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1、第六章第六章 化工容器的附件化工容器的附件n n本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：n n一、熟悉附件的结构及密封的原理一、熟悉附件的结构及密封的原理一、熟悉附件的结构及密封的原理一、熟悉附件的结构及密封的原理；n n二、掌握法兰、支座等附件的有关标准；二、掌握法兰、支座等附件的有关标准；二、掌握法兰、支座等附件的有关标准；二、掌握法兰、支座等附件的有关标准；n n三、对附件会正确的选型和校核三、对附件会正确的选型和校核三、对附件会正确的选型和校核三、对附件会正确的选型和校核n n6.1 6.1 法兰联接结构法兰联接结构法兰联接结构法兰联接结构n n一、法兰联接结构一、法兰联接结构一、法兰
2、联接结构一、法兰联接结构n n 一对法兰（被联接件）、一对法兰（被联接件）、一对法兰（被联接件）、一对法兰（被联接件）、n n一个垫片（密封元件）、若干一个垫片（密封元件）、若干一个垫片（密封元件）、若干一个垫片（密封元件）、若干n n个螺栓、螺母（联接件）。个螺栓、螺母（联接件）。个螺栓、螺母（联接件）。个螺栓、螺母（联接件）。n n二、密封原理二、密封原理二、密封原理二、密封原理n n 预紧前：预紧前：预紧前：预紧前：由于垫片上无外力的作用，没有产生变形，由于垫片上无外力的作用，没有产生变形，由于垫片上无外力的作用，没有产生变形，由于垫片上无外力的作用，没有产生变形，n n法兰法兰法兰法兰
3、密封面的沟槽与垫片的表面形成通道密封面的沟槽与垫片的表面形成通道密封面的沟槽与垫片的表面形成通道密封面的沟槽与垫片的表面形成通道，密封装置密封装置密封装置密封装置未达未达未达未达n n到到到到密封状态密封状态密封状态密封状态。n n n n 预紧前预紧前预紧前预紧前 预紧后预紧后预紧后预紧后n n 预紧后：预紧后：预紧后：预紧后：两两两两法兰法兰法兰法兰密封面间的间隙缩小，垫片受到挤压发密封面间的间隙缩小，垫片受到挤压发密封面间的间隙缩小，垫片受到挤压发密封面间的间隙缩小，垫片受到挤压发n n生变形，垫片材料将密封面的沟槽填满，消除了介质外泄生变形，垫片材料将密封面的沟槽填满，消除了介质外泄生
4、变形，垫片材料将密封面的沟槽填满，消除了介质外泄生变形，垫片材料将密封面的沟槽填满，消除了介质外泄n n通道，密封装置通道，密封装置通道，密封装置通道，密封装置达到达到达到达到密封状态密封状态密封状态密封状态。此时作用在。此时作用在。此时作用在。此时作用在垫片上的压紧垫片上的压紧垫片上的压紧垫片上的压紧n n力称为力称为力称为力称为初始密封比压初始密封比压初始密封比压初始密封比压( (W W ) ) 。n n QQppWWn n工作时：工作时：工作时：工作时：当在设备内注入当在设备内注入当在设备内注入当在设备内注入n n具有一定的压力介质后，具有一定的压力介质后，具有一定的压力介质后，具有一定
5、的压力介质后，n n由于轴向力的作用，使由于轴向力的作用，使由于轴向力的作用，使由于轴向力的作用，使n n法兰法兰法兰法兰密封面间的间隙变密封面间的间隙变密封面间的间隙变密封面间的间隙变n n大，垫片上的大，垫片上的大，垫片上的大，垫片上的压紧力压紧力压紧力压紧力减减减减n n小。当压紧力小到一定小。当压紧力小到一定小。当压紧力小到一定小。当压紧力小到一定n n值时，垫片材料不足以值时，垫片材料不足以值时，垫片材料不足以值时，垫片材料不足以n n将密封面的沟槽填满，将密封面的沟槽填满，将密封面的沟槽填满，将密封面的沟槽填满，n n介质将发生泄漏，导致介质将发生泄漏，导致介质将发生泄漏，导致介质
6、将发生泄漏，导致n n密封失效。因此，为防止密封失效，垫片上残余压紧力必密封失效。因此，为防止密封失效，垫片上残余压紧力必密封失效。因此，为防止密封失效，垫片上残余压紧力必密封失效。因此，为防止密封失效，垫片上残余压紧力必n n须保持一定的值，此压紧力称为须保持一定的值，此压紧力称为须保持一定的值，此压紧力称为须保持一定的值，此压紧力称为工作密封压力工作密封压力工作密封压力工作密封压力 ( (W-p S W-p S ) )。p工作时工作时工作时工作时W-p SW-p Sn n三、法兰的分类（按连接方式）三、法兰的分类（按连接方式）三、法兰的分类（按连接方式）三、法兰的分类（按连接方式）n n(
7、1)(1)整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰 n n 平焊法兰、平焊法兰、平焊法兰、平焊法兰、 对焊法兰。对焊法兰。对焊法兰。对焊法兰。n n(2)(2)活套法兰活套法兰活套法兰活套法兰 n n 在化工设备中应用较少。在化工设备中应用较少。在化工设备中应用较少。在化工设备中应用较少。n n(3)(3)螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰 n n 主要用于高压管道的联接主要用于高压管道的联接主要用于高压管道的联接主要用于高压管道的联接。n n6.2 6.2 动动动动密封密封密封密封( (轴封轴封轴封轴封) )的结构及工作原理的结构及工作原理的结构及工作原理的结构及工作原理n n 轴封结构主要有两大类，
