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1、第五章 容器（塔）设备,5.1 压力容器法兰 5.2 管法兰 5.3 支 座 5.4 安全泄放装置 5.5 填料及其支承装置 5.6 布（气、汽）装置,5.1 压力容器法兰,1、法兰连接：由一对法兰、若干个螺栓和垫片组成。,基础知识：,5.1 压力容器法兰 基础知识,2、初始密封条件：法兰在螺栓予紧力的作用下，把垫圈压紧，使其变形将法兰密封面上的凹凸不平处填满，形成了防止容器内介质泄漏的初始密封条件。,3、预紧密封比压：初始密封条件下，垫圈单位面积上的压紧力称作预紧密封比压。,5.1 压力容器法兰 基础知识,4、工作密封比压：当容器内介质升压到某一临界值时，介质将发生泄漏，这个临界比压称为法兰
2、连接的工作密封比压，即法兰密封面和垫圈间所必须保留的最低比压。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封面形式,常用的法兰密封面形式有以下三种：平面型密封面、凹凸型密封面、榫槽型密封面,（1）平面型密封面 是一个突出的光滑平面。结构简单，易于加工，密封性能差，通常使用于内压较低且介质无毒的容器。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封面形式,（2）凹凸型密封面由一个凸平面和一个凹面所组成。在凹面上放置垫圈，压紧时，垫圈不会被挤出来。适用于压力比较大的容器。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封面形式,（3）榫槽型密封面由一个榫和一个槽所组成。垫圈放在槽内，垫圈不会变形，密封效果最好，但凸面部分易被碰坏，且
3、加工难度大，一般使用于有毒或易燃、易爆介质的容器。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封面形式,焊接是通过加热、加压、加热同时加压，利用原子间的联系及质点的扩散作用，使两部分同质或不同质的金属材料形成永久联接的方法。可分为熔化焊、加压焊和钎焊三大类。,5.1 压力容器法兰 容器法兰类型,复习：,5.1 压力容器法兰 容器法兰类型,复习：,熔化焊 它的特点是两块金属的接头处，必须加热至熔化状态，冷凝后彼此焊接起来。电弧焊、氧-乙炔气焊等都是熔化焊,压力焊 它的特点是两块金属的接头处，不论是加热或不加热，都要加压并在压力作用下，彼此焊接起来的。电阻焊就是压力焊中的一种焊接方法。,钎焊 它的特点是将两
4、块金属加热而不熔化，只有填充在接头间的钎料熔化（因其熔点比被焊金属低），待钎料凝固后，即把两块金属彼此连接起来。,5.1 压力容器法兰 容器法兰类型,法兰容器按其结构形式有三个类型：甲型平焊法兰乙型平焊法兰长颈对焊法兰。,（1）甲型平焊法兰,其密封面具有两种形式：平面密封面和凹凸密封面。,适用于公称直径小、公称压力也小的压力容器。,（2）乙型平焊法兰,其密封面具有三种形式：平面密封面和凹凸密封面、榫槽型密封面。,适用于公称直径大、公称压力也大的压力容器。,与甲型相比，多了个短节，短节与法兰不是一个整体，法兰不直接跟容器筒体连接，可以避免筒体因法兰在内压作用下变形带来的附加弯矩。,（2）乙型平焊
5、法兰,（3）长颈对焊法兰,（a）平面密封面,与乙型平焊法兰相比，其短节与法兰是一个整体；适用于中、高压压力容器。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封垫片,垫片作用：在螺栓压紧力的作用下，填充法兰盘密封面的凹凸不平处以阻止容器内介质的外泄。,压力容器法兰的密封垫片有三种：非金属软垫片、缠绕式垫片、金属包垫片,（1）非金属软垫片这类密封垫片的材料是厚度为3mm的耐油石棉橡胶板和石棉橡胶板。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封垫片,这类垫片可用于以上三种类型的法兰上，但不适用于榫槽型的密封面。,（2）缠绕式垫片 用0Cr13或0Cr18Ni9或08F等V型和W型钢带与石棉、聚氯乙烯或柔性石墨等填充带
