压力容器设计之三法兰与补强

压力容器设计之三——法兰与补强1、不要轻言放弃，否则对不起自己。2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。--戴尔．卡耐基。3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。4、守业的最好办法就是不断的发展。5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。压力容器设计之三——法兰与补强压力容器设计之三——法兰与补强1、不要轻言放弃，否则对不起自己。2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。--戴尔．卡耐基。3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。4、守业的最好办法就是不断的发展。5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。四、密封装置设计螺栓法兰连接结构及密封设计高压密封结构螺栓法兰连接结构近几年，改革的浪潮在教育领域愈演愈烈。随着新课改和中考、高考的不断变革，学科对教师也提出了新的要求和挑战。学生需要成长，教师更需要成长，这已经是当前形势下一个不争的事实。一、农村中学数学教师成长的必要性形式的发展需要教师的配合。教师成长了，有了更科学、更高效、更适合学生的教学理念和教学方法，才能更好地帮助学生进步，促使学生越来越优秀。然而，在教育领域占据多数、发挥中坚力量的农村教师，实际情况不容乐观。笔者所在的农村中学，不少教师在教学中已经陷入固化模式，产生懒惰思想。有些教师仍然采用传统的单一教学模式，教师在讲台上传授知识，学生在台下被动听讲，缺少互动，没有激情，也有一些教师，懒于动脑，不肯钻研更新、更好的教学方法和内容，“啃”着自己现有的“老猪蹄”不肯放手。笔者相信，这些教师已经不在少数，是某些教师群体的特定代表。这些现状都表明农村中学教师需要“走出去，引进来”，需要改变，需要成长了。二、农村中学数学教师成长案例与学生学习知识一样，农村中学教师的成长也需要引导，需要借鉴好的方式方法。笔者将自己的实际经验总结成几个案例，拿出来和广大同仁一起分享。案例一：了解农村孩子的需求笔者也有过被动教学的经历。当时笔者采用课前备课、课上讲课、下课走人的方法，很少和学生互动，也不了解学生的想法和学习进度。一次，笔者课上准备讲“一元一次方程”的时候，班里有个学生大声说：“老师，我妈说了，只要会算账就行，我觉得学习一元一次方程根本没有用。”看到还有几名学生点头赞同，笔者当时就愣了。清理了一下思路，笔者利用这个学生的妈妈在县城卖菜的情况，说：“我们学习知识是为了在生活中应用。虽然以前学的知识能让你算出账来，但学的知识越多，你掌握的方法越多，算账就越快。如果你能用这个方法帮着妈妈算账，妈妈不是在固定的时间就能卖出更多菜吗？”该学生看我说得有理，点点头认同了。从这以后，笔者明白了抓住学生心理、了解他们需求的重要性，下课也不会马上抬脚走人了。笔者课下会留在教室，或者上课提前几分钟到教室，和同学聊聊天，与他们的聊天中，将数学在生活中的应用告诉他们，比如用数学学到的“比例”知识，结合科学课，可以自己在家配“洗洁精”“消毒水”，帮爸爸妈妈做家务;用学到的“统计”知识，绘制统计表或者柱状统计图，统计家里的用水、用电情况，节省用水量、用电量。学生了解了数学在生活中的应用，也就有了学习数学的兴趣。案例二：把握难易知识点的安排刚刚踏上工作岗位，成为一名数学教师的时候，笔者将教学看得很重要，决心将每一个知识点都教给学生，让学生掌握透彻。