8、填料箱密封和机械密封。轴封结构主要有两大类，填料箱密封和机械密封。轴封结构主要有两大类，填料箱密封和机械密封。轴封结构主要有两大类，填料箱密封和机械密封。 n n一、填料箱密封一、填料箱密封一、填料箱密封一、填料箱密封n n 填料箱密封的结构大体上如图填料箱密封的结构大体上如图填料箱密封的结构大体上如图填料箱密封的结构大体上如图1 1n n所示，它是由衬套、填料箱体、所示，它是由衬套、填料箱体、所示，它是由衬套、填料箱体、所示，它是由衬套、填料箱体、n n填料环、压盖、压紧螺栓等组成。填料环、压盖、压紧螺栓等组成。填料环、压盖、压紧螺栓等组成。填料环、压盖、压紧螺栓等组成。n n 工作原理是：
9、被装填在搅拌轴和工作原理是：被装填在搅拌轴和工作原理是：被装填在搅拌轴和工作原理是：被装填在搅拌轴和n n填料函之间环形间隙中的填料，填料函之间环形间隙中的填料，填料函之间环形间隙中的填料，填料函之间环形间隙中的填料，n n在压盖压力的作用下，沿搅拌轴在压盖压力的作用下，沿搅拌轴在压盖压力的作用下，沿搅拌轴在压盖压力的作用下，沿搅拌轴n n表面会产生径向压紧力。填料中表面会产生径向压紧力。填料中表面会产生径向压紧力。填料中表面会产生径向压紧力。填料中n n的润滑剂在径向压紧力的作用下的润滑剂在径向压紧力的作用下的润滑剂在径向压紧力的作用下的润滑剂在径向压紧力的作用下n n被挤出，在搅拌轴的表面
10、形成一被挤出，在搅拌轴的表面形成一被挤出，在搅拌轴的表面形成一被挤出，在搅拌轴的表面形成一 1-填料箱体；填料箱体；2- O形密封圈；形密封圈；3-水夹套；水夹套；4-填料环；填料环；5-压盖；压盖；6-压紧螺栓；压紧螺栓；7-衬套衬套 填料密封的结构填料密封的结构 n n层极薄的液膜。这层液膜一方面使搅拌轴得到润滑，另一层极薄的液膜。这层液膜一方面使搅拌轴得到润滑，另一层极薄的液膜。这层液膜一方面使搅拌轴得到润滑，另一层极薄的液膜。这层液膜一方面使搅拌轴得到润滑，另一n n方面起到阻止设备内流体漏出或外部流体渗入的作用，而方面起到阻止设备内流体漏出或外部流体渗入的作用，而方面起到阻止设备内流
11、体漏出或外部流体渗入的作用，而方面起到阻止设备内流体漏出或外部流体渗入的作用，而n n达到轴向密封的目的。达到轴向密封的目的。达到轴向密封的目的。达到轴向密封的目的。n n 填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，n n因此应用较为普遍。填料箱密封的种类很多，例如，有带因此应用较为普遍。填料箱密封的种类很多，例如，有带因此应用较为普遍。填料箱密封的种类很多，例如，有带因此应用较为普遍。填料箱密封的种类很多，例如，有带n n衬套的、带油环的和带冷
12、却水夹套的等多种结构，以满足衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构，以满足衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构，以满足衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构，以满足n n不同的性能要求。不同的性能要求。不同的性能要求。不同的性能要求。 n n二、二、二、二、 机械密封机械密封机械密封机械密封n n 机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，n n使用寿命长，摩擦功率损耗小，轴或轴套不受磨损，耐振使用寿命长，摩擦功率损耗小，轴或轴套不
13、受磨损，耐振使用寿命长，摩擦功率损耗小，轴或轴套不受磨损，耐振使用寿命长，摩擦功率损耗小，轴或轴套不受磨损，耐振n n性能好，常用于高低温、易燃易爆有毒介质的场合。但结性能好，常用于高低温、易燃易爆有毒介质的场合。但结性能好，常用于高低温、易燃易爆有毒介质的场合。但结性能好，常用于高低温、易燃易爆有毒介质的场合。但结n n构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆 n n不方便，成本高。机械密封的基本结构及工作原理见图。不方便，成本高。机
14、械密封的基本结构及工作原理见图。不方便，成本高。机械密封的基本结构及工作原理见图。不方便，成本高。机械密封的基本结构及工作原理见图。n n 机械密封的原理是：当轴旋机械密封的原理是：当轴旋机械密封的原理是：当轴旋机械密封的原理是：当轴旋n n转时，设置在垂直于转轴的两转时，设置在垂直于转轴的两转时，设置在垂直于转轴的两转时，设置在垂直于转轴的两n n个密封面（其中一个安装在轴个密封面（其中一个安装在轴个密封面（其中一个安装在轴个密封面（其中一个安装在轴n n上随轴转动，另一个安装在静上随轴转动，另一个安装在静上随轴转动，另一个安装在静上随轴转动，另一个安装在静n n止的机壳上），通过弹簧力的止
15、的机壳上），通过弹簧力的止的机壳上），通过弹簧力的止的机壳上），通过弹簧力的n n作用，始终使它们保持接触，作用，始终使它们保持接触，作用，始终使它们保持接触，作用，始终使它们保持接触，n n并作相对运动，使泄漏不致发并作相对运动，使泄漏不致发并作相对运动，使泄漏不致发并作相对运动，使泄漏不致发n n生。机械密封常因轴的尺寸和生。机械密封常因轴的尺寸和生。机械密封常因轴的尺寸和生。机械密封常因轴的尺寸和n n使用压力增加而使结构趋于复使用压力增加而使结构趋于复使用压力增加而使结构趋于复使用压力增加而使结构趋于复n n杂。杂。杂。杂。 1-上、下静环密封圈；上、下静环密封圈；2-下静环；下静环；