6、相间缠卷而成。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封垫片,这类垫片只能用于乙型和长颈法兰，它的外径与非金属垫片相同，但宽度窄于非金属垫片。,（3）金属包垫片 以石棉胶板作为内芯，外包厚度为0.20.5mm厚的薄金属板构成。,5.1 压力容器法兰 容器法兰密封垫片,金属包垫片也只能使用于乙型和长颈对焊法兰。,5.2 管法兰 管法兰的类型,1、板式平焊法兰 2、带颈平焊法兰 3、带颈对焊法兰,4、承插法兰5、平焊环松套板式法兰6、翻边松套板式法兰7、法兰盖,5.2 管法兰 管法兰的类型,1、板式平焊法兰 刚性较低，易发生变形而导致泄漏。仅适用中低压容器（PN1.0MPa），并不得用于有毒、易燃、易爆
7、以及真空度要求较高的场所。,2、带颈平焊法兰 其平板上增加了一个短颈，使法兰的刚度大大增加，并且有多种密封面，适用的压力范围较广。,5.2 管法兰 管法兰的类型,3、带颈对焊法兰 颈较高，且与钢管的连接处采用对接焊，故其有很高的承载能力，适用于中高压场所。,4、承插法兰 在法兰和钢管之间仅有单面填角焊，承载力较差，只适用于DN50mm的小口径管道上，且公称压力不得大于10MPa。,5、平焊环松套板式法兰 松套法兰也称作活套法兰，指法兰未能有效地与接管连接成一个整体的法兰。适用的公称压力较低（PN1.6MPa），适用于具有腐蚀性介质或有色金属管道系统。6、翻边松套板式法兰 其密封面仅有突面一种形
8、式，其适用的公称压力和公称直径较平焊环松套法兰更小。7、法兰盖：主要用于管道端头以及人孔，手孔的封头，与法兰相匹配。,5.2 管法兰 管法兰的类型,5.2 管法兰 管法兰密封面形式,1、石棉橡胶板垫片2、柔性石墨复合垫片,5.2 管法兰 管法兰的密封垫片,3、聚四氟乙烯包覆垫4、金属缠绕垫,5、金属齿形组合垫6、金属环垫,1、石棉橡胶板垫片 耐热和耐腐蚀性较好，有适宜的弹性，制造方便，价格低廉。可以用于全平面法兰，也可以用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。其厚度一般为23mm。,5.2 管法兰 管法兰的密封垫片,2、柔性石墨复合垫片 具有冲齿的金属板和膨胀石墨粒子的复合板制成，由于柔性石墨具有耐高温
9、、耐腐蚀、回弹能力强的特点，金属芯板又提高了垫片的机械强度，故其性能良好，是石棉橡胶垫片的代用品。,3、聚四氟乙烯包覆垫 在厚度为2mm的石棉橡胶板外面包覆0.5mm厚度聚四氟乙烯构成，主要用于强腐蚀介质和物料不允许受污染的情况。但聚四氟乙烯具有冷流和热蠕度的特点，所以压力一般不应大于4.0MPa，温度不超过200300，且只适用于突面密封面。,5.2 管法兰 管法兰的密封垫片,4、金属缠绕垫 其型式与压力容器法兰用的完全相同。,5、金属齿形组合垫 由厚度为34mm的金属齿形环和上下两面覆盖厚度为0.5mm的柔性石墨或聚四氟乙烯薄板组成，适用于公称压力为6.316MPa的中高压管道，适用的密封
10、面为突面和凹凸面。,5.2 管法兰 管法兰的密封垫片,6、金属环垫 金属环垫是用08、0Cr13、0Cr19Ni19等金属材料制成，截面有八角形和椭圆形两种。适用于高温高压系统。,5.3 支 座,一、卧式容器的支座 1、鞍座 2、圈座 3、支腿二、立式容器的支座 1、腿式支座 2、支承式支座 3、耳式支座 4、裙式支座,卧式容器的支座,卧式容器支座的应用,1、鞍座应用最广。,2、圈座受力情况比前者好，在大直径薄壁容器和真空操作容器或支座多于两个时采用。,3、支腿一般采用双支座。,鞍式支座有轻型（代号为A）和重型（代号为B）；安装形式有固定式（代号为F）和滑动式（代号为S），一个容器使用两个鞍座