于是，不论大的知识点还是小的知识点，不论重要知识点还是非重要知识点，笔者都不分巨细，全数在课堂上教给学生。但时间不长，笔者就发现了严重后果――笔者的教学进度严重跟不上同级的其他教师，笔者被落远了。由此，笔者开始重视教学中的重点、难点的划分和课堂时间的安排。随着教龄的增长、经验的增加，笔者摸索出自己的教学技巧：重点章节中的例题，课后习题中的典型题，学生做题中的难题，考试中的错题、中考的真题等等，都需要重点讲解，让学生做到举一反三。这样，能节省大量课堂时间。学生通过典型题型的把握，避免了在题海中煎熬，节省了课余时间，为学生减轻负担。教师也能避免时间和精力浪费，可以有更多时间来提升自己，钻研教学。对数学知识点的难易安排和时间的有效合理划分，既对教师有好处，也有利于学生学习，实现了教师和学生的双赢。案例三：用专业知识武装自己要想让学生更尊重教师，教师自身的职业素养和教学水平需要得到学生的认可。在提升自己的专业水平方面，笔者孜孜不倦，付出了很多努力。首先，笔者就仔细研究教材大纲、课改纲要，还订阅了《数学学报》，并购买了《教育学与心理学》《数学教育展望》等书籍自己学习，丰富自己。其次，笔者联系曾经的大学同学和其他数学同仁，从他们那里“取经”，打探好的、新颖的教学方法和课堂活动，结合学生的实际情况，改造后运用到自己的数学教学中。总之，笔者身为一名农村中学的数学教师，在为自己的成长不断探索，不断努力着。笔者也呼吁其他农村教师共同做出改变，为了学生越来越优秀，也为了自己越来越优秀。教学设计具体来说是指教师以现代教学理论为基础，依据学生的特点和自己的教学观念、经验等，运用系统的观点与方法，确定教学目标，建立解决问题的步骤，合理组合和安排各种教学要素，为优化教学效果而制订实施方案的系统的计划过程。教学设计要根据教学内容与学生认知的特点，选择能引发学生主动进行探究的教学模式和教学策略，以教学设计的创新推进教学质量的提高。一、依据培养目标和课程标准进行创新设计教学是有目的的培养人的活动，说到底教学设计就是为了培养合格的人才而进行的教学方面的设想和计划。确立什么样的教学目标、选取什么样的教学内容、采取什么样的教学方式和方法，以及实施教学评价，都离不开培养目标和课程标准，因此，教学设计创新，必须以信息技术的培养目标和课程标准为基本依据。培养目标是指各类学校、各专业对人才目标的具体培养要求，是开展学校各项工作的前提。信息技术的培养目标一般都比较明确、具体，对知识结构、知识能力都有严格的定向性要求。课程标准具体体现人才培养的规格，具体规定了课程的性质及其在整个课程体系中的地位、教学目标、任务、知识、技能的范围、深度及其体系结构，教学的一般进度及教学法的基本要求等。它是编撰教材、实施教学和评价教学的基本依据，教学设计创新必须以信息技术的课程标准为直接依据，如教学目标的设计，要在遵循该门学科基本规律的基础上，体现出时代的要求与学生个性的需求，设计出创新性的个性目标。二、立足于提高学生的全面发展和个性发展进行信息技术创新设计信息技术的教育教学活动必须适应素质教育的根本要求，促进学生全面发展，同时坚持个性发展，实现共性要求与个性发展的有机统一。美国杰出的教学设计理论家加涅有句名言是：“为学习而设计。”美国教育学家、行为目标之父泰勒曾强调，教育的真正目的不在于教师完成某种活动，而在于在学生的学习规范中引起某种变化。他们都强调教育必须立足于学生，把学生的发展作为教育教学的根本目的。因此，信息技术教学设计的创新应该适应素质教育的需求，把立足点放在提高学生的学习与应用能力上，努力唤起学生的学习主体意识，激发他们的自主性、能动性和创造性。1.