1、1.2 材料的性能力學性能 物理性能 化學性能 加工工藝性能屈服點：發生屈服現象時的最小應力，即開始出現塑性變形時的應力。常用Mpa 做單位 代表金屬材料抵抗產生塑性變形的能力。 工程上規定發生 0.2%殘余變形時的應力， 作為“條件屈服點” ， 記 作 a 0.2 o3 抗拉強度：材料在拉伸條件下，從開始加載到發生斷裂時所能承受的最大應力值。4 蠕變：在高溫時，在一定的應力下，應變隨時間而增加的現象。或者金屬在高溫和應力的作用下逐漸產 生塑性變形的現象。蠕變極限：材料在高溫條件下抵抗發生緩慢塑性變形的能力。5 持久強度：在給定溫度下，促使試樣或工件經過一定時間發生斷裂的應力。的一種及時和迅速

2、塑性變形的能力。10缺口敏感性：在帶有一定應力集中的缺口條件下，材料抵抗裂紋擴展的能力，屬于材料的韌性范疇。11 彈性模數：材料在彈性范圍內，應力和應變成正比，即a =E ,比例系數E為彈性模數。12.泊桑比(卩)：拉伸試驗中試件單位橫向收縮與單位縱向伸長之比。對于鋼材,卩=0.3 o13.耐腐蝕性金屬和合金對周圍介質侵蝕(發生化學和電化學作用引起的破壞)的抵抗能力。1.3 金屬材料的分類及牌號2 生鐵：分為 煉鋼生鐵 鑄鐵 合金生鐵3鋼鎮靜鋼在用冶煉時用強脫氧劑 Si, Al等完全脫氧脫氧，是脫氧完全的鋼。把FeO中的氧還原出來，生成SiO2和AI2Q。鋼錠膜上大下小，澆注后鋼液從底部向上，

3、向中心順序地凝固。鋼錠 上部形成集中縮孔，內部緊密堅實。沸騰鋼在冶煉時用弱脫氧劑 Mn脫氧，是脫氧不完全的鋼。其錠模上小下大，澆注后鋼液在錠模 中發生自脫氧反應，放出大量 CO 氣體，造成沸騰現象。沸騰鋼錠中沒有縮孔，凝固收縮后氣 體分散為很多形狀不同的氣泡，布滿全錠之中，因而內部結構疏松。6. 半鎮靜鋼：介于鎮靜鋼和沸騰鋼之間，錠模也是上小下大，鋼錠內部結構下半部像沸騰鋼，上半部像鎮 靜鋼。4. 鎮靜鋼：5. 沸騰鋼：7 牌號表示：課本 13 至 14 頁1.4 碳鋼與鑄鐵1 “鐵碳合金”由鐵(95 %)和碳(0.05 %4 % )1%及雜質所組成合金 鋼：含碳量0.02% 2 % 鑄鐵 含

4、碳量大于2% 含碳量大于2 體心立方晶格塑性比面心立方晶格的3a -Fe：體心立方晶格的純鐵稱：a -Fe 加熱變為4. 鐵素體：碳溶解在5. 奧氏體：碳溶解在 脆”。好,而后者的強度高于前者。Y -Fe：面心立方晶格的鐵稱為：加熱變為Y -Fe，高溫下的 加熱變為，高溫下的Y -Fe冷卻變為a -Fe。a -FeY -Fe中所形成的固溶體叫鐵素體。 中所形成的固溶體叫奧氏體。錳：減輕 s 的有害作用硅：5)6)氧：氮：脫氧劑，有益元素脫氧劑，有益的元素有害元素，硬度、強度提高，易析出，固氮處理可消除時效傾向 氫脆、3)4)（7）氫：氫脆、白點等缺陷8 按品質好壞碳鋼可分為1普通碳素鋼：這種鋼

