過程設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)：8.2零部件

8.2過程設(shè)備通用零部件8.2.1概述8.2.2筒體與封頭8.2.3法蘭聯(lián)接8.2.4設(shè)備支座8.2.5設(shè)備的開孔8.2.6設(shè)備的附件8.2.1概述設(shè)計時如果選用標準零部件須將工藝條件確定的直徑和最高操作壓力（或設(shè)計壓力）調(diào)整到符合規(guī)定的公稱直徑和公稱壓力，然后以公稱直徑和公稱壓力為參數(shù)，根據(jù)標準選用零部件的尺寸。容器零部件標準化的基本參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。鋼板卷制的筒體，公稱直徑等于內(nèi)徑。無縫鋼管制作的筒體，公稱直徑為鋼管外徑。封頭的公稱直徑與筒體一致。指標準化以后的標準直徑，用符號DN表示，單位為mm。如內(nèi)徑為1000mm的容器公稱直徑標記為DN1000。1.公稱直徑DN：1）壓力容器的公稱直徑：

表8-1壓力容器的公稱直徑DN

注：紅色的公稱直徑盡量不采用。封頭的公稱直徑應(yīng)與筒體保持一致。筒體由鋼板卷制而成30035040045050055060065070080090010001100120013001400150016001700180019002000210022002300240026002800300032003400360038004000

筒體由無縫鋼管制作159219273325377426

是管子的名義直徑，既不是內(nèi)徑，也不是外徑，每一公稱直徑對應(yīng)一外徑，其內(nèi)徑隨厚度不同而不同，可以用mm表示，也可以用in表示。見表8-22）管子的公稱直徑3）其它零部件的公稱直徑