教学设计创新，要注意突出科学的世界观、价值观与人类高尚情感培养的设计，实现知识、能力、素质发展的有机统一在指导思想上，不能仅停留在“教教科书”上，要实现书本知识与人类现实生活世界的沟通，与学生经验世界、成长需要的沟通，与生活实际的沟通，从而使学生既掌握基础知识与技能，也了解学科发展的前沿知识，更使他们在呈现出鲜活的时代性教学内容中，唤起学习的内在需要、兴趣和信心，提升他们主动探求的欲望及能力。2.信息技术教学设计创新适应针对学生个性化的认知特点，因材设计，为提高学生的创新能力奠定基础因材设计，主要就是针对学生个性化的认知特点进行设计，以适应学生的个性差异并注重促进其个性发展，充分调动不同学生的创新潜力。为此，教师要把握学生的学习特点，了解学生的兴趣和动机。学生对一课的兴趣，既有与生俱来的，也有后天养成的，如有的学生擅长形象思维，对事例、案例兴趣浓厚；有的学生擅长抽象思维，对理论讲解与分析感兴趣。教师必须了解学生的兴趣，正确引导，才能有效激发学生的兴趣。学生的学习动机也是多样的，为自己学、为进步学、为家长学。教师必须掌握大部分学生的学习动机，合理引导，激发其学习动力。在把握学生的学习特点、了解学生的兴趣和动机的同时，还要了解学生的认知风格。认知风格主要表现为学习者个体对外界信息的感知、注意、思考、记忆和解决问题的方式上。学习过程实际上就是学生对信息的加工处理、存储的过程。不同的学生对信息的加工、处理方式是有差异的。主要有独立型与依存型，冲动型与沉思型等。对依存型的学生，注意培养其独立思考的能力；对冲动型的学生，注意培养其有条理地、细心地分析问题、解决问题的能力。3.进行信息技术教学创新设计，既要符合知识的内在逻辑，又要适应学生认知发展的需求不同层次的学生认知结构不同，同一层次不同学生的认知结构也不相同，因此教学内容设计不可能一成不变。和教学内容相对应的教学方法的设计也是这样。课堂教学实施中，往往是一个教师为几十个学生讲课，学生的程度不同，认知特点不同，怎样既注意适应学生的整体需求，又注意适应个体学生的需求呢?就像没有包治百病的灵丹妙药一样，也没用适应全部学生的教学法，在设计教学方法时，应该统筹兼顾。既要考虑学生整体的认知特点，采取相应的方法，又要注意掌握个别有代表性的学生的情况，采取适应他们的教学方法，做到点面兼顾。三、根据教学条件和教师自身的特点进行创新设计教学设计实际上是一个系统化的过程，是通过精心创设的教学系统向学习者提供最有利的学习条件，最大限度地开发学习者的潜力的过程。教材、设施等教学条件是系统中很重要的因素。计算机、多媒体的应用为教学活动提供了诸多方便，但同时也制约着教学活动，如果完全依赖于多媒体，就会减弱教师的主导性和学生的主体性作用。如何让教学条件为我所用，甚至在条件欠缺、不足的情况下也能设计出适合教学需求的个性化教学方案，是教学设计必须考虑的问题。教师是教学设计的主人，对自己的知识水平、认知结构、学习风格、性格气质、脾气禀性、组织能力、个人阅历、经验等方面要有清晰、透彻的认识。在实施教学时是偏重理性思维，还是擅长形象思维；是以情感染人，还是以逻辑推理征服人都应心中有数。教师在教学设计时要依据自身优势，扬个人之长，避自己之短，以免东施效颦，影响教学效果。教学设计的创新必须是在充分积累前提下的创新。无论是专业知识的贮备，还是教学经验的积累，抑或是心理素养的锤炼，在教学设计创新中都必不可少。（如皋市如城镇城北初级中学）四、密封装置设计螺栓法兰连接结构及密封设计高压密封结构螺栓法兰连接结构密封机理泄漏形式螺栓法兰连接的密封条件1、预紧工况---初始密封条件垫片比压力（y）----在预紧工况下，形成初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力。要求预紧工况下，垫片单位面积上的压紧力不小于y，否则介质会发生泄漏。

