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(二)剪切沖型機(jī)。又稱(chēng)振動(dòng)剪切機(jī),通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使刀桿做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)沖頭進(jìn)行剪切。行程次數(shù)由每分鐘數(shù)百次到數(shù)千次不等。振動(dòng)剪切機(jī)是一種萬(wàn)能板料加工設(shè)備,刀桿上的沖頭能沿著劃線(xiàn)或板樣對(duì)被加工板料逐步進(jìn)行直線(xiàn)或曲線(xiàn)剪切。此外,增加機(jī)構(gòu)與模具,還可以進(jìn)行折邊、沖槽、壓筋、切口、成形、翻邊等工作。
(三)通用壓力機(jī)
通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。
1.開(kāi)式壓力機(jī):工作臺(tái)三面敞開(kāi),便于操作,但剛度較差變形較大,影響模具壽命,多用于小噸位壓力機(jī)。可用于切斷、沖孔、落料、彎曲、拉伸、成形等。
由于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸大小有所不同為了保證滑塊的運(yùn)動(dòng)良好,分別有一個(gè)連桿、兩個(gè)連桿、四個(gè)連桿的壓力機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)為單點(diǎn)、雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī)。
此外,壓力機(jī)按曲軸位置可分為縱放式和橫放式;按工作臺(tái)結(jié)構(gòu)可分為固定臺(tái)、可傾式和升降臺(tái)等形式。開(kāi)式固定臺(tái)壓力機(jī)的剛性和抗振穩(wěn)定性好,適用于大噸位。可傾式壓力機(jī)的工作臺(tái)可傾斜20°~30°,工件或廢料可靠自重滑下。升降臺(tái)壓力機(jī)適用于模具高度變化較大的沖孔、切邊及彎曲。
2.閉式壓力機(jī)。機(jī)身呈框架形,機(jī)身前后敞開(kāi),剛性好,精度高,工作臺(tái)面的尺寸較大,適用于壓制大型工件。公稱(chēng)壓力多為1 600kN~60 000kN。冷擠壓、熱模鍛和雙動(dòng)拉深等重型壓力機(jī)都采用閉式機(jī)身。閉式壓力機(jī)可分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和四點(diǎn);上傳動(dòng)和下傳動(dòng)等形式。
J—機(jī)械壓力機(jī)
31—閉式單點(diǎn)壓力機(jī)
315—公稱(chēng)壓力 3150KN
3.壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):
(1)公稱(chēng)壓力。指滑塊到達(dá)下極限位置前某一特定距離,或曲軸旋轉(zhuǎn)到下極限位置前某一特定角度時(shí),滑塊所容許的最大作用力。例如J31-315型壓力機(jī)公稱(chēng)壓力為3 150kN,是指滑塊離下極限位置10.5mm(相當(dāng)于公稱(chēng)壓 力角20°)時(shí),滑塊上所容許的最大作用力。
(2)滑塊行程。滑塊從上極限位置到下極限位置所走的距離。
(3)滑塊行程次數(shù)。壓力機(jī)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘所走行程次數(shù),是反映壓力機(jī)生產(chǎn)率的指標(biāo)。
(4)封閉高度。壓力機(jī)的封閉高度是指滑塊到達(dá)下極限位置時(shí),滑塊下表面到工作臺(tái)面的距離,它是設(shè)計(jì)沖壓模具的主要依據(jù)。
(5)壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸及滑塊底面尺寸。
對(duì)于閉式壓力機(jī),工作臺(tái)面尺寸A×B與滑塊底面尺寸J×K大體相同;而開(kāi)式壓力機(jī)則(J×K)<(A×B)。
第四節(jié) 壓力容器
對(duì)安全性有一定要求,內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力的密封容器。
一、壓力容器的使用條件
多品種、非標(biāo)產(chǎn)品;
使用條件苛刻:易燃、易爆、高溫、高壓、低溫、強(qiáng)腐蝕條件下工作;
盛裝有毒、有害介質(zhì),對(duì)安全性要求高;
對(duì)于承受表壓0.1Mpa以上壓力的各種容器,國(guó)家實(shí)行壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察制度:
1.設(shè)計(jì)單位應(yīng)持有壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(shū);設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)蓋有壓力容器設(shè)計(jì)單位資格印章;審查人員應(yīng)經(jīng)資格認(rèn)可,并持有審查人員資格證書(shū)。