法蘭:與它相配的筒體或管子的公稱直徑

支座:與它相配的容器的公稱直徑

其它一些零部件:結(jié)構(gòu)中的某一重要尺

寸，如視鏡的視孔直徑，填料箱的軸徑等指標準化以后的容器和管道的操作壓力。以PN表示，單位為MPa要使零部件標準化，僅有公稱直徑一個參數(shù)是不夠的，因為工作壓力不同，公稱直徑相同的零部件尺寸是不同的，所以要將容器的零部件所承受的壓力分成若干個標準壓力等級，這種規(guī)定的標準壓力等級就是公稱壓力。2公稱壓力PN公稱壓力（PN)：常用的壓力等級為0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.0，10MPa等。8.2.2筒體和封頭1筒體2封頭分類：凸形封頭（半球形、橢圓形、碟形）錐形封頭（帶折邊的、無折邊的）平板封頭筒體通常由鋼板卷焊而成或直接采用無縫鋼管。查閱筒體的有關(guān)標準數(shù)據(jù)：直徑、容積、面積、厚度、重量等?！倔w兩個基本元件半球形封頭常與筒體取相同的厚度，用于大直徑半球形封頭橢圓形封頭標記：橢圓形封頭DN1000×10—Q235-AJB/T4737碟形封頭碟形封頭常用于低壓壓力容器錐形封頭封頭標準為J/T4746-2002，標記為：類型代號公稱直徑×名義厚度—材料牌號標準號平板封頭8.2.3法蘭聯(lián)接由一對法蘭，若干個螺栓、螺母、一個墊片組成。一結(jié)構(gòu)及工作原理法蘭聯(lián)接的畫法法蘭聯(lián)接的畫法法蘭聯(lián)接的特點：1、密封可靠：能保證緊密不漏；2、強度高：附加法蘭不削弱整體強度；3、適用面廣：設(shè)備和管道均可適用；4、可拆聯(lián)接：可多次重復裝拆；5、經(jīng)濟合理：可批量生產(chǎn)。法蘭聯(lián)接的工作原理法蘭聯(lián)接的影響因素：螺栓預緊力法蘭密封面特征墊片性能法蘭剛度操作條件根據(jù)法蘭與設(shè)備或管道連接的整體程度可分為：二、法蘭聯(lián)接的分類焊接法蘭活套法蘭螺紋法蘭平焊法蘭對焊法蘭活套法蘭螺紋法蘭三、密封面形式光滑面凹凸面榫槽面梯形槽密封面表8-5用于劇毒介質(zhì)和壓力較高的場合。1）光滑密封面：密封面是一個光滑平面，或在光滑平面上有幾條同心圓的V型溝槽。用于介質(zhì)無毒、壓力低、尺寸較小的場合2）凹凸密封面：法蘭密封面一個凹面，一個凸面。用于壓力較高，介質(zhì)易燃、易爆、有毒的場合3）榫槽密封面：密封面由一個榫面和一個槽面組成。環(huán)密封面：法蘭密封面上各有一梯形槽，安裝橢圓形或八角金屬墊片。用于溫度、壓力有波動，介質(zhì)滲透性大的場合。1）金屬墊2）非金屬墊3）金屬－非金屬組合墊四、墊片選擇墊片的選用直接關(guān)系到法蘭聯(lián)接的密封性，選用依據(jù)：介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力等。表8-5墊片分類：1）壓力容器法蘭標準：選用法蘭尺寸公稱直徑公稱壓力最大操作壓力操作溫度法蘭材料見表9－9真空系統(tǒng)容器法蘭選用的公稱壓力一般應(yīng)不小于0.6Mpa平焊法蘭（圖8-5）對焊法蘭（圖8-5）甲型平焊法蘭乙型平焊法蘭五、法蘭標準：分壓力容器標準和管法蘭標準。壓力容器法蘭標準JB4701－92甲型平焊法蘭對焊法蘭乙型平焊法蘭法蘭DN為1000mm由于操作壓力不高，直徑不大，可采用甲型平焊法蘭（見表9-10）根據(jù)表9－9，PN0.6MPa螺栓材料用Q235-A，螺母用Q235-A(表9-7)根據(jù)PN、DN可查表9-10得到法蘭尺寸例：為精餾塔配一對連接塔身與封頭的法蘭，塔內(nèi)徑為1m，操作溫度280℃，設(shè)計壓力0.2MPa，材料Q235-A。解：法蘭的公稱壓力須視法蘭的材料和工作溫度而定。真空容器，真空度低于88kPg時，公稱壓力不低于0.6Mpa真空度為88~101kPg時，公稱壓力不低于1.0Mpa易燃或有毒介質(zhì)公稱壓力不低于1.0Mpa,劇毒或強滲透介質(zhì)，公稱壓力不低于1.6Mpa2）管法蘭標準：HG20592~20635《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》（表9-11）公稱壓力：HG法蘭的標記

a法蘭（法蘭蓋）b－cdefgh

a標準號：按HG標準統(tǒng)一號HG20592b法蘭類型代號：按表9－12c法蘭公稱通徑DN(mm)與適用鋼管外徑系列d法蘭公稱壓力PN，MPae密封面型式代號按表9－13，突面法蘭如車制密紋水線，則標記為RF（A）f應(yīng)由用戶提供的鋼管壁厚g材料牌號h其它（如表面粗糙度）HG20592法蘭PL1200－0.6RFQ235-AHG法蘭按下列規(guī)定標記：8.2.4設(shè)備的支座一、立式容器的支座懸掛式支座支承式支座裙座支座二、臥式容器的支座：鞍座支腿式支座1、懸掛式支座：已有系列標準（JB/T4725）懸掛式支座通常由兩塊筋板和一塊底板焊接而成A、B型帶墊板AN、BN型不帶墊板標準JB/T4725—19921）根據(jù)設(shè)備質(zhì)量算出每個支座需要承擔的負荷Q（按兩個計算）2）確定支座形式后從表9-15或表9-16按照支座允許負荷大于實際負荷的原則，選出合適的支座選用步驟：標記：JB/T4725-92，耳座AN3，Q235A.F支座號型號A、AN、B、BN