5、含硫，磷等有害雜質較多，要求S 700 C時一一脫碳作用Fe3C+O2=3Fe+CO2 Fe3C+CO2=3Fe+CO Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2力學性能下降 特別是降低表面硬度和抗疲勞強度3 氫腐蝕：氫氣在高溫高壓下對普通碳鋼及低合金鋼產生腐蝕，使材料的機械強度和塑性顯著下降，甚至第一階段：破壞的現象。氫脆以原子狀態侵入鋼材內部，聚集，使鋼變脆。與氫在鋼中的溶解度成正比。第二階段：氫侵蝕發生化學反應： Fe3C+2H2=3Fe+CH4危害：1 ）甲烷在晶界聚集，成為裂紋源；2 ）甲烷在鋼材表面鼓泡，降低力學性能；3 ）滲碳體還原為鐵素體，體積減小，產生組織應力，促進裂紋擴展。又提供

6、氫和甲烷聚集條件，加重氫 侵蝕一一鋼材組織成為網格。4電化學腐蝕：金屬與電解質溶液間產生電化學作用而引起的破壞，其特點是在腐蝕過程中有電流產生。 包括三個環節陽極反應 陰極反應 電子流動 電化學腐蝕進行的三個條件1）同一金屬中有不同電位的組織成分之間存在電位差或是不同金屬之間存在電位差2）陽極和陰極互相連接；3）陽極和陰極同處在連通的電解液中5晶間腐蝕：一種局部的，選擇性的破壞。腐蝕性介質沿晶粒間滲入金屬深處，腐蝕破壞金屬晶粒間的結合 力，使之強度和塑性完全喪失。一“內部瓦解作用。解決辦法：1）鋼中加入Ti和Nb元素；2）減少不銹鋼中的碳含量。腐蝕斷裂過程分三個階段：1）6應力腐蝕：金屬在腐蝕

7、性介質和拉應力的共同作用下產生的一種破壞形式。孕育階段一一機械裂紋。2）裂紋擴展一一裂紋尖端為高度應力集中區,出現微電池。3）破壞階段。第二章1容器按壓力等級分類低壓容器L 0.1 PV1.6中壓容器M 1.6 PV10高壓容器 H 10 PV100超高壓容器U 1000.1MPa（2）內直徑 Di150mm介質為氣體液化氣體或最高工作溫度高于標準沸點的液體容積 V0.025m3第三章1薄壁容器：容器的厚度與其最大截面圓的內徑之比小于 的容器稱為薄壁容器。（超出這一范圍的稱為厚壁容器）0.1即S /Dimax0.1 ； K=D0/Dimax1.22對于球殼，環向應力與經向應力相等 環向應力小一

8、半，這是球殼顯著的優點對相同的內壓，球殼的環向應力要比同直徑同厚度的圓筒殼的3 經向應力：pD環向應力pD4橢圓形封頭的應力分布ca OP a ,a、在 X=0 處 bm=bQ = p（-）2 b在x=a處bm第四章1第三強度理論最大切應力是使材料發生屈服破壞的根本原因 料單向受力時的屈服極限 aS所對應的極限剪切應力2計算壁厚設計壁厚只要最大剪切應力T max達到材TS=a S/2,材料將發生屈服（剪斷）破壞。-Pc（ycrt*強度校核公式大允許工作壓力Pwg er =7$+切.9fc（c0.2）液壓試驗PT耳25 P罟氣壓試驗2，出現三波、四波等的曲形波。長圓筒： L/Do 較大，剛性封頭

9、對筒體中部變形不起有效支撐，最容易失穩壓癟，出現波紋數 扁圓形。短圓筒：兩端封頭對筒體變形有約束作用，失穩破壞波數剛性圓筒：若筒體較短，筒壁較厚，即L/DO較小，Se/Do較大，容器的剛性好，不會因失穩而破壞。4 臨界長度：容器在外壓作用下，與臨界壓力相對應的長度，稱為臨界長度 作用 : 用臨界長度和作為長、短圓筒和剛性圓筒的區分界限。LLcr 長圓筒LcrLLcr 短圓筒L Lcr 剛性圓筒第六章1 法蘭連接結構，它由一對法蘭，數個螺栓、螺母和墊片所組成。2 法蘭按接觸面形式分類窄面法蘭 法蘭與墊片的整個接觸面積都位于螺栓孔包圍的圓周范圍內 寬面法蘭一一法蘭與墊片接觸面積位于法蘭螺栓中心圓的