16、3-下动环；下动环；4 -上、下动环密封圈；上、下动环密封圈； 5-套筒密封圈；套筒密封圈；6-弹簧；弹簧；7-上动环；上动环；8-上静环；上静环；9-套筒；套筒；10-套筒紧定螺钉；套筒紧定螺钉；11-密封腔；密封腔；12-压紧圈压紧圈 机械密封的结构机械密封的结构 n n容器法兰联接结构的设计容器法兰联接结构的设计容器法兰联接结构的设计容器法兰联接结构的设计 n n一、容器法兰的设计一、容器法兰的设计一、容器法兰的设计一、容器法兰的设计 容器法兰有容器法兰有容器法兰有容器法兰有甲型平焊法兰甲型平焊法兰甲型平焊法兰甲型平焊法兰（JB/TJB/T4701200047012000）、）、）、）、
17、乙型平焊乙型平焊乙型平焊乙型平焊法兰法兰法兰法兰（JB/TJB/T 47022000 47022000）、）、）、）、长颈法兰长颈法兰长颈法兰长颈法兰（JB/T JB/T 4703200047032000）三种，设计时首先由法兰的三种，设计时首先由法兰的三种，设计时首先由法兰的三种，设计时首先由法兰的公称压力公称压力公称压力公称压力、公称直径公称直径公称直径公称直径由教材中由教材中由教材中由教材中的压力容器法兰分类及参数表的压力容器法兰分类及参数表的压力容器法兰分类及参数表的压力容器法兰分类及参数表确定其型式确定其型式确定其型式确定其型式，然后根，然后根，然后根，然后根据法兰型据法兰型据法兰型
18、据法兰型式及其式及其式及其式及其 、 ，由对应的容器法兰标准设计出法兰的结构，由对应的容器法兰标准设计出法兰的结构，由对应的容器法兰标准设计出法兰的结构，由对应的容器法兰标准设计出法兰的结构和尺寸。和尺寸。和尺寸。和尺寸。甲型平焊法兰甲型平焊法兰甲型平焊法兰甲型平焊法兰乙乙乙乙型平焊法兰型平焊法兰型平焊法兰型平焊法兰长颈长颈长颈长颈法兰法兰法兰法兰n n二、密封面的型式二、密封面的型式二、密封面的型式二、密封面的型式n n 管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有平面密封面平面密封面平面密封面平面密封面、凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面、榫榫榫榫
19、n n槽密封面槽密封面槽密封面槽密封面、锥型密封面锥型密封面锥型密封面锥型密封面、梯型密封面梯型密封面梯型密封面梯型密封面。密封面的形式可根。密封面的形式可根。密封面的形式可根。密封面的形式可根n n据法兰的据法兰的据法兰的据法兰的公称压力公称压力公称压力公称压力和和和和公称直径公称直径公称直径公称直径，由垫片使用表进行确定。，由垫片使用表进行确定。，由垫片使用表进行确定。，由垫片使用表进行确定。平面密封面平面密封面平面密封面平面密封面凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面榫槽密封面榫槽密封面榫槽密封面榫槽密封面n n三、垫片的设计三、垫片的设计三、垫片的设计三、垫片的设计n n 垫片的类型
20、垫片的类型垫片的类型垫片的类型: : : :非金属非金属非金属非金属垫片垫片垫片垫片、n n金属金属金属金属垫片垫片垫片垫片、缠绕式垫片缠绕式垫片缠绕式垫片缠绕式垫片、n n组合式垫片组合式垫片组合式垫片组合式垫片( (见图见图见图见图) ) 。锥型密封面锥型密封面锥型密封面锥型密封面梯型密封面梯型密封面梯型密封面梯型密封面n n 垫片选择的基本原则：低温、低压选择垫片选择的基本原则：低温、低压选择垫片选择的基本原则：低温、低压选择垫片选择的基本原则：低温、低压选择非金属非金属非金属非金属垫片垫片垫片垫片；中；中；中；中n n温、中压及压力波动较大的场合选择温、中压及压力波动较大的场合选择温、
21、中压及压力波动较大的场合选择温、中压及压力波动较大的场合选择缠绕式垫片缠绕式垫片缠绕式垫片缠绕式垫片( (或组合或组合或组合或组合n n式垫片式垫片式垫片式垫片) )；高温、高压选择；高温、高压选择；高温、高压选择；高温、高压选择金属金属金属金属垫片垫片垫片垫片。n n 垫片的形式及材质的确定见垫片的形式及材质的确定见垫片的形式及材质的确定见垫片的形式及材质的确定见垫片使用表垫片使用表垫片使用表垫片使用表。非金属非金属非金属非金属垫片的垫片的垫片的垫片的结构与尺寸标注如图。结构与尺寸标注如图。结构与尺寸标注如图。结构与尺寸标注如图。DOD iSn n四、螺栓、螺母的设计四、螺栓、螺母的设计四、
22、螺栓、螺母的设计四、螺栓、螺母的设计 n n 螺栓、螺母的规格和数量由法兰螺栓、螺母的规格和数量由法兰螺栓、螺母的规格和数量由法兰螺栓、螺母的规格和数量由法兰n n的结构和尺寸确定，螺栓的长度由的结构和尺寸确定，螺栓的长度由的结构和尺寸确定，螺栓的长度由的结构和尺寸确定，螺栓的长度由法法法法n n兰的厚度兰的厚度兰的厚度兰的厚度、垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度、螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度、n n垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度、螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度、n n垫圈厚度垫圈厚度垫圈厚度垫圈厚度、螺栓伸出长度螺栓伸出长度螺栓伸出长度螺栓伸出长度确定确
