化工設備機械基礎知識總結

一、名詞解釋

A組

1、蠕變：在高溫時，在一定的應力下，應變隨時間而增加的

現(xiàn)象。或者金屬在高溫和應力作用下逐漸產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。

2、延伸率：試件受拉力拉斷后，總伸長的長度與原始長度之

比的百分率。

3、彈性模數(shù)（E）：材料在彈性范圍內，應力和應變成正比，

即σ=Eε，比例系數(shù)E為彈性模數(shù)。

4、硬度：金屬材料表面上不大的體積內抵抗其他更硬物體壓

入表面發(fā)生變形或破裂的能力。

5、沖擊功與沖擊韌性：沖擊功是沖擊負荷使試樣破斷所做的

功。沖擊韌性是材料在外加動載荷突然襲擊時的一種及時和迅速塑性變形的能力。

6、泊桑比（μ）：拉伸試驗中試件單位橫向收縮與單位縱向伸

長之比。

7、耐腐蝕性：金屬和合金對周圍介質侵蝕（發(fā)生化學和電化

學作用引起的破壞）的抵抗能力。8、抗氧化性：金屬和合金抵抗被氧化的能力。

9、屈服點：金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象的應力，即開始出現(xiàn)塑性

變形的應力。它代表材料抵抗產(chǎn)生塑性變形的能力。10、抗拉強度：金屬材料在受力過程中，從開始加載到發(fā)生斷裂所能達到的最大應力值。B組：

1、鎮(zhèn)靜鋼：鎮(zhèn)靜鋼在用冶煉時用強脫氧劑Si，Al等完全脫

氧，是脫氧完全的鋼。反FeO中的氧還原出來，生成Si和Al2O3。鋼錠膜上大下小，澆注后鋼液從底部向上，向中心順序地凝固。鋼錠上部形成集中縮孔，內部緊密堅實。

2、半鎮(zhèn)靜鋼：介于鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼之間，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(zhèn)靜鋼。3、低碳鋼：含碳量低于

的碳素鋼。

的合金鋼。

4、低合金鋼：一般合金元素總含量小于

5、沸騰鋼：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(fā)生自脫氧反應，放出大量的CO氣體，造成沸騰現(xiàn)象。沸騰鋼錠中縮孔，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、碳素鋼：這種鋼的合金元素含量低，而且這些合金元素

不是為了改善鋼材性能人為加入的。7、鑄鐵：含碳量大于0.02的鐵碳合金。

8、鐵素體：碳溶解在αFe中所形成的固溶體叫鐵素體。9、奧氏體：碳溶解γFe在中所形成的固溶體叫奧氏體。10、馬氏體：鋼和鐵從高溫奧氏體狀態(tài)急冷下來，得到

一種碳原子在α鐵中過飽和的固溶體。C、

1、熱處理：鋼鐵在固態(tài)下通過加熱，保溫和不同的冷卻方式，以改變其組織、滿足所需要的物理，化學與機械性能，這樣的加工工藝稱為熱處理。

2、正火：將加熱到時臨界點以上的一定溫度，保溫一段時間后的工件從爐中取出置于空氣中冷卻速度比退火快，因而晶�；�。

3、退火：反工件加熱到時臨界點以上的一定溫度，保溫一段時間，然后隨爐一起冷卻下來，得到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理方法。

4、淬火：將鋼加熱至（臨界點以上30至50攝氏度）淬火溫度并保溫一定時間，然后在淬火劑中冷卻以得到馬氏體組織的一種熱處理工藝。淬火可以增加工件的硬度、強度和耐磨性。

5、回火：在零件淬火后再進行一次低溫的加熱與冷處理工藝�；鼗鹂梢越档秃拖�除工件淬火后的內應力，使組織趨于穩(wěn)定，并獲得技術上所要求的性能。

6、調質：淬火加高溫回火的操作。要求零件的強度、韌性、塑性等機械性能都較好時，一般采用調質處理。

7、普通碳素鋼：這種鋼含硫，磷等有害雜質較多，要求S低于0.055100，P低于。普通碳素結構的牌號由代表鋼材

屈服點的字母、屈服點數(shù)值、材料質量等級符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成，例如：Q235AF。

8、優(yōu)質碳素鋼：含硫，磷等有害雜質較少（含S、P均不大

于

），非金屬雜質少，組織均勻，表面質量較好。9、不銹鋼和不銹耐酸鋼：不銹鋼是耐大氣腐蝕的鋼；耐酸

鋼是能抵抗強烈腐蝕性介質的鋼。不銹耐酸鋼是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。

10、鍋爐鋼：有鍋爐鋼管和鍋爐鋼板。鍋爐鋼管主要用作鍋爐及某些換熱設備的受熱面和蒸汽管路，鍋爐鋼板則常用于鍋爐和其他壓力容器的承壓殼體。由于鍋爐鋼常處于中溫高壓狀態(tài)，而且還受沖擊、疲勞、水和蒸汽的腐蝕作用，以及各種冷熱加工，因此，對其性能要求也較高。D、