11、，必须一个固定式安装，一个滑动式安装，以适应容器因温度变化而发生的轴向变形。,5.3 支 座,立式容器的支座：腿式支座、支承式支座、耳式支座、裙式支座,腿式支座_又称为支腿,就是将角钢或钢管直接筒体或筒体的加强板上。形状跟5.14图c类似，只是容器是立式。,优点：构造简单、轻巧、便于制造、安装，并在筒体下留有较大空间，便于操作、维修。,适用：高度较小的立式容器。,支承式支座,适用于高度不大于10m且离地面比较低的立式容器。,优点：构造简单，有较大空间，便于安装、操作、维修。,缺点：对设备壳体会产生较大的局部应力。,支承式支座,耳式支座,又称为悬挂式支座，广泛用于中小型设备。,焊接在容器壁上，可
12、以减小容器壳体的局部荷载，防止壳体变形,增加支座的刚性,又称为底板，与基础接触并连接,有A型、AN型、B型、BN型四种,耳式支座,为普通型,为长壁型（筋板宽度较大）,带有垫板,不带垫板,当设备外面设有保温层时，采用B型为宜。,小型设备的耳式支座可以支承在钢管或型钢焊制的立柱上；大型设备的耳式支座往往紧固于钢梁或混凝土基础上,圆筒型裙式支座,圆锥型裙式支座,裙式支座用于高大设备，特别是塔器。有圆筒型裙式支座和圆锥型裙式支座。应设排气孔、人孔、排液孔等。,图5.17，各部分作用！,5.4 安全泄放装置,最常使用的安全泄放装置是安全阀和爆破片。,压力容器的泄放装置是为了保证压力容器安全运行而当容器超
13、压时能自动泄放压力的装置。,5.4 安全泄放装置,一、安全阀1、重锤杠杆式安全阀；2、弹簧式安全阀。二、爆破片1、正拱普通拉伸型；2、正拱开缝型3、反拱型；4、剪切型；5、弯曲型,一、安全阀1、重锤杠杆式安全阀,一、安全阀2、弹簧式安全阀。,二、爆破片,2、正拱开缝型,1、正拱普通拉伸型,3、反拱型,二、爆破片,4、剪切型,5、弯曲型,（1）压力：我国有关标准规定了爆破片的最低标定爆破压力，可根据容器的工作压力PW按表5.4选取，或由设计者根据成熟的经验和可靠的数据确定。,三、爆破片的选用,爆破片选用时应考虑容器的工作压力、介质、温度和泄放量四方面的要求。,（2）介质：首先应考虑选定的膜片在工
14、作温度下不会被介质所腐蚀，必要时可以在与介质接触的膜面上覆盖保护膜。另外，如果介质是可燃气体，则不应选用破裂时会产生火花的铸铁和碳钢爆破片。（3）温度：爆破片的最高允许使用温度取决于爆破片及其保护膜（4）泄放量：爆破片的泄放量必须大于容器的安全泄放量。,三、爆破片的选用,（1）破爆片单独作为泄压装置：一般在爆破片进口处设置截止阀，以便更换膜片时切断气流。当使用两个或两个以上的爆破片时，根据需要可以串联安装，也可以并联安装。（2）爆破片与安全阀串联使用：用爆破片将安全阀与容器内介质隔开，可以避免介质对安全阀的腐蚀和堵塞，同时也避免了介质在安全阀密封面处的微量泄漏。（3）爆破片与安全阀的并联使用：
15、这种设置中爆破片是一个附加的安全设施，以补充安全阀泄放能力的不足。,四、爆破片的布置,根据压力容器的用途、介质的性质和运转条件，有如下三种布置方式：,5.5 填料及其支承装置,一、对填料的基本要求（1）单位体积（或重量）的表面积，即比表面积要大。（2）具有良好的化学稳定性和物理稳定性，即耐氧化、耐腐蚀、耐高温、耐冲刷磨损，并具有较高的机械强度。（3）空隙率要满足工艺上的要求，不同的水处理工艺设备对填料的空隙率要求不同。（4）易于再生。（5）价格便宜，易于取得，运输和装卸方便。,填料是填料设备的核心。,1、滤料给水厂的滤池 石英砂、无烟煤、磁铁矿、金刚砂、钛铁矿、石榴石、陶粒、聚苯乙烯球粒和聚氯