10、內外兩側。3 法蘭與設備連接方式分三類墊片 1 ）非金屬墊片（ 2）金屬墊片 （3）金屬 -非金屬組合墊片5 壓力容器法蘭標準 平焊法蘭和對焊法蘭 平焊法蘭分為甲型 焊縫開 V 型坡口；只限于使用非金屬軟墊片， 并配有光滑密封面和凹凸密封面。 參數 PN0.25MPa ，0.6 MPa , 1.00 MPa, 1.6 MPa四個壓力等級，直徑范圍DN3002000m m,溫度范圍為-20300 Co乙型開 U 型坡口；有一個圓筒形的短節 參數 PN0.25MPa,0.6MPa, 1.00MPa,1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa 。適用全部直徑范圍為 DN3003000mm,溫度范圍為-

11、20350Co7 法蘭標準的標記方法 法蘭類型代號 密封面形式代號 公稱直徑， mm 公稱壓力， MPa 標準號8 臥式容器支座分為鞍座、圈座、支腿臥式容器 大型臥式貯槽 熱交換器多用鞍座采用圈座：大直徑薄壁容器和真空容器多于兩個支承的長容器。耳式支座小型設備9 開孔應力集中現象：現象叫應力集中。有筋板和支腳板組成還用到墊片容器開孔后，在孔邊附近的地區局部，應力會達到很大的數值，局部應力增長的 基本原因 結構的連續性被破壞1 0開孔補強設計原則（1）等面積補強法的設計原則2）塑性失效補強原則第七章1 板式換熱器優點： 缺點：列管式換熱器優點：傳熱效率高，金屬消耗量低流體阻力較大，強度剛度差 制

12、造困難 ，難以維修， 結構堅固，可靠程度高，適應性強，材料范圍廣缺點：傳熱效率 緊湊性 金屬消耗量不如板式換熱器2 管殼式換熱器的分類（ 1） 固定管板式換熱器： 優點：結構較簡單，造價較低，相對其它列管式換熱器其管板最薄。缺點：管外清洗困難；管殼間有溫差應力存在；當兩種介質溫差較大時必須設置膨脹節。適用于殼程介質清潔，不易結垢，管程需清洗以及溫差不大或溫差雖大但是殼程壓力不大的場合（2）浮頭式換熱器：優點一端管板固定，另一端管板可在殼體內移動；管殼間不產生溫差應力；管束可抽出，便于清洗。 缺點 結構較復雜，金屬耗量較大；浮頭處發生內漏時不便檢查；管束與管體間隙較大，影響傳熱。適用殼體和管束之

13、間壁溫相差較大，或介質易結垢的場合。（3）填料函式換熱器：優點管束一端可自由膨脹；造價比浮頭式低；檢修、清洗容易；填函處泄漏能及時發現。缺點 殼程內介質有外漏的可能；殼程中不宜處理易揮發、易燃、易爆、有毒的介質。適用4MPa以下，且不適用于易揮發、易燃、易爆、有毒及貴重介質，使用溫度受填料的物性限制。（4）U型管式換熱器：優點 只有一個管板；管程至少為兩程；管束可以抽出清洗；管子可自由膨脹。缺點 管內不便清洗；管板上布管少，結構不緊湊，管外介質易短路，影響傳熱效適用管內介質清潔，不易結垢的高溫、高壓、腐蝕性較強的場合3換熱管在管板上固定方式有三種：脹接、焊接、脹焊結合。脹接：利用脹管器擠壓伸入

14、管板孔中的管子端部，使管端發生塑性變形，管板孔同時產生彈性變形，取去脹管器后，管板與管子產生一定的擠壓力，貼在一起達到密封緊固連接的目的。一般用在換熱管為碳素鋼，管板為碳素鋼或低合金鋼，設計壓力不超過4.0 MPa,設計溫度在350 C以下，且無特殊要求的場合。換熱管脹接于管板上時應注意：采用脹接時，管板硬度應比管端硬度高，以保證脹接質量。這樣可避免在脹接時管板產生塑性變形，影響脹接的緊密性。如達不到這個要求時，可將管端進行退火處理，降低硬度后再進行脹接。另外，對于管板及換熱器材料的線膨脹系數和操作溫度與室溫的溫差t，必須符合規定（焊接：焊接連接比脹接連接有更大的優越性：在高溫高壓條件下，焊接