23、定确定确定( (见图见图见图见图) ) 。n n 由图可按下式确定螺栓的长度。由图可按下式确定螺栓的长度。由图可按下式确定螺栓的长度。由图可按下式确定螺栓的长度。n n 将上式计算的结果圆整至螺栓的将上式计算的结果圆整至螺栓的将上式计算的结果圆整至螺栓的将上式计算的结果圆整至螺栓的n n长度系列即可。长度系列即可。长度系列即可。长度系列即可。LShH0.5)dn n6.4 6.4 钢制管法兰联接结构的设计钢制管法兰联接结构的设计钢制管法兰联接结构的设计钢制管法兰联接结构的设计n n一、管法兰法兰的设计一、管法兰法兰的设计一、管法兰法兰的设计一、管法兰法兰的设计n n 管法兰是压力容器及设备与管
24、道联接的标准件、通用管法兰是压力容器及设备与管道联接的标准件、通用管法兰是压力容器及设备与管道联接的标准件、通用管法兰是压力容器及设备与管道联接的标准件、通用n n件。我国现行两大体系管法兰标准见下表。件。我国现行两大体系管法兰标准见下表。件。我国现行两大体系管法兰标准见下表。件。我国现行两大体系管法兰标准见下表。我国管法兰标准我国管法兰标准我国管法兰标准我国管法兰标准n n 在在在在压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程中要求压力容器的管中要求压力容器的管中要求压力容器的管中要求压力容器的管n n法兰优先采用法兰优先采用法兰优先采用法
25、兰优先采用HG HG 205922059220614-9720614-97，和，和，和，和HG HG 206152061520635-20635-n n9797标准。标准。标准。标准。钢制管法兰型式、参数钢制管法兰型式、参数钢制管法兰型式、参数钢制管法兰型式、参数HG20592-97HG20592-97和和和和板板板板n n式平焊钢制管法兰式平焊钢制管法兰式平焊钢制管法兰式平焊钢制管法兰HGHG20593-9720593-97标准适用的压力等级、标准适用的压力等级、标准适用的压力等级、标准适用的压力等级、n n与之匹配的管子的公称直径和外径见表。与之匹配的管子的公称直径和外径见表。与之匹配的管
26、子的公称直径和外径见表。与之匹配的管子的公称直径和外径见表。管法兰与钢管的公称直径及管外径管法兰与钢管的公称直径及管外径管法兰与钢管的公称直径及管外径管法兰与钢管的公称直径及管外径( (HG HG 20592-97)20592-97)n n 钢制管法兰的类型、代号：钢制管法兰的类型、代号：钢制管法兰的类型、代号：钢制管法兰的类型、代号：管法兰的类型（管法兰的类型（管法兰的类型（管法兰的类型（HG HG 2059220592n n9797）及法兰盖的类型如图）及法兰盖的类型如图）及法兰盖的类型如图）及法兰盖的类型如图 n n管法兰的选型管法兰的选型管法兰的选型管法兰的选型：将操作介质的工作压力将
27、操作介质的工作压力将操作介质的工作压力将操作介质的工作压力 p p WW 圆整至符合圆整至符合圆整至符合圆整至符合(a)板式平焊法兰板式平焊法兰 (b) 带颈对焊法兰带颈对焊法兰 (c)带颈平焊法兰带颈平焊法兰 (f) 螺纹法兰螺纹法兰 (g)对焊环松套法兰对焊环松套法兰 (d)承插焊法兰承插焊法兰 (e)整体法兰整体法兰 (h)平焊环松套法兰平焊环松套法兰 (i)法兰盖法兰盖 (h)衬里法兰盖衬里法兰盖 n n表中所规定的公称压力表中所规定的公称压力表中所规定的公称压力表中所规定的公称压力PNPN ，即管法兰的公称压力，即管法兰的公称压力，即管法兰的公称压力，即管法兰的公称压力PNPN ，n
28、 n根根根根据接管的据接管的据接管的据接管的 和管法兰的和管法兰的和管法兰的和管法兰的 ，由管法兰标准确定法兰，由管法兰标准确定法兰，由管法兰标准确定法兰，由管法兰标准确定法兰n n的类型。的类型。的类型。的类型。n n二、密封面的型式二、密封面的型式二、密封面的型式二、密封面的型式n n 管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有管法兰的密封面形式有突面密封面突面密封面突面密封面突面密封面、凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面凹凸密封面、榫榫榫榫槽密封面槽密封面槽密封面槽密封面、全平面全平面全平面全平面、环连接面环连接面环连接面环连接面。密封面的形式可根据法兰。密封面的形式可根据
29、法兰。密封面的形式可根据法兰。密封面的形式可根据法兰的的的的公称压力公称压力公称压力公称压力和和和和公称直径公称直径公称直径公称直径，由下表进行确定。，由下表进行确定。，由下表进行确定。，由下表进行确定。n n三、垫片的设计三、垫片的设计三、垫片的设计三、垫片的设计n n 垫片类型的确定与容器法兰垫片相同，类型确定后由垫片类型的确定与容器法兰垫片相同，类型确定后由垫片类型的确定与容器法兰垫片相同，类型确定后由垫片类型的确定与容器法兰垫片相同，类型确定后由n n公称压力公称压力公称压力公称压力、接管、接管、接管、接管公称直径公称直径公称直径公称直径查管法兰垫片的标准设计出尺查管法兰垫片的标准设计
30、出尺查管法兰垫片的标准设计出尺查管法兰垫片的标准设计出尺n n寸。管法兰非金属软垫片的结构见下图、尺寸如表。寸。管法兰非金属软垫片的结构见下图、尺寸如表。寸。管法兰非金属软垫片的结构见下图、尺寸如表。寸。管法兰非金属软垫片的结构见下图、尺寸如表。管法兰非金属软垫片管法兰非金属软垫片管法兰非金属软垫片管法兰非金属软垫片（摘自（摘自（摘自（摘自JB/TJB/T 871994871994）n n四、螺栓、螺母的设计四、螺栓、螺母的设计四、螺栓、螺母的设计四、螺栓、螺母的设计 n n 螺栓、螺母的规格和数量由法兰的结构和尺寸确定，螺栓、螺母的规格和数量由法兰的结构和尺寸确定，螺栓、螺母的规格和数量由法