2.制造單位應(yīng)持有壓力容器制造許可證。
3.使用單位實(shí)行嚴(yán)格的壓力容器定期檢驗(yàn)制度。
二、壓力容器的使用工藝條件
(一)壓力
1.最高工作壓力:在正常使用過(guò)程中,容器頂部可能出現(xiàn)的最高表壓力。
2.設(shè)計(jì)壓力:在設(shè)計(jì)溫度下,用以確定容器壁厚的壓力。
3.最大允許工作壓力:根據(jù)容器受壓元件有效壁厚計(jì)算所得,特殊要求容器中使用。
容器的操作壓力不得高于容器的最高工作壓力。
容器的設(shè)計(jì)壓力不得低于容器的最高工作壓力。對(duì)裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全泄放裝置的開(kāi)啟壓力或爆破壓力;對(duì)盛裝液體氣體介質(zhì)的容器,視其介質(zhì)按規(guī)定溫度下的飽和蒸汽壓確定。容器制成后,設(shè)計(jì)壓力就是安全泄壓裝置調(diào)整的依據(jù)。
(二)溫度
1.設(shè)計(jì)溫度:在正常工作條件下,設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。標(biāo)注在容器銘牌上的設(shè)計(jì)溫度是指殼體的設(shè)計(jì)溫度。
2.使用溫度:容器運(yùn)行時(shí),通過(guò)測(cè)溫儀表測(cè)得的介質(zhì)溫度。
3.試驗(yàn)溫度:壓力試驗(yàn)時(shí),容器殼體的金屬溫度。
(三)容積
按照標(biāo)準(zhǔn)化、系列化所得的公稱(chēng)直徑計(jì)算得到的容積;通常以?xún)?nèi)徑為準(zhǔn)。
(四)介質(zhì)
按照易燃程度分類(lèi):易燃介質(zhì)是指與空氣混合爆炸下限小于10% ;或爆炸上下限之差大于等于20% 的氣體。
按照毒性程度分為:極度危害、高度危害、中度危害、輕度危害。
三、壓力容器的分類(lèi)
(一)按照使用位置分類(lèi):固定式、移動(dòng)式。
(二)按照設(shè)計(jì)壓力分類(lèi):低壓L、中壓M、高壓H、超高壓U。
表6—9 壓力容器的壓力等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
壓力等級(jí) | 代 號(hào) | 設(shè)計(jì)壓力范圍(MPa) |
低壓容器 | L | 0.1≤p<1.6 |
中壓容器 | M | 1.6≤p<10 |
高壓容器 | H | 10≤p<100 |
超高壓容器 | U | P≥100 |
(三)按照壓力容器在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的作用分類(lèi):
1.反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R)。主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器,如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、煤氣發(fā)生爐等。
2.換熱壓力容器(代號(hào)E)。主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器,如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。
3.分離壓力容器(代號(hào)S)。主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等的壓力容器,如分離器、過(guò)濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、干燥塔等。
4.儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C,其中球罐代號(hào)B)。主要是用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液化氣體等的壓力容器,如各種型式的儲(chǔ)罐。
要注意的是,當(dāng)某種壓力容器同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝功能時(shí),其品種劃分應(yīng)按主要作用來(lái)進(jìn)行。
(四)按容器壁厚分類(lèi):
薄壁容器:
容器壁厚小于等于內(nèi)徑的1/10
或外徑內(nèi)徑之比K= DO/Di≤1.2(式中DO為容器的外徑;Di為容器的內(nèi)徑)
厚壁容器:
容器壁厚大于內(nèi)徑的1/10
或外徑內(nèi)徑之比K=DO/Di>1.2
(五)按壓力容器的壓力等級(jí)、品種劃分及介質(zhì)危害程度分類(lèi):
第一類(lèi)壓力容器:一般低壓容器。
第二類(lèi)壓力容器:中壓容器、低壓余熱鍋爐以及符合一定條件的低壓容器(例如搪玻璃壓力容器)。
第三類(lèi)壓力容器:高壓容器、中壓余熱鍋爐以及符合一定條件的中壓低壓容器。
四、壓力容器的基本結(jié)構(gòu)
