水工艺设备理论基础（PPT 43页）

第三章水工艺设备理论基础主要内容
一、容器应力理论
二、机械传动理论
三、机械制造工艺
四、热量传递与交换理论§3.1容器应力理论§3.3.1容器概述
一、容器概念
容器是设备外部壳体的总称
在这些设备中有的用来贮存物料例如各种贮罐、水槽、泥槽；有的进行反应过程例如各种床式反应器、离子交换柱、吸附塔水工艺中使用的容器壁厚t与曲率半径R之比一般小于1/10称作薄壁容器即
二、容器的分类
容器根据其形状、承压、材质、内部构造可分成不同的类型
（1）按容器形状分为
①方形或矩形容器——由平板焊成
特点：制造简单便于布置和分格但承压能力差
适用范围：故只用于小型常压设备
§3.1容器应力理论②球形容器——由数块球瓣板拼焊而成(类似篮球)
特点：承压能力好且相同表面积时容器容积最大但制作麻烦且不便于安置内部构件
适用范围：一般只用于承压的贮罐
③圆筒形容器——由圆柱形筒体和各种形状的封头组成
特点：制造较为容易便于安装各种内部构件且承压性能较好
适用范围：各种储罐在水工艺中应用最为广泛(后面主要以圆筒容器为例讲)
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（2）按容器承压情况分为
①常压容器：容器仅承受容器内介质的静压力一般为开口容器
②内压容器：容器内部介质压力大于外界压力的容器
按介质工作压力Pw的大小内压容器可分为低压（0.1~1.6MPa）、中压（10~100MPa）和高压容器（>100MPa）
水工艺设备中内压容器应用较多但一般属于低、中压容器内压容器设计时考虑的是强度问题§3.1容器应力理论③外压容器：容器内介质压力小于外界压力的容器
外压容器设计时主要应考虑稳定问题（变形）
（3）按容器组成材料分为
①金属容器
②非金属容器
（4）按容器内有无填料分为
①无填料容器
②填料容器
(本章中仅讨论水工艺中使用最多的钢制内压容器)
三、容器结构(以圆筒形容器为例)
容器一般由筒体（又称筒身）、封头（又称端盖）、法兰、支座、进出管及人孔（或手孔）视镜等组成（如图所示）下面主要讲的是有关中、低压容器的筒体、封头的设计计算的基本知识
§3.1容器应力理论圆筒形容器结构§3.1容器应力理论四、容器设计的基本要求
（1）
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