JB/T4725－92，耳座××如：A型、不帶墊板，3號耳式支座，支座材料為Q235A.F標記為：JB/T4725-92，耳座AN3，Q235A.F

JB/T4724標準規(guī)定了耳式支座的標記：2、支腿式支座（1）公稱直徑DN400～1600；（2）圓筒長度L與公稱直徑DN

之比L/DN≤5；（3）容器的總高H≤5000mm。

A、AN型:角鋼B、BN型:管鋼標準為JB/T4713型號A、B支座號JB/TB4713－92，支座××支腿式支座的標記為：

如容器公稱直徑DN800，角鋼支柱支腿，不帶墊板，材料為Q235-A.F，支承高度H=800mm。標記為：JB/T4713－92，支腿AN3－8003、支承式支座（1）公稱直徑DN800～4000；（2）圓筒長度L與公稱直徑DN之比L/DN≤5；（3）容器的總高H≤10m。型號A、B支座號

JB/TB4724－92，支座××支承式支座的標記為A型鋼板焊制B型鋼管制作4裙座圓筒或錐形筒制成5、鞍式支座鞍式支座常用于臥式設(shè)備。鞍座由一塊底板、一塊豎板和若干塊肋板焊接而成。已有標準系列（JB/T4712-92）每一公稱直徑都有A型（輕型）和B型（重型）A型和B型又可分為F型（固定支座）和S型（活動支座）兩種。每個容器用兩個支座，F(xiàn)型和S型各一個 臥式設(shè)備一般采用雙支座，一個Ⅰ型，一個Ⅱ型。其中Ⅰ型的螺栓孔為園孔，Ⅱ型的螺栓孔為長園孔。AF 鞍式支座的位置布置應(yīng)符合A≤Ri/2和A≤L/2。AL8.2.5設(shè)備的開孔1）設(shè)備的管口與凸緣： 接管插入容器內(nèi)壁的長度大于或等于1.5δn不小于6mm

管口伸出長度見表8-62）人孔、手孔、檢查孔：見表8-73）視鏡1.設(shè)備開孔的裝置8.2.6安全附件安全閥爆破片壓力表、液面計、測溫儀表1、安全閥作用：當壓力超過正常工作壓力，能自動打開，介迅速排放，使設(shè)備內(nèi)的壓力保持在最高許用壓力范圍內(nèi)，保證其處于安全狀態(tài)。2、爆破片使用場合①容器內(nèi)的介質(zhì)易于結(jié)晶或聚合，或帶有較多的粘性物質(zhì)，容易堵塞安全閥，或使安全閥的閥芯和閥座粘在一起；②容器的內(nèi)壓由化學反應(yīng)或其他原因會迅速上升，安全閥難以及時排出所產(chǎn)生的大量氣體，且無法及時降壓。但不適用于壓力劇增，反應(yīng)速度達到爆轟時的壓力容器；③容器內(nèi)的介質(zhì)為劇毒或極為昂貴的氣體，使用安全閥難以達到防漏要求。3、壓力表、液面計和測溫儀表壓力表選用要求①所選壓力表必須與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng)；②低壓容器使用的壓力精度不低于2.5級；中、高壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于1.5級；③壓力表盤刻度極限值為最高工作壓力的1.5~3.0倍，最好選用2倍，表盤直徑不應(yīng)小于100mm。壓力表安裝要求①安裝位置應(yīng)便于操作人員觀察和清洗，且應(yīng)避免受到輻射熱、凍結(jié)或震動的不利影響；②壓力表與壓力容器之間，應(yīng)裝設(shè)三通旋塞或針形閥，三通旋塞或針形閥上應(yīng)有開啟標記和鎖緊裝置，壓力表和壓力容器之間不得連接其他用途的任何配件或接管；③用于水蒸汽介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應(yīng)裝有存水彎管；④用于具有腐蝕性或高粘度介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應(yīng)裝設(shè)能隔離介質(zhì)的緩沖裝置。液位計選用要求①應(yīng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)、最高工作壓力和溫度選用；②在安裝使用前，低、中壓容器用的液面計，應(yīng)進行1.5倍液面計公稱壓力的水壓試驗，高壓容器用的液面計，應(yīng)進行1.25倍液面計公稱壓力的水壓試驗；③盛裝0℃以下介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)選用防霜液面計；④寒冷地區(qū)室外使用的液面計，應(yīng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)的液面計；⑤易燃、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的液化氣體壓力容器，應(yīng)采用板式或自動液面指示計，并應(yīng)有防止泄漏的保護裝置；⑥要求液面指示平穩(wěn)時不應(yīng)采用浮子式液面計。安全