(一)壓力容器的結(jié)構(gòu)形式:球形、圓筒形、箱形、錐形。
球形容器受力最好,在容器直徑、工作壓力、制造材料相同時(shí),球形容器的壁厚只有圓筒形容器的 1 / 2 ,并且相同的容積,球形容器的表面積最小,所以節(jié)省材料。但是,球形容器制造工藝復(fù)雜,并且內(nèi)件難以安裝,所以,只是用做大型儲(chǔ)罐。
圓筒形容器受力優(yōu)于其他形狀,制造方便,并且工藝附件容易安裝,所以使用最廣泛。
(二)壓力容器的組成
結(jié)構(gòu)一般比較簡(jiǎn)單,主要由一個(gè)能承受一定壓力的殼體及必要的連接件、密封件和內(nèi)件構(gòu)成。
圓筒形壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座等組成。
另外,由于各種工藝用途不同,有時(shí)還需配置相應(yīng)的工藝附件,但這些附件一般不承受介質(zhì)的壓力,對(duì)容器安全影響很小。
(三)安全附件
1.監(jiān)控類(lèi)安全附件。主要起監(jiān)測(cè)和控制工藝操作條件的作用,包括壓力表、溫度計(jì)和液面計(jì)等。
2.保護(hù)類(lèi)安全附件。主要包括安全閥、爆破片和緊急切斷閥。
安全閥和爆破片都是起超壓泄放的作用。在使用性能上,安全閥和爆破片都要保證工作時(shí)嚴(yán)密不漏,超壓時(shí)能自動(dòng)、迅速地動(dòng)作,達(dá)到安全排放、快速降壓的作用,其泄放能力要設(shè)計(jì)成大于等于容器的安全泄放量。爆破片是一次性使用的安全附件,每次爆破或超壓動(dòng)作后都必須及時(shí)更換新片。爆破片的泄放動(dòng)作時(shí)間短,常用于反應(yīng)快速升高、容積急劇增加、壓力迅速上升的容器上。
緊急切斷閥通常用于輸送物料的管道上,在管道發(fā)生泄漏事故時(shí)起緊急止漏作用,
以及時(shí)控制危害介質(zhì)的進(jìn)一步泄漏。緊急切斷閥要求動(dòng)作靈活,應(yīng)能在10秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確閉合,主要用于儲(chǔ)罐和槽車(chē)。
3.靜電接地裝置。為了防止壓力容器及其附件上由于靜電聚焦而引發(fā)燃爆事故,在含有一氧化碳、氫、酒精、液化石油氣等易燃介質(zhì)的容器和管道上均應(yīng)考慮裝設(shè)靜電接地裝置。
五、使用管理
(一)新容器驗(yàn)收
1.首次檢驗(yàn):包括對(duì)圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、結(jié)構(gòu)、材料、組裝、壁厚、探傷、安全附件以及使用單位的安全操作規(guī)程等做全面的檢查驗(yàn)收。
2.申請(qǐng)發(fā)證:首次檢驗(yàn)合格后,必須向當(dāng)?shù)貏趧?dòng)部門(mén)申請(qǐng)發(fā)證,在發(fā)給《壓力容器登記使用證》后,方可投入使用。
《壓力容器登記使用證》在檢驗(yàn)周期內(nèi)有效,若容器使用超過(guò)檢驗(yàn)期不予檢驗(yàn)者,則自行失效。
(二)容器立卡建檔及使用維護(hù)保養(yǎng)制度
1.立卡建檔:一臺(tái)容器一張卡片;容器檔案包括:圖樣、強(qiáng)度計(jì)算書(shū)、產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明書(shū)、運(yùn)行檢驗(yàn)檢修記錄、安全附件校驗(yàn)記錄和事故記錄等。
2.操作、維護(hù)檢修
(1)正確操作。操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《崗位責(zé)任制》、《安全操作規(guī)程》,正確開(kāi)、停車(chē),按規(guī)定的操作參數(shù)(壓力、溫度、負(fù)荷等)進(jìn)行工作。
(2)日常保養(yǎng)。經(jīng)常保持容器安全附件靈敏、可靠;定期擦拭安全附件、儀表和銘牌,使之保持潔凈、指示清晰;防止容器受到腐蝕;潤(rùn)滑轉(zhuǎn)動(dòng)部件;做好清潔工作。
(3)定期檢修。壓力容器應(yīng)有定期檢修計(jì)劃,并予以實(shí)施,以保持容器的工作能力,延長(zhǎng)使用壽命,確保安全使用。
(三)定期檢驗(yàn)
壓力容器的定期檢驗(yàn)分為外部檢查和內(nèi)外部檢驗(yàn),檢驗(yàn)內(nèi)容及程序,按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。
(四)壓力容器的技術(shù)檔案
從設(shè)計(jì)直到報(bào)廢為止,反映壓力容器“一生”各個(gè)階段真實(shí)情況的記錄和技術(shù)條件、狀況的記載。
六、壓力容器法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(一)《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》(簡(jiǎn)稱(chēng)《條例》)