16、乙烯球粒。2、离子交换剂工业给水处理里面用得多些水处理设备中常用的离子交换剂有离子交换树脂和磺化煤。,二、水工艺容器设备中常用的填料,3、吸附剂工业给水处理里面用得多些 水工艺中使用的吸附剂是多孔，具有极大比表面积的固体物质。水处理中最常用的吸附剂是活性炭。4、蜂窝、斜管填料水处理中的斜管斜板沉淀池 蜂窝、斜管填料系用塑料、玻璃钢或浸渍了树脂的纸质制成，亦可用立式波纹塑料板粘结而成，属轻质填料。,二、水工艺容器设备中常用的填料,5、除气塔、反应塔填料 这类填料大多是用聚内烯、增强聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯（PVC）和ABS塑料制成，有鲍尔环、阶稀环、多面空心球、矩鞍形、花环形填料。6、软填料纤维
17、过滤器软填料即软性纤维束填料，这种填料一般用尼龙、维纶、涤纶、腈沦等化学纤维编结成束，并用中心绳连结而成。,二、水工艺容器设备中常用的填料,填料,无烟煤滤料,石英砂滤料,轻质陶粒滤料,活性炭滤料,生物页岩陶粒滤料,砾石(卵石)垫层滤料,填料,离子交换树脂,磺化煤,六角蜂窝填料,软性填料,半软性填料,组合式填料,填料,立体弹性填料,多孔球型悬浮填料,填料,填料,主要作用是承受填料和填料层内水的重量。因此，必须要有足够的强度和刚度，并耐腐蚀，具有适当的空隙率，而且制造、装拆方便。,三、填料的支承装置,水工艺填料设备中，一般选用栅板作为填料的支承装置。关于栅板制作：塔径小于500mm时，采用整体式，
18、塔径较大时分成多块从人孔进出进行安装和拆卸。,三、填料的支承装置,5.6 布水（气、汽）装置,水工艺设备对布水（气、汽）装置的要求：,布水（气、汽）均匀；不宜堵塞，特别是处理污水的容器设备；阻力小，不需要很大的水头和气体压力；结构简单，制造、安装、检修方便。,5.6 布水（气、汽）装置,一、喷洒型（1）穿孔管式单管喷洒器环管式喷洒器排管式喷洒器（2）莲蓬头喷洒器（3）旋转式多孔布水器,喷洒型穿孔管式,莲蓬头喷洒器,旋转式多孔布水器,5.6 布水（气、汽）装置,二、溢流型溢流盘式淋洒器溢流槽式,5.6 布水（气、汽）装置,三、冲击型,5.6 布水（气、汽）装置,四、上向流填料容器的布水装置,5、
19、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。12、女人，要么有
20、美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。14、一个人的知识，通过学习可以得到;一个人的成长，就必须通过磨练。若是自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人更加值得尊敬。15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心
21、里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的
22、。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属
23、于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。5、从来不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起来，才是最大的荣耀。6、这个世界到处充满着不公平，我们能做的不仅仅是接受，还要试着做一些反抗。7、一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望，便无所怨惧。8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。10、没人能让我输，除非我不想赢！11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。15、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。,