31、兰的结构和尺寸确定，螺栓、螺母的规格和数量由法兰的结构和尺寸确定，n n螺栓的长度由螺栓的长度由螺栓的长度由螺栓的长度由法兰的厚度法兰的厚度法兰的厚度法兰的厚度、垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度垫片的厚度、螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度螺母的厚度、垫垫垫垫n n圈厚度圈厚度圈厚度圈厚度、螺栓伸出长度螺栓伸出长度螺栓伸出长度螺栓伸出长度确定。确定。确定。确定。n n式中：式中：式中：式中： 法兰的厚度；法兰的厚度；法兰的厚度；法兰的厚度； 垫片的厚度；垫片的厚度；垫片的厚度；垫片的厚度； 螺母的厚螺母的厚螺母的厚螺母的厚度；度；度；度； 垫圈厚度；垫圈厚度；垫圈厚度；垫圈厚度； 螺栓的直径，。螺栓
32、的直径，。螺栓的直径，。螺栓的直径，。n n将上式计算的结果圆整至螺栓的长度系列即可。将上式计算的结果圆整至螺栓的长度系列即可。将上式计算的结果圆整至螺栓的长度系列即可。将上式计算的结果圆整至螺栓的长度系列即可。n n6.5 6.5 化工容器的支座化工容器的支座化工容器的支座化工容器的支座n n一、一、一、一、立式容器的支座立式容器的支座立式容器的支座立式容器的支座 n n(1) (1) 悬挂式支座悬挂式支座悬挂式支座悬挂式支座 n n分类：分类：分类：分类：A A型、型、型、型、B B型型型型。n n n n A A型型型型 B B型型型型n nA A型选型的依据：型选型的依据：型选型的依据
33、：型选型的依据：容器放置在操作平台上、且外部无保温容器放置在操作平台上、且外部无保温容器放置在操作平台上、且外部无保温容器放置在操作平台上、且外部无保温n n 层。层。层。层。n nB B型选型的依据：型选型的依据：型选型的依据：型选型的依据：容器放置在楼板上或外部有保温层。容器放置在楼板上或外部有保温层。容器放置在楼板上或外部有保温层。容器放置在楼板上或外部有保温层。 护板护板护板护板筋板筋板筋板筋板立板立板立板立板护板护板护板护板底板底板底板底板底板底板底板底板n n 支座尺寸的设计步骤：支座尺寸的设计步骤：支座尺寸的设计步骤：支座尺寸的设计步骤：n n 首先确定支座的类型，首先确定支座的
34、类型，首先确定支座的类型，首先确定支座的类型，n n 根据设备的重量确定每个支座承受的重量根据设备的重量确定每个支座承受的重量根据设备的重量确定每个支座承受的重量根据设备的重量确定每个支座承受的重量n n （总重量（总重量（总重量（总重量/2/2），），），），n n 由每个支座承受的重量、设备的由每个支座承受的重量、设备的由每个支座承受的重量、设备的由每个支座承受的重量、设备的DNDNn n查对应支座的标准，确定支座的尺寸。查对应支座的标准，确定支座的尺寸。查对应支座的标准，确定支座的尺寸。查对应支座的标准，确定支座的尺寸。n n n n(2) (2) 支承式支座支承式支座支承式支座支承式支
35、座 n n 适用于直径较大和长适用于直径较大和长适用于直径较大和长适用于直径较大和长n n度较小的容器。度较小的容器。度较小的容器。度较小的容器。护板护板护板护板筋板筋板筋板筋板底板底板底板底板护板护板护板护板n n(3) (3) 裙式支座裙式支座裙式支座裙式支座 n n 适用于长度较大、露天安置的容器。适用于长度较大、露天安置的容器。适用于长度较大、露天安置的容器。适用于长度较大、露天安置的容器。 n n二、二、二、二、卧式容器的支座卧式容器的支座卧式容器的支座卧式容器的支座n n(1) (1) 支支支支 腿腿腿腿 n n 当容器的直径和长当容器的直径和长当容器的直径和长当容器的直径和长n
36、n度较小时常采用支腿。度较小时常采用支腿。度较小时常采用支腿。度较小时常采用支腿。n n(2) (2) 鞍式支座鞍式支座鞍式支座鞍式支座n n 鞍式支座是卧式设备中应用最广的一种支座，其结构鞍式支座是卧式设备中应用最广的一种支座，其结构鞍式支座是卧式设备中应用最广的一种支座，其结构鞍式支座是卧式设备中应用最广的一种支座，其结构 n n 如图。卧式设备一般用两个鞍座支承，当设备过长，超过如图。卧式设备一般用两个鞍座支承，当设备过长，超过如图。卧式设备一般用两个鞍座支承，当设备过长，超过如图。卧式设备一般用两个鞍座支承，当设备过长，超过n n两个支座允许的支承范围的，应增加支座数目。同一直径两个支
37、座允许的支承范围的，应增加支座数目。同一直径两个支座允许的支承范围的，应增加支座数目。同一直径两个支座允许的支承范围的，应增加支座数目。同一直径n n的鞍式支座分为的鞍式支座分为的鞍式支座分为的鞍式支座分为轻型（轻型（轻型（轻型（A A型）型）型）型）和和和和重型（重型（重型（重型（BB， B B，BB，n nBB，BB）两种，每种类型又分为两种，每种类型又分为两种，每种类型又分为两种，每种类型又分为F F 型型型型（固定式）和（固定式）和（固定式）和（固定式）和S S 型型型型n n（活动式）。（活动式）。（活动式）。（活动式）。 F F 型和型和型和型和S S型主要区别在地脚螺栓孔，型主要
