过程设备机械基础：1 绪论

1、过程设备机械基础1.1 过程工程和过程设备1.3 过程设备的基本要求1.2 过程设备的分类1.4 过程设备所涵盖的学科 1.5 本课程的学习方法1 绪论1.1 前言过程工业：指以改变物料的化学和物理性能为主要目标的加工业。过程工程是通过提升过程工业中的共性问题而形成的，它是以化学工程的基本理论和方法向材料、冶金、生物、环境、能源等过程工业领域渗透而形成的新兴学科。其内容包括：（1）物质流的传递和转化（2）能量流的传递和转化（3）信息流的传递和转化设备：完成某种单元过程的装置。乙烷裂解制乙烯工艺流程废有机氯化物中回收盐酸二甲醚空 气 压 缩 机反 应 器吸 收 塔离子交换塔甲醛成品 (反应) (

2、传热) (压缩) (分离) (离子交换) 压 缩 机冷 却 塔甲醛生产二氧化碳水 蒸 汽天然气 压 缩 机转 化 炉冷却塔合成反应器分 馏 塔冷 凝 塔甲 醇 反 应 传 热 压 缩 反 应 分 离 传 热甲醇生产1.3 过程设备的基本要求1. 单位生产能力一、 技术经济要求2. 消耗系数 3. 设备价格4. 管理成本5. 产品总成本二 、结构上的要求 二、刚度构件在外力作用下抵抗破坏的能力；构件在外力作用下保持形状的能力;构件在外力的作用下构件不致突然丧失保持原有形状的能力；四、耐久性五、密封性三、稳定性指设备的可使用年限;保持介质不泄露的能力。一、强度六、其他方面 安装运输方便,运转性能好

3、实例1重庆开县高桥镇天然气泄漏事故2003年那个冬夜，重庆开县，中石油川东北气田罗家寨16号井发生井喷事故，剧毒硫化氢夺走了243条人命，4000多人中毒就医，10万人疏散。按照当地政府的统计数据，此次井喷直接经济损失达643231万元。2006年3月25日，重庆开县高桥镇小阳村中石油西南油气田分公司发生天然气井喷事故,事故发生后启动了应急救援预案，将井场和高桥镇半径1公里范围内的近万名群众转移到安全地带。实例2 吉林石化双苯厂发生爆炸事故造成的污染使哈尔滨市停水三天。2005年11月13日中石油吉林石化公司双苯厂苯胺装置发生爆炸 着火事故。事故共造成造成6人死亡，2人重伤，21人轻伤。 事故

4、发生 后，疏散群众达1万多人。2009年8月9日台风莫拉克登陆台湾后带来巨大降雨量，台湾东部旅游区著名的金帅饭店被泥石流冲垮，从早上开始倾斜,到了早上11点40分，饭店难挡河水冲刷，整栋倒塌. “莲花河畔景苑”楼房倒塌 2009年6月27日5时30分左右，上海“莲花河畔景苑”在建13层高的7号楼倒塌。楼房倾倒事故发生后，中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声和市长韩正立即作出重要指示，要求彻底查清事故原因，严肃追究事故责任，并以此为鉴，举一反三，落实责任。 事故的直接原因是： 紧贴7号楼北侧，在短时间内堆土过高，最高处达10米左右；与此同时，紧邻7号楼南侧的地下车库基坑正在开挖，开挖深度4.6

5、米，大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。空心桩是很好的桩型，节省材料，垂直承载力很强。同时，从设计角度来说，建筑物通常不依靠桩基来抵抗水平推力 ?江欢成 院士铁道部党组书记、部长利用高铁降速整治设备缺陷？实例3 “911”事件B737-300的数据：翼展：28.9米 机长:33.4米 经济布局载客:149人 货舱容积：30.2立方米最大商载:16吨, 最大油箱容量：20105升 最大起飞总重:62吨 最大载重航程:2993公里 最大燃油航程:4175公里动力装置：两台CFM56-3涡扇发动机（最大推力：22000磅） 2001年9月11日，美国遭

6、受恐怖袭击，造成纽约世界贸易中心北楼和南楼坍塌，美国防部五角大楼一角被毁，在纽约世贸大楼倒塌中死亡人数为2797人 。实例4 Titanic号的故事历史的悲剧1912年4月12日，载着1316号乘客和891名船员的豪华巨轮“泰坦尼克号”从英国的南安普顿出发驶往美国纽约，4月15日凌晨2点20分，“泰坦尼克号”冰山相撞而沉没，最终沉入了北大西洋海底，船上共有1503人丧在大西洋上，这场海难被认为是20世纪人间十大灾难之一。弯应力最大截面实例5 卢浦大桥、世界上跨径最大的拱形桥，跨度达550米，比原先世界最大的美国西弗吉尼亚大桥长32米；、世界上首座采用箱型拱结构的特大型拱桥，主拱截面高9米，宽5

7、米，为世界最大；、目前世界上首座除合龙接口一端采用栓接外，完全采用焊接工艺连接的大型拱桥，现场焊接焊缝总长度达4万多米，接近于上海市内环高架路的总长度；、在拱桥建造过程中，单件构件吊装重量世界最大，达到860吨，河中跨拱肋吊装最大总量为480吨，也居世界首位；、主桥建造中融合了斜拉桥、拱桥、悬索桥等三种不同类型的桥梁施工工艺于一身，是目前世界上在单座桥梁建造中采用的施工工艺最多，也最复杂的一座桥；、整座主桥结构用钢量达3.5多万吨，相当于建造3艘7.4万吨轮船的用钢量，是目前世界上单座拱桥用钢量最大的；、整座主桥在建造中的施工措施用钢达1.1万多吨，是目前世界上单座拱桥建造中措施用钢量最大的一

8、座；、大桥建设中所使用的16根水平系杆索，是目前世界上拱桥中长度最大（760米）、直径最粗（18厘米）、单根重量最重（110吨）以及单根张拉吨位最大（1700多吨）的水、现场钢板焊接厚度达100毫米，是世界钢结构桥梁建造中现场钢板焊接厚度最大的一座；10、在建桥过程中使用了众多大型机械设备和大型临时施工设施，是目前世界上在单座桥梁建造中使用大型机械设备和设施最多的一座。 过程设备是过程工业的支柱，我国以成为“世界工厂”，制造业大国，但制造的水平相对落后，重大装备的国产化已列入成为我国“十一五”发展的重点。过程设备中所涉及到的知识与我们日常生活密切相关，用我们所学到的知识去分析日常生活现象，将学用结合，悟出其中的道理，真正做到“知”。1.4 过程设备所涵盖的学科一：工程力学（第26章）二：过程设备常用材料（第7章）三：设备的腐蚀与防护（第7章）四：机械