2、操作工况---工作密封条件操作密封比压----操作时，为保证密封，垫片单位面积上必须维持的压紧力，通常取m倍的计算压力（mPC）。

保证密封的条件预紧时，法兰密封面上的比压不低于预紧密封比压y工作时，法兰密封面上的比压不低于操作密封比压，即m倍的介质计算压力

影响密封的因素螺栓预紧力

法兰刚度压紧面形式和加工质量

垫片性能

操作条件

密封性设计（压紧面、垫片、螺栓）

法兰标准简介

法兰强度计算方法简介螺栓法兰连接设计压紧面形式

平面形、O形、波形、齿形、八角形、椭圆形等

①非金属垫片

常用材料：石棉橡胶板、橡胶板、聚四氟乙烯、合成纤维、石墨等。②金属垫片

常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。③组合式垫片包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属垫片等。

垫片形状垫片类型垫片垫片断面形式①

要有全面的观念，综合考虑温度、压力、介质、压紧面形式等方面要求，其中温度和压力是影响密封的主要因素，也是选择垫片的主要依据。②在保证密封的前提下，尽量选用结构简单、价格便宜、便于安装和更换的垫片。③依据标准和规范，重视实践经验。

垫片选用表（表4-10）

垫片选择原则1、预紧工况

Fa=πDGbyDG---垫片计算直径

b---垫片有效密封宽度螺栓载荷Wa=Fa2、操作工况

FP=2πDGbmPC

螺栓载荷WP=F+FP

=+2πDGbmPC

螺栓载荷螺栓设计预紧工况：操作工况：取Am=max＜Aa，AP＞螺栓直径螺栓间距的限制螺栓是法兰密封连接中的重要元件，对其基本要求是强度要高、韧性要好。①螺母更换比螺栓容易，且螺母价廉，所以要求螺栓材料的强度比螺母高。②为避免螺栓和螺母咬死或胶合，要求螺栓材料的硬度比螺母高HB30以上。③对于t≤-20℃的螺栓，要求选用低合金钢，并进行夏比V形缺口低温冲击试验。

螺栓材料法兰类型JB4700~4707-2000《压力容器法兰》GB9112~9125HG20592~20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》JB/T74~90*

一对相配的法兰必须选用同一标准法兰公称直径（DN）

—与法兰相配的筒体、封头或管子的公称直径。法兰公称压力（PN）

—指定材料的法兰在指定温度下的最大工作压力。*

两个体系间不能互相配用注意法兰强度计算方法简介应力分析模型法兰强度校核条件：

1、工作可靠，在正常压力和温度波动范围内均能保证密封。2、结构简单紧凑，装拆、维修方便。3、密封元件能耐介质腐蚀且价格便宜。1、金属密封元件2、窄面或线接触密封3、自紧或半自紧密封高压密封的基本要求高压密封的基本特点高压密封结构特点：●强制式密封●采用窄面金属垫片●主螺栓直径大适用范围：t≤200ºCDi≤1000mm平垫密封优点：●螺纹套筒代替主螺栓，承载能力大，装拆方便。●

预紧螺栓直径小缺点：螺纹套筒可能锈蚀而拆卸困难。（螺纹套筒可用主螺栓代替）适用范围：大直径、高压力卡扎里密封双锥密封g的大小锥环刚度锥环尺寸预紧力的大小

1、结构简单，装拆方便、密封可靠。2、半自紧密封，主螺栓直径较小。3、压力和温度波动时也能保证良好密封。适用范围：P=6.4~35MPat=0~400ºCDi=400~2000mm双锥密封双锥密封特点

1、全自紧式密封，压力和温度的波动不会影响密封可靠性。2、取消了主螺栓，使筒体端部尺寸减小。

零件多、结构复杂。优点缺点伍德密封C形环密封O形环密封其它密封结构环形内腔可增加垫片弹性和自紧作用，补偿温度波动对密封的影响。

1、透镜垫和锥形密封面线接触，密封容易。