38、区别在地脚螺栓孔，型主要区别在地脚螺栓孔，型主要区别在地脚螺栓孔，F F 型是型是型是型是n n圆形孔圆形孔圆形孔圆形孔；S S 型是长圆孔型是长圆孔型是长圆孔型是长圆孔。两者配对使用，目的是在容器因。两者配对使用，目的是在容器因。两者配对使用，目的是在容器因。两者配对使用，目的是在容器因n n温差产生膨胀或收缩时，温差产生膨胀或收缩时，温差产生膨胀或收缩时，温差产生膨胀或收缩时，S S 型支座可以滑动调节两支座间型支座可以滑动调节两支座间型支座可以滑动调节两支座间型支座可以滑动调节两支座间n n距，距，距，距，降低降低降低降低容器产生的容器产生的容器产生的容器产生的温差应力温差应力温差应力温
39、差应力。n n (3) (3) 鞍座的选型鞍座的选型鞍座的选型鞍座的选型n n 鞍座负荷的估算鞍座负荷的估算鞍座负荷的估算鞍座负荷的估算n n 设备总质量设备总质量设备总质量设备总质量: : : :n n 每个鞍座承受的负荷为每个鞍座承受的负荷为每个鞍座承受的负荷为每个鞍座承受的负荷为: : : :n n 鞍座的初步选型鞍座的初步选型鞍座的初步选型鞍座的初步选型n n 根据贮罐的公称直径根据贮罐的公称直径根据贮罐的公称直径根据贮罐的公称直径 、每个鞍座承受的负荷、每个鞍座承受的负荷、每个鞍座承受的负荷、每个鞍座承受的负荷 n n，由鞍座的标准初选型号，并确定系列参数尺寸。，由鞍座的标准初选型号
40、，并确定系列参数尺寸。，由鞍座的标准初选型号，并确定系列参数尺寸。，由鞍座的标准初选型号，并确定系列参数尺寸。 n n(4) (4) 圈式支座圈式支座圈式支座圈式支座n n 适用于内径较大、适用于内径较大、适用于内径较大、适用于内径较大、n n壁厚较薄的化工容器。壁厚较薄的化工容器。壁厚较薄的化工容器。壁厚较薄的化工容器。n n6 6.6 .6 化工容器的化工容器的化工容器的化工容器的开孔及附件开孔及附件开孔及附件开孔及附件n n 一、允许开孔直径的范围一、允许开孔直径的范围一、允许开孔直径的范围一、允许开孔直径的范围n n (1) (1)圆筒圆筒圆筒圆筒n n (2)(2)凸型封头或球壳凸型
41、封头或球壳凸型封头或球壳凸型封头或球壳 且孔缘的且孔缘的且孔缘的且孔缘的n n投影距封头的内边缘的距离不小于投影距封头的内边缘的距离不小于投影距封头的内边缘的距离不小于投影距封头的内边缘的距离不小于n n (3) (3)锥形封头锥形封头锥形封头锥形封头 d dD iD i 0. 0.1 1DiDin n二、补强的方法二、补强的方法二、补强的方法二、补强的方法n n(1)(1)局部补强局部补强局部补强局部补强n n 补强圈补强补强圈补强补强圈补强补强圈补强: : 补强圈的结构补强圈的结构补强圈的结构补强圈的结构n n及适用条件：及适用条件：及适用条件：及适用条件： 材料的强度极限材料的强度极限材
42、料的强度极限材料的强度极限 n n540540MPaMPa、补强圈的厚度、补强圈的厚度、补强圈的厚度、补强圈的厚度 n n( -( -壳体的名义厚度壳体的名义厚度壳体的名义厚度壳体的名义厚度) )、 3838mmmm 。n n 15D iD OM10-7H12012M10-7H120 1215D D i i = =d o d o +(+(3-53-5) )D D i i = =d o d o +(+(3-53-5) )505505 2S/ S/ 3A 型型 B 型型 D D i i = =d o d o +(+(16-2016-20) )D D i i = =d o d o +2+2SnSn+
43、(+(3-3-5 5) )222222 152152 C 型型 D 型型 352352 D D i i = =d o d o +(+(8-128-12) )E 型型 505505 D D i i = =d o d o +(+(3-53-5) )F 型型 n n 补强圈的尺寸（摘自补强圈的尺寸（摘自补强圈的尺寸（摘自补强圈的尺寸（摘自HG HG 21506-9221506-92）n n(2) (2) 接管补强接管补强接管补强接管补强 n n 当壳体上设置排管且管间当壳体上设置排管且管间当壳体上设置排管且管间当壳体上设置排管且管间n n距离较小时，采用接管补强距离较小时，采用接管补强距离较小时，采
44、用接管补强距离较小时，采用接管补强n n即在开孔处通过局部增大接即在开孔处通过局部增大接即在开孔处通过局部增大接即在开孔处通过局部增大接n n管的壁厚，以达到补强的目的。管的壁厚，以达到补强的目的。管的壁厚，以达到补强的目的。管的壁厚，以达到补强的目的。WWX XY YZ Zh h1 1h h2 2B B 2 2d dn n( (3 3) ) 整体补强整体补强整体补强整体补强n n 通过提高筒体或封头的通过提高筒体或封头的通过提高筒体或封头的通过提高筒体或封头的n n厚度达到补强的目的。厚度达到补强的目的。厚度达到补强的目的。厚度达到补强的目的。n n三、补强的设计方法三、补强的设计方法三、补
45、强的设计方法三、补强的设计方法n n 目前使用的设计方法有：等面积补强的设计法、极限目前使用的设计方法有：等面积补强的设计法、极限目前使用的设计方法有：等面积补强的设计法、极限目前使用的设计方法有：等面积补强的设计法、极限设计法。设计法。设计法。设计法。n n 等面积补强的设计法：用于补强金属的面积不小于开等面积补强的设计法：用于补强金属的面积不小于开等面积补强的设计法：用于补强金属的面积不小于开等面积补强的设计法：用于补强金属的面积不小于开n n孔被削弱的金属面积。孔被削弱的金属面积。孔被削弱的金属面积。孔被削弱的金属面积。n n 判断是否需要补强的准则：判断是否需要补强的准则：判断是否需要
