西安建筑科技大学：《水工艺设备基础》课程电子教案（PPT课件讲稿）第3章 水工艺设备理论基础

第3章水工艺设备理论基础 3.1.1梳述

第3章 水工艺设备理论基础 3.1.1 概述

压力容器基本组成 ■压力容器=内件+外壳 外壳一般包括筒体、封头、蜜封装置、开 孔接管、支座和安全附件,其功能是提供 能承受一定温度和压力的密空间。 水工艺中使用的容器壁厚与直径之比一般 小子10,称作薄壁容器

压力容器基本组成 ◼ 压力容器 = 内件 + 外壳 ◼ 外壳一般包括筒体、封头、密封装置、开 孔接管、支座和安全附件，其功能是提供 能承受一定温度和压力的密闭空间。 ◼ 水工艺中使用的容器壁厚与直径之比一般 小于10，称作薄壁容器

压力容器基本组成 作用:提供工艺所需的承压空间,是压力容器最主要的受压元件之一,其内直柽和容 积往往需由工艺计算确定。 需根据筒体的直径、长度和壁厚,确定结构形式 直径较 筒体可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上丕制成 两个半 ,再用焊缝将两者焊接在一起,形成整圆筒。焊缝的方向和圆筒 的纵向,即轴向平行,因此称为纵向焊缝,简称纵焊缝。 体直径较小(一般小于500mm时),可用无缝钢管制作,此时筒体上没 纵焊缝。 容器较长时,由于钢板幅面尺寸的限制,需要先用钢板卷焊成若干段筒体 某一段筒体称为一个筒节),再由两个或两个以上筒节組焊成所需长度的 筒体。筒节与筒节之间、简体与端部封头之间的连接焊缝,由亍其方向与筒 体抽向垂直,因此称为环向焊缝,简称环焊缝。 长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头,构成一个封用的压力空 间,也就制成了一台压力容器外壳

压力容器基本组成 ◼ 筒体 ◼ 作用：提供工艺所需的承压空间，是压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容 积往往需由工艺计算确定。 ◼ 需根据筒体的直径、长度和壁厚，确定结构形式。 直径较大时，筒体可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成 两个半圆筒，再用焊缝将两者焊接在一起，形成整圆筒。焊缝的方向和圆筒 的纵向，即轴向平行，因此称为纵向焊缝，简称纵焊缝。 筒体直径较小（一般小于500mm时），可用无缝钢管制作，此时筒体上没 有纵焊缝。 当容器较长时，由于钢板幅面尺寸的限制，需要先用钢板卷焊成若干段筒体 （某一段筒体称为一个筒节），再由两个或两个以上筒节组焊成所需长度的 筒体。筒节与筒节之间、筒体与端部封头之间的连接焊缝，由于其方向与筒 体轴向垂直，因此称为环向焊缝，简称环焊缝。 长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空 间，也就制成了一台压力容器外壳

圆柱形筒体按其结构可分为 单层式 由坐片 筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构 成,即器 层(为防止内部介质腐蚀, 衬上的防腐层不包括在内)。 单层筒体按制造方式又分为单层卷焊式、整 套环 体锻造式、锻焊式等几种。 組合式: 筒体的器壁在厚度方向是由两层或两层以上 互不连续的材料构成。 组合式筒体按结构和制造方式又可分为多层 管区 式和缠绕式两大类 集

圆柱形筒体按其结构可分为： ◼ 单层式: 筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构 成，即器壁只有一层（为防止内部介质腐蚀， 衬上的防腐层不包括在内）。 单层筒体按制造方式又分为单层卷焊式、整 体锻造式、锻焊式等几种。 组合式: 筒体的器壁在厚度方向是由两层或两层以上 互不连续的材料构成。 组合式筒体按结构和制造方式又可分为多层 式和缠绕式两大类:

封头 平盖封头 球形封头 根据几何形状的不同 乌形封头 ■球形、球冠形、橢圆形、蝶形 年盖 容器不需开启时,可把封头和筒体焊接在 起,从而有地保证密封,节省材料和 椭圆封头 减少加工制造的工作量。 对于因检修或更换内件的原因而需要多次 开启的容器,封头和筒体的连接应采用可 拆式的,此时在封头和简体之间就必须要 有一个密封裝置。 球冠形封头

封头 ◼ 根据几何形状的不同： – 凸形封头： ◼ 球形、球冠形、椭圆形、蝶形 – 锥壳 – 平盖 ◼ 容器不需开启时，可把封头和筒体焊接在 一起，从而有效地保证密封，节省材料和 减少加工制造的工作量。 对于因检修或更换内件的原因而需要多次 开启的容器，封头和筒体的连接应采用可 拆式的，此时在封头和筒体之间就必须要 有一个密封装置。 球形封头 椭圆封头 球冠形封头 平盖封头

密封裝置 ■螺栓法兰连接(简 称法兰连接)是一5 种应用最广的安封 裝置,它的作用是 通过螺栓连接,并 通过拧紧螺栓使密 封元件压紧而保证 安封。 法兰按其所连接的 部件分为容器法兰 和管道法兰

密封装置 ◼ 螺栓法兰连接（简 称法兰连接）是一 种应用最广的密封 装置，它的作用是 通过螺栓连接，并 通过拧紧螺栓使密 封元件压紧而保证 密封。 法兰按其所连接的 部件分为容器法兰 和管道法兰

开孔与接管: 由于工艺要求和检修的需要,常在压力容器的筒 体或封头上开设各种大小的孔或安装接管,如人 孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管,以及安 裝压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开 孔 筒体或封头上开孔后,开孔部位的襁度被削狷 并使该处的应力增大。这种削弱程度随开孔直径 的增大而加大,因而容器应尽量减少开孔的齦量 尤其要避免开大孔。对容器已开设的孔,还应进 行开孔补强设计,以确保所需的强度

开孔与接管： ◼ 由于工艺要求和检修的需要，常在压力容器的筒 体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人 孔、手孔、 视镜孔、物料进出口接管，以及安 装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开 孔。 ◼ 筒体或封头上开孔后，开孔部位的强度被削弱， 并使该处的应力增大。这种削弱程度随开孔直径 的增大而加大，因而容器应尽量减少开孔的数量， 尤其要避免开大孔。对容器已开设的孔，还应进 行开孔补强设计，以确保所需的强度

支座 ■压力容器靠支度支承并固定在基础上。 随安装位置不同,圆筒形容器支座分 立式容器支座:腿式支座、支承式支座 耳式支座、裙式支座 卧式容器支座

支座： ◼ 压力容器靠支座支承并固定在基础上。 随安装位置不同，圆筒形容器支座分: 立式容器支座：腿式支座、支承式支座、 耳式支座、裙式支座 卧式容器支座

安全附件 安佥附件:连锁装置、警报装置、计量 裝、泄放装置 压力容器安全附件主要有:安全阀、 爆破裝置、紧急切断阀、安全联锁裝置 压力表、液面计、测温仪表等

安全附件 ◼ 安全附件：连锁装置、警报装置、计量 装、泄放装置 压力容器安全附件主要有： 安全阀、 爆破装置、紧急切断阀、安全联锁装置、 压力表、液面计、测温仪表等

瓜力容器零部件间的焊接 各部件间的连大 多需要经过焊接 对焊接进行质量控 制是整个容器质量 图4-44焊接接头的三种形式 (a)对接接头;(b)角接接头;(c)搭接接头 保证体系中极为重 要的一环。 焊接结构设计涉及 到接头的形式(如 NE 对接、搭接、角 V形 单边V形 接),以及接头的 被口形式、几何尺国∠ S 寸等。 U形 」形 图4-45坡口的基本形式

压力容器零部件间的焊接 ◼ 各部件间的连接大 多需要经过焊接， 对焊接进行质量控 制是整个容器质量 保证体系中极为重 要的一环。 ◼ 焊接结构设计涉及 到接头的形式（如 对接、搭接、角 接），以及接头的 坡口形式、几何尺 寸等