15、連接能保持連接的緊密性；管板 孔加工要求低，可節省孔的加工工時；焊接工藝比脹接工藝簡單；在壓力不太高時可使用較 薄的管板。焊接連接的缺點是：由于在焊接接頭處產生的熱應力可能造成應力腐蝕和破裂；同時管子與管板 間存在間隙，這些間隙內的流體不流動，很容易造成“間隙腐蝕”。焊接接頭的形式有：管板孔上不開坡口;管板孔端開600坡口； 管子頭部不突出管板；孔四周開溝槽。一般用在溫度壓強都較高的情況下，并且對管板孔加工要求不高時。脹焊結合：適用于高溫高壓下，連接接頭在反復的熱沖擊、熱變形、熱腐蝕及介質壓力作用，工作環境極 其苛刻，容易發生破壞，無法克服焊接的“間隙腐蝕”和“應力腐蝕”的情況下。脹焊結合方法

16、的優點：由于焊接連接產生應力腐蝕及間隙腐蝕，尤其在高溫高壓下，連接接頭在反復的熱沖擊、熱變形、熱腐蝕及介質壓力作用下，工作環境極其苛刻，容易發生破壞，無論采用脹接或焊接均難以滿足要求。而脹焊結合法能提高連接處的抗疲勞性能，消除應力腐蝕和間隙腐蝕，提高 使用壽命。主要方法有：先強度焊后貼脹、先強度焊后強度脹、先強度脹后密封焊等多種。4管子在管板上排列的標準形式有哪些？各適用于什么場合？答：排列的標準形式有：正三角形和轉角正三角形排列，適用于殼程介質污垢少，且不需要進 行機械清洗的場合。正方形和轉角正方形排列，一般可用于管束可抽出清洗管間的場 合。5分程原因當換熱器所需的換熱面積較大，而管子做得太

17、長時，就得增大殼體直徑，排列較多的管子。此時，為了增加管程流速，提高傳熱效果，須將管束分程，使流體依次流過各程管子。分程滿足條件28C;各程換熱管數應大致相等；相鄰程間平均壁溫差一般不應超過各程間的密封長度應最短；分程隔板的形狀應簡單。第八章1 基本結構： 塔體：包括筒節、端蓋和聯接法蘭等;內件：支座：附件：塔板或填料及其支承裝置；一般為裙式支座；包括人孔、進出料接管、各類儀表接管、液體和氣體的分配裝置，塔外的扶梯、平臺、保溫層等。2自支撐式塔設備設計，除考慮操作壓力，還考慮質量載荷、風載荷、地震載荷、偏心載荷等載荷3 板式塔總結構塔體與裙座結構 塔盤結構：塔盤板、降液管、溢流堰、緊固件和支承

18、件。除沫裝置：用于分離氣體夾帶的液滴，多位于塔頂出口處。 設備管道：人孔、接管等。 塔附件：保溫圈、吊柱、扶梯、平臺等 。4 塔盤的結構有整塊式（ 800-900 以下）和分塊式（ 800-900 以上）兩種5 填料塔結構基本特點 ：填料塔在傳質形式上與板式塔不同，它是一種連續式氣液傳質設備。這種塔由塔體、噴淋裝 置、填料、再分布器、柵板以及氣、液的進出口等部件組成。6 噴淋裝置 要求：使整個塔截面的填料表面很好潤濕，結構簡單，制造維修方便。作用：噴出液體，使整個塔截面的填料很好潤濕，直接影響塔的處理能力和分離效率。7 支承結構常用類型 噴灑型 溢流型 沖擊型作用:支承填料設計要求 足夠的強度、剛度以及足夠的自由截面第九章1 攪拌設備的作用使物料混合均勻 使氣體在液相中很好地分散使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻地懸浮強化相間的傳質（如吸收等）強化傳熱2 攪拌設備有攪拌裝置（傳動裝置 攪拌軸 攪拌器），軸封，攪拌罐（罐體 附件）組成3 常見攪拌器有漿式 渦輪式 推進式