《條例》是國(guó)務(wù)院頒發(fā)的,是制定有關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。適用于所有的承壓鍋爐和壓力為1個(gè)表壓(0.1MPa)以上的各種壓力容器(船舶、機(jī)車(chē)上的鍋爐和壓力容器除外)。它是從行政管理、技術(shù)監(jiān)察的角度對(duì)于壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造等環(huán)節(jié)做出規(guī)定。
(二)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱(chēng)《容規(guī)》)
明確規(guī)定了壓力容器的適用范圍、選材要求、試驗(yàn)方法,對(duì)設(shè)計(jì)、制造、探傷、壓力試驗(yàn)做出了明確的規(guī)定。
(三)《壓力容器使用登記管理規(guī)則》(簡(jiǎn)稱(chēng)《管規(guī)》)
它對(duì)壓力容器的使用登記、注冊(cè)、發(fā)證、定期檢驗(yàn)、使用變更等做出明確的規(guī)定。
(四)《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》(簡(jiǎn)稱(chēng)《檢規(guī)》)
對(duì)檢驗(yàn)單位、檢驗(yàn)員的資格做出了明確的規(guī)定,還規(guī)定了安全狀況等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
(五)《鋼制壓力容器(GB150—89)》
1989年3月作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)的,適用于設(shè)計(jì)壓力不大于35MPa的鋼制壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收,是我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)、制造的綜合性國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
第五節(jié) 鍋爐
鍋爐是利用燃料或其它能源把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。
一、鍋爐的分類(lèi)
(一)按用途分類(lèi):發(fā)電鍋爐(熱效率90%左右)、工業(yè)鍋爐(熱效率70~90%)、熱水鍋爐、特種鍋爐。
(二)按壓力分類(lèi):低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐。
表6—10 鍋爐的壓力范圍
名 稱(chēng) | 壓力范圍(MPa) | 名 稱(chēng) | 壓力范圍(MPa) |
低壓鍋爐 | 不大于2.5 | 超高壓鍋爐 | 12.0~l5.0 |
中壓鍋爐 | 3.0~5.0 | 亞臨界鍋爐 | 16.0~20.0 |
高壓鍋爐 | 8.0~1 1.0 | 超臨界鍋爐 | 大于22.5 |
水的臨界狀態(tài):臨界溫度為374.1℃
臨界壓力為217.5at
(三)按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi):水管式鍋爐、火管式鍋爐。
在火管式鍋爐中,燃料在燃燒室中燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鬟^(guò)這些火管加熱鍋水,然后排入煙囪。
水管鍋爐與火管鍋爐在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是:水管鍋爐的汽水在管內(nèi)流動(dòng),煙氣在管外流動(dòng),這與火管鍋爐恰恰相反。水管式鍋爐大多用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。
其它分類(lèi):
按循環(huán)方式:自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)(輔助循環(huán))。
按使用燃料:煤、天然氣、重油原油、油母頁(yè)巖等 。
二、基本參數(shù)
(一)鍋爐容量
1.額定蒸發(fā)量D:在設(shè)計(jì)額定參數(shù)下,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大蒸發(fā)量,單位為每小時(shí)噸(t/h)。
2.額定供熱量Q:燃用設(shè)計(jì)燃料、額定熱水溫度,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大供熱量。
1MW(兆瓦)= 86 × 104 kcal/ h (千卡/小時(shí))
(二)蒸汽壓力:在額定工況下,過(guò)熱器、再熱器出口或鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力。
1 Mpa(兆帕)= 10.2 at ( 工程大氣壓)
(三)蒸汽溫度:過(guò)熱器、再熱器出口過(guò)熱蒸汽溫度或鍋爐出口處的飽和蒸汽溫度(℃)。
(四)給水溫度:省煤器的進(jìn)水溫度或鍋筒進(jìn)水溫度(℃)。
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