1.容器鋼：化工生產(chǎn)所用容器與設備的操作條件較復雜，制造技術要求比較嚴格，對壓力容器用鋼板有比較嚴格的要求。2.耐熱鋼：能耐高溫的鋼，抗氧化性能強且強度大。

3.低溫用鋼：由于普通碳鋼在低溫下（-20℃以下）會變脆，沖擊韌性會顯著下降。因此用作低溫場合的鋼要求具有良好的韌性（包括低溫韌性），良好的加工工藝性和可焊性的鋼。4.腐蝕速度：評定金屬的腐蝕有兩種方法。（1）根據(jù)重量評定金屬的腐蝕的速度。它是通過實驗的表面積、單位時間腐蝕引起的重量變化。

（2）根據(jù)金屬的腐蝕深度評定金屬的腐蝕速度。根據(jù)重量變化表示腐蝕速度時，沒有考慮金屬的相對密度，因此當重量損失相同時，相對密度不同的金屬其截面的尺寸的減少則不同。為了表示腐蝕前后尺寸的變化，常用金屬厚度減少量，即腐蝕深度來表示腐蝕速度。5.化學腐蝕：金屬遇到干燥的氣體和非電解質溶液發(fā)生化學作用引起的腐蝕。化學腐蝕在金屬表面上，腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。6.電化學腐蝕：金屬與電解質溶液間產(chǎn)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(chǎn)生。

7.氫腐蝕：氫氣在高溫高壓下對普通碳鋼及低合金鋼產(chǎn)生腐蝕，使材料的機械強度和塑性顯著下降，甚至破壞的現(xiàn)象。8.晶間腐蝕：一種局部的,選擇性的破壞。

9.應力腐蝕：金屬在腐蝕性介質和拉應力的共同作用下產(chǎn)生的一種破壞形式。

10.陰極保護：把盛有電解質的金屬設備和直流電源負極相連，電源正極和一輔助陽極相連。當電路接通后，電源便給金屬設備以陰極電流，使金屬的電極電位向負向移動，當電位降至陽極起始電位時，金屬設備的腐蝕即停止。

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化工設備機械基礎

課程總結

一、課程介紹

1、篇章概述1）化工機械力學基礎

化工機械力學基礎的任務就是研究構件在外力的作用下的變形和破壞規(guī)

律，為設計構件選擇適當?shù)牟牧虾统叽�，以達到強度、剛度和穩(wěn)定性要求，使設備滿足適用、安全和經(jīng)濟的原則，而提供必要的基礎理論知識。主要從以下兩個方面來學習：1、研究構件的受力的情況，進行受力大小的計算；2、研究材料的力學性能和構件的受力變形與破壞規(guī)律，進行構件強度、剛度或穩(wěn)定性的計算。2）化工機械材料基礎

化學工業(yè)是國名經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，各種化學生產(chǎn)工藝的要求不盡相同。如壓力從常壓到高壓甚至到超高壓，溫度從低溫到高溫，以及腐蝕性、易燃、易爆物料等，是設備所運行的極其復雜的操作條件。由于不同的生產(chǎn)條件對設備材料有不同的要求，因此，合理選擇材料是設計化工設備的主要環(huán)節(jié)。

材料的性能包括材料的力學性能、物理性能、化學性能和加工性能等。力學性能是金屬材料在外力作用下抵抗變形或破壞的能力，如強度、硬度、彈性、塑性、韌性等。這些性能是化工設備設計中材料選擇及計算時決定許用應力的依據(jù)。3、壓力容器與化工設備

在化工廠中，可以看到許多設備，有的用來貯存物料，例如各種貯存罐、計量罐、高位槽；有的進行物理過程，例如換熱器、蒸餾塔沉降器、過濾器；有的用來進行化學反應，例如聚合釜、反應器、合成爐。這些設備雖然尺寸大小不一，形態(tài)結構各異，內部構件形式更是多種多樣，但是他們都有一個外殼，這個外殼就稱為容器。容器的結構有筒體、封頭、法蘭、人孔、支座、接口管、液面計等。因此，了解各個結構的形式性能，選擇合適的零件，使容器能夠滿足工藝要求至關重要。

