（质量等级符号）,+,（专门用途符号）,第二章 化工设备常用材料,钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。,对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如,16Mn,钢，用于桥梁的专用钢种为,“16Mnq”,，汽车大梁的专用钢种为,“16MnL”,，压力容器的专用钢种为,“16MnR”,。,第二章 化工设备常用材料,非金属材料,塑料、橡胶、不透性石墨、化工陶瓷、化工搪瓷。,第三章 机械传动,传动方式,机械传动,流体传动,电传动,第三章 机械传动,转数,n,转动零件每分钟的转数成为转数。,r/min,传动比,i,主动轮（或轴）的转数,n,1,和从动轮（或轴,),的转数,n,2,之比称为传动比,i=n,1/,n,2,如果,n,1,n,2,，,表示减速，如果,n,1,n,2,，,则,i,1,，表示增速。,第三章 机械传动,机械传动,带传动,带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。,第三章 机械传动,机械传动,链传动,链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的,机械传动,。,第三章 机械传动,机械传动,齿轮传动,齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。,第三章 机械传动,常用连接件,螺纹连接件是机械中最常用的零件之一,常用螺纹,:,普通螺纹（,60,度）、圆柱管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹,螺纹连接的类型,螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接,第三章 机械传动,键连接,键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。其中，有些类型还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联接。,键连接的类型,平键、半圆键、楔键、切向键,第三章 机械传动,销连接,销主要用来固定零件之间的相对位置，也用于轴与毂的连接或其它零件的连接，并可传递不大的载荷。,销连接的类型,普通圆柱销、普通圆锥销、开口销、安全销,第四章 轴与轴承,轴,轴,(shaft),是穿在,轴承,中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少,部分,是方型的。轴是支承转动,零件,并与之一起回转以传递运动、,扭矩,或弯矩的,机械零件,。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。,机器,中作回转运动的零件就装在轴上。,第四章 轴与轴承,轴的分类,转轴，工作时既承受弯矩又承受,扭矩,，是机械中最常见的轴，如各种,减速器,中的轴等。,心轴,，用来支承转动,零件,只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如,铁路车辆,的轴等，有些心轴则不转动，如支承,滑轮,的轴等。,传动轴,，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如,起重机,移动机构中的长光轴、,汽车,的驱动轴等。,第四章 轴与轴承,轴承,轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。,第四章 轴与轴承,轴承的功能,它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。,轴承的分类,按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。,第四章 轴与轴承,滚动轴承,滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。,第四章 轴与轴承,滚动轴承,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。,第四章 轴与轴承,滚动轴承的分类,按滚动轴承结构类型分类,轴承按其所能承受的载荷方向或,公称接触角,的不同分为,向心轴承,-,主要用于承受径向载荷的滚动轴承。,推力轴承,-,主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于,45,到,90,。按公称接触角不同又分为：轴向接触轴承,-,公称接触角为,90,的推力轴承：推力角接触轴承,-,公称接触角大,5,但小于,90,的推力轴承。,第四章 轴与轴承,轴承按其滚动体的种类，分为：,1,）球轴承,-,滚动体为球：,2,）滚子轴承,-,滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：,圆柱滚子轴承,、,滚针轴承,、,圆锥滚子轴承,、,调心滚子轴承,。,第四章 轴与轴承,目前进驻中国的国外优秀轴承品牌有,SKF,（瑞典）、,NSK,（日本）、,FAG,（德国,）、,TIMKEN,（美国）,、,NTN,（日本）。,国内比较知名的品牌有,HRB,即哈尔滨轴承、,ZWZ,即瓦房店轴承、,LYC,即洛阳轴承。,第四章 轴与轴承,轴承润滑的方式,油浴润滑,飞溅及油环润滑,循环润滑,喷雾润滑,喷射润滑,第四章 轴与轴承,滚动轴承的密封方式,接触式：皮碗密封、毡圈密封环,非接触式：隙缝密封、迷宫式密封,甩油环密封,第四章 轴与轴承,滑动轴承,滑动,轴承,（,sliding