46、补强的准则：判断是否需要补强的准则：n n若若若若 A A A A1 1 + A+ A2 2 + A+ A3 3；则需要补强，需要补强的面积为；则需要补强，需要补强的面积为；则需要补强，需要补强的面积为；则需要补强，需要补强的面积为: :n n A A4 4 A A-( -( A A1 1 + A+ A2 2 + A+ A3 3) )；若若若若 A A A A1 1 + A+ A2 2 + A+ A3 3 ；不需要补；不需要补；不需要补；不需要补n n强。强。强。强。n nA A开孔后被削弱的金属面积；开孔后被削弱的金属面积；开孔后被削弱的金属面积；开孔后被削弱的金属面积； A A1 1 壳体
47、起补强作用金属壳体起补强作用金属壳体起补强作用金属壳体起补强作用金属n n面积；面积；面积；面积； A A2 2 接管起补强作用金属面积；接管起补强作用金属面积；接管起补强作用金属面积；接管起补强作用金属面积； A A3 3 焊缝起补强焊缝起补强焊缝起补强焊缝起补强n n作用金属面积作用金属面积作用金属面积作用金属面积n n四四、等面积补强的设计计算、等面积补强的设计计算、等面积补强的设计计算、等面积补强的设计计算n n(1)(1)壳体上开孔后被削弱的金属面积壳体上开孔后被削弱的金属面积壳体上开孔后被削弱的金属面积壳体上开孔后被削弱的金属面积A A 的计算的计算的计算的计算n n内压圆筒、凸型
48、封头：内压圆筒、凸型封头：内压圆筒、凸型封头：内压圆筒、凸型封头：n n外压容器：外压容器：外压容器：外压容器：n n式中：式中：式中：式中：d d 开孔直径，开孔直径，开孔直径，开孔直径， n nd d = = d i+d i+2 2C C ；n nS Soo壳体计算厚度，壳体计算厚度，壳体计算厚度，壳体计算厚度，d dA A1 1A A2 2A A3 3B B = = 2 2d dS S n tn tWWX XY YZ ZC CS S etetS SOOS Se eC CS S n nh h1 1h h2 2C C2 2n n n n 强度削弱系数，（，取）；强度削弱系数，（，取）；强度削
49、弱系数，（，取）；强度削弱系数，（，取）；n n 接管名义厚度接管名义厚度接管名义厚度接管名义厚度n n(2)(2)壳体起补强作用金属面积壳体起补强作用金属面积壳体起补强作用金属面积壳体起补强作用金属面积 的计算的计算的计算的计算n n(3) (3) 接管起补强作用金属面积接管起补强作用金属面积接管起补强作用金属面积接管起补强作用金属面积 的计算的计算的计算的计算n n(4) (4) 焊缝起补强作用金属面积焊缝起补强作用金属面积焊缝起补强作用金属面积焊缝起补强作用金属面积 的计算的计算的计算的计算n n( (5 5) )补强圈的壁厚补强圈的壁厚补强圈的壁厚补强圈的壁厚n n五五五五、附件、附件
50、、附件、附件n n(1) (1) 接接接接 管管管管n n 接管的作用：连接设备、输送管道、安装各种仪表等。接管的作用：连接设备、输送管道、安装各种仪表等。接管的作用：连接设备、输送管道、安装各种仪表等。接管的作用：连接设备、输送管道、安装各种仪表等。n n 接管的结构：焊接接管、铸造接管、螺纹接管。接管的结构：焊接接管、铸造接管、螺纹接管。接管的结构：焊接接管、铸造接管、螺纹接管。接管的结构：焊接接管、铸造接管、螺纹接管。n n n n n n l ln n接管长度的确定：由接管的公称直径和有无保温层的要求接管长度的确定：由接管的公称直径和有无保温层的要求接管长度的确定：由接管的公称直径和有
51、无保温层的要求接管长度的确定：由接管的公称直径和有无保温层的要求n n确定。确定。确定。确定。n n n n(2) (2) 凸缘凸缘凸缘凸缘n n 当要求管口长度很短时，可采用能与管法兰直接装配当要求管口长度很短时，可采用能与管法兰直接装配当要求管口长度很短时，可采用能与管法兰直接装配当要求管口长度很短时，可采用能与管法兰直接装配n n的凸缘，凸缘已有标准的凸缘，凸缘已有标准的凸缘，凸缘已有标准的凸缘，凸缘已有标准n n系列，其缺点是双头螺系列，其缺点是双头螺系列，其缺点是双头螺系列，其缺点是双头螺n n栓在螺纹孔内折断后，栓在螺纹孔内折断后，栓在螺纹孔内折断后，栓在螺纹孔内折断后，n n取出
52、比较困难。由于凸取出比较困难。由于凸取出比较困难。由于凸取出比较困难。由于凸n n缘与管法兰配用，联接缘与管法兰配用，联接缘与管法兰配用，联接缘与管法兰配用，联接n n尺寸由选用的管法兰确尺寸由选用的管法兰确尺寸由选用的管法兰确尺寸由选用的管法兰确n n定。定。定。定。n n(3) (3) 手孔和人孔手孔和人孔手孔和人孔手孔和人孔n n 设置人孔、手孔的目的是为了安装、维修、检查设备设置人孔、手孔的目的是为了安装、维修、检查设备设置人孔、手孔的目的是为了安装、维修、检查设备设置人孔、手孔的目的是为了安装、维修、检查设备n n内部的附件。由短筒体、法兰、圆形平板封头、手柄、垫内部的附件。由短筒体
53、、法兰、圆形平板封头、手柄、垫内部的附件。由短筒体、法兰、圆形平板封头、手柄、垫内部的附件。由短筒体、法兰、圆形平板封头、手柄、垫n n片及若干个螺栓、螺母组成片及若干个螺栓、螺母组成片及若干个螺栓、螺母组成片及若干个螺栓、螺母组成 。其结构见图。其结构见图。其结构见图。其结构见图。n n n nn nn n 人孔已有标准系列，常用的人孔标准有碳素钢、低合人孔已有标准系列，常用的人孔标准有碳素钢、低合人孔已有标准系列，常用的人孔标准有碳素钢、低合人孔已有标准系列，常用的人孔标准有碳素钢、低合n n金钢人钢人孔金钢人钢人孔金钢人钢人孔金钢人钢人孔( (HGHG215142151421535-95