4）機械傳動與化工機器

化工生產(chǎn)中，所用的機器種類很多，但任何一部機器都是由原動機、工作機和傳動部分組成的。將原動機的能量能夠有效用于工作機，還需要一個中間環(huán)節(jié)，即組成傳動機構的傳動裝置。因此，了解傳動是機器能更好的運行時需要的。

2、課程學習目標

（1）掌握對化工設備中的受力構件進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算的基本理論和方法。

（2）能為常用化工設備合理地選擇材料。（3）掌握化工設備通用零部件的選用方法。（4）了解壓力容器監(jiān)察管理法規(guī)。3、課程特點

我國從上個世紀８０年代開始將分散在不同課程中的機械知識綜合成《化工設備機械基礎》課程，其主要特點有以下幾點：

（１）高度的綜合性本課程內容包括靜力學、材料力學、化工設備材料、化工容器、化工設備和課程設計，內容十分豐富。

（２）內容的選取著眼于適合化工、輕工等絕大多數(shù)非機械類專業(yè)的教學要求、針對性強，立足于加強基礎和學以致用。

（３）密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，實踐性強二、學習內容總結

第一篇化工機械力學基礎、

通過學習，我對力學的基本概念有了更深入的了解，掌握了力、約束和約束反力、剛體、平

衡、力矩、力偶、力的平移、平面力系的簡化和合力矩定理等基本概念；能熟練畫出力物體的受力圖；會列平面力系的平衡方程并求解平衡系統(tǒng)的約束反力；掌握了直桿軸向拉伸及壓縮的內力和應力的求解及直桿軸向拉伸和壓縮時的變形的求解；了解應力集中的概念并掌握了剪切與擠壓的實用計算；掌握了扭轉的概念和實例及扭轉時外力和內力的計算；掌握了圓軸扭轉時的強度條件、變形和剛度條件；掌握了彎曲的概念和實例、剪力和彎矩的求解及會作剪力圖和彎矩圖；掌握了純彎曲時梁橫截面上的正應力概念并會計算慣性矩；掌握了彎曲正應力的強度條件；掌握了純彎曲時梁橫截面上的切應力概念、梁的彎曲變形及高粱彎曲強度和剛度措施。

第二篇化工機械材料基礎掌握了廣義虎克定律、強度理論及材料的疲軟性能；掌握了化工機械常用材料，如碳鋼、鑄鐵、低合金鋼、化工設備特種鋼、有色金屬、非金屬材料的成分、牌號、性能及用途；掌握了化工材料的腐蝕與防護及化工材料的防腐設計。

第三篇壓力容器與化工設備掌握了容器的結構與分類；掌握了內壓薄壁容器的設計、薄壁容器的幾何特征及內壓薄壁容器的應力分析；掌握了容器的壓力試驗；掌握了內壓容器封頭的設計；掌握了外壓容器球殼與凸形封頭設計，了解加強圈的作用及結構；掌握了容器零部件，如法蘭、容器支座、開孔補強、接管、視鏡、人孔和手孔、視鏡、設備吊耳；掌握了塔設備，如板式塔、填料塔的結構及用途；掌握了攪拌器類型、如何選用及附件

第四篇機械傳動與化工機器

了解了帶傳動的類型、結構、特點；了解了齒輪傳動的特點和分類；了解了蝸桿傳動的組成、特點和類型等等三、學習感悟

化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，它與農業(yè)、工業(yè)、國防以及人民的衣食住行都有極為密切的關系。因為工藝是通過設備實現(xiàn)的，所以化工設備在化學工業(yè)中起著相當重要的作用。選擇合理的設備對工藝來說十分重要，因而我們要懂設備，懂設備選型、選材及設備的設計等。這對我們將來要從事的化工方面的工作極為重要。

通過課程總結，我才發(fā)現(xiàn)原來在潛移默化中，我學到了這么多的東西。為次，我非常感謝教我們的羅老師。在到山西醫(yī)藥化工有限公司實習經(jīng)歷，讓我深刻的感觸到了，我們所學知識的用處很廣，不同的生產(chǎn)需要不同的滿足生產(chǎn)需要的設備，每個設備的外形、結構、附件都各不同，因此，需要我們了解并掌握機械方面的知識，來為我們的職業(yè)服務。在實習廠，我見到了各種法蘭、封頭、人孔、視鏡、反應設備、塔設備、換熱器等，我發(fā)覺自己很夠認出它們，并知道它們的作用是什么、怎么選用等等。當親眼見到這些實物時，我不禁想起了課堂上學的點點滴滴，因此，我發(fā)自內心的感謝羅老師的教導。

當然我也發(fā)現(xiàn)了自己學習中的不足，不能夠將理論跟實踐很好的聯(lián)系起來。比如，當看到

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