54、)21535-95)和不锈钢制人孔等。和不锈钢制人孔等。和不锈钢制人孔等。和不锈钢制人孔等。 n n圆形人孔的直径一般为：圆形人孔的直径一般为：圆形人孔的直径一般为：圆形人孔的直径一般为： 400400、450450、500500、600600n n 椭圆形人孔的直径一般为：椭圆形人孔的直径一般为：椭圆形人孔的直径一般为：椭圆形人孔的直径一般为：400250400250、380280380280n n 手孔的直径一般为：手孔的直径一般为：手孔的直径一般为：手孔的直径一般为：DN DN 150150、DN DN 250250 n n 设计人孔时，根据容器的公称直径设计人孔时，根据容器的公称直径设
55、计人孔时，根据容器的公称直径设计人孔时，根据容器的公称直径DN DN 、公称压力、公称压力、公称压力、公称压力1-1-短筒体；短筒体；短筒体；短筒体；2-2-垫垫垫垫片；片；片；片；3-3-手柄；手柄；手柄；手柄；4-4-人孔盖；人孔盖；人孔盖；人孔盖；5-5-管法管法管法管法兰兰兰兰；6-6-设备设备设备设备筒体筒体筒体筒体123456D in nPNPN、设计温度、材质、介质及使用要求等条件，由人孔、设计温度、材质、介质及使用要求等条件，由人孔、设计温度、材质、介质及使用要求等条件，由人孔、设计温度、材质、介质及使用要求等条件，由人孔n n标准确定人孔的结构、各零件名称、材质及尺寸。标准确
56、定人孔的结构、各零件名称、材质及尺寸。标准确定人孔的结构、各零件名称、材质及尺寸。标准确定人孔的结构、各零件名称、材质及尺寸。n n (4) (4) 视视视视 镜镜镜镜 n n 视镜主要用来观察设备内物视镜主要用来观察设备内物视镜主要用来观察设备内物视镜主要用来观察设备内物n n料及其反应情况，也可以作为料及其反应情况，也可以作为料及其反应情况，也可以作为料及其反应情况，也可以作为n n液面指示镜。常用的视镜有液面指示镜。常用的视镜有液面指示镜。常用的视镜有液面指示镜。常用的视镜有视视视视n n镜镜镜镜、带颈视镜带颈视镜带颈视镜带颈视镜和和和和压力容器视镜压力容器视镜压力容器视镜压力容器视镜n
57、 n( (分别有带颈与不带颈两种分别有带颈与不带颈两种分别有带颈与不带颈两种分别有带颈与不带颈两种) )几种几种几种几种n n，它们的结构型式见图。，它们的结构型式见图。，它们的结构型式见图。，它们的结构型式见图。n n 有关性能参数见表。在选择视镜时，应优先选用不带颈有关性能参数见表。在选择视镜时，应优先选用不带颈有关性能参数见表。在选择视镜时，应优先选用不带颈有关性能参数见表。在选择视镜时，应优先选用不带颈n n视镜，因为该视镜结构简单，不易结料，窥视范围大；当视镜，因为该视镜结构简单，不易结料，窥视范围大；当视镜，因为该视镜结构简单，不易结料，窥视范围大；当视镜，因为该视镜结构简单，不易
58、结料，窥视范围大；当n n视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜；压力容视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜；压力容视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜；压力容视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜；压力容n n器视镜用于公称压力较大的场合（大于器视镜用于公称压力较大的场合（大于器视镜用于公称压力较大的场合（大于器视镜用于公称压力较大的场合（大于MPaMPa）。）。）。）。视镜的性能参数视镜的性能参数 n n( (5 5) ) 液面计液面计液面计液面计 n n 液面计是用来观察设备内部液面位置的装置。液面计液面计是用来观察设备内部液面位置的装置。液面计液面计是用来观察设备内
59、部液面位置的装置。液面计液面计是用来观察设备内部液面位置的装置。液面计n n结构有多种型式，其中部分已经标准化，见下表。最常用结构有多种型式，其中部分已经标准化，见下表。最常用结构有多种型式，其中部分已经标准化，见下表。最常用结构有多种型式，其中部分已经标准化，见下表。最常用n n的是玻璃管液面计，透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板的是玻璃管液面计，透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板的是玻璃管液面计，透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板的是玻璃管液面计，透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板n n液面计。性能参数有公称压力、材料、结构型式等，液面计。性能参数有公称压力、材料、结构型式等，液面计。性能参数有公称压力、材料、结构型式等，液面计。性能参数有公称压力、材料、结构型式等，n n见表。见表。见表。见表。 液面计型式和适用范围液面计型式和适用范围 液面计标准系列液面计标准系列
