緒論 1
0.1 過程設(shè)備設(shè)計(jì)概述 1
0.2 過程設(shè)備的應(yīng)用 1
0.3 過程設(shè)備的特點(diǎn) 2
0.4 過程設(shè)備的基本要求 3
0.5 本教材的內(nèi)容 5
小結(jié) 6
思考題 6
上篇 壓力容器設(shè)計(jì)
第1章 壓力容器導(dǎo)言 8
1.1 壓力容器總體構(gòu) 8
1.1.1 壓力容器基本組成 8
1.1.2 壓力容器零部件間的連接 11
1.2 壓力容器分類 11
1.2.1 介質(zhì)危害性 11
1.2.2 壓力容器的分類 12
1.3 壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 14
1.3.1 國外主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 15
1.3.2 國內(nèi)主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 17
小結(jié) 19
思考題 20
第2章 中低壓容器設(shè)計(jì) 21
2.1 載荷分析 21
2.1.1 載荷 22
2.1.2 載荷工況 23
2.2 回轉(zhuǎn)薄殼應(yīng)力分析 23
2.2.1 薄壁圓筒的應(yīng)力 24
2.2.2 回轉(zhuǎn)薄殼的無力矩理論 25
2.2.3 無力矩理論的基本方程 27
2.2.4 無力矩理論的應(yīng)用 29
2.2.5 回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析 35
2.3 圓平板應(yīng)力分析 40
2.3.1 概述 40
2.3.2 圓平板對(duì)稱彎曲微分方程 41
2.3.3 圓平板中的應(yīng)力 45
2.4 典型局部應(yīng)力 49
2.4.1 概述 49
2.4.2 受內(nèi)壓殼體與接管連接處的局部應(yīng)力 50
2.4.3 降低局部應(yīng)力的措施 53
2.5 中低壓容器設(shè)計(jì) 55
2.5.1 概述 55
2.5.2 內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì) 57
小結(jié) 69
思考題與習(xí)題 70
第3章 外壓容器設(shè)計(jì) 72
3.1 殼體失穩(wěn)應(yīng)力分析 72
3.1.1 概述 72
3.1.2 外壓薄壁圓柱殼彈性失穩(wěn)分析 73
3.1.3 外壓容器封頭的臨界壓力 78
3.2 外壓圓筒設(shè)計(jì) 79
3.2.1 概述 79
3.2.2 薄壁圓筒的穩(wěn)定性計(jì)算 80
3.2.3 加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì) 86
3.3 外壓封頭設(shè)計(jì) 88
3.3.1 凸形封頭 88
3.3.2 錐殼 89
小結(jié) 92
思考題與習(xí)題 92
第4章 壓力容器零部件及其他設(shè)計(jì) 94
4.1 密封裝置設(shè)計(jì) 94
4.1.1 密封機(jī)理及分類 95
4.1.2 影響密封性能的主要因素 97
4.1.3 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 101
4.2 開孔和開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 107
4.2.1 概述 107
4.2.2 等面積補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 110
4.2.3 圓筒徑向接管開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的分析法 114
4.3 支座設(shè)計(jì) 117
4.3.1 立式容器支座 117
4.3.2 臥式容器支座 119
4.3.3 球形容器支座 120
4.4 安全泄放裝置 120
4.4.1 安全泄放原理 121
4.4.2 安全閥 121
4.4.3 爆破片 123
4.5 壓力容器的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 124
4.5.1 焊接接頭及坡口形式 124
4.5.2 壓力容器焊接接頭分類 125
4.5.3 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 126
4.6 耐壓試驗(yàn)與泄漏試驗(yàn) 130
4.6.1 耐壓試驗(yàn) 130
4.6.2 泄漏試驗(yàn) 132
小結(jié) 134
思考題與習(xí)題 135
第5章 高壓容器設(shè)計(jì) 136
5.1 概述 136
5.1.1 高壓容器的應(yīng)用 137
5.1.2 高壓容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 137
5.1.3 高壓容器的結(jié)構(gòu)形式 138
5.2 厚壁圓筒應(yīng)力分析 142
5.2.1 彈性應(yīng)力 142
5.2.2 彈塑性應(yīng)力 148
5.2.3 屈服壓力和爆破壓力 151
5.3 高壓圓筒設(shè)計(jì) 153
5.3.1 高壓圓筒的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 153
5.3.2 單層高壓圓筒設(shè)計(jì) 155
5.3.3 多層高壓圓筒設(shè)計(jì) 157
5.4 高壓密封設(shè)計(jì) 158
5.4.1 概述 158
5.4.2 高壓密封的結(jié)構(gòu)形式 158
5.4.3 提高高壓密封性能的措施 162
5.5 高壓容器的主要零部件設(shè)計(jì) 163
5.5.1 高壓平蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 163
5.5.2 高壓螺栓的設(shè)計(jì) 163
5.5.3 高壓容器的開孔補(bǔ)強(qiáng) 164
小結(jié) 165
思考題與習(xí)題 166
第6章 壓力容器材料 167
6.1 壓力容器用鋼的基本類型 167
6.1.1 鋼材形狀 167
6.1.2 壓力容器用鋼的基本類型 168
6.2 壓力容器材料選擇 170
6.2.1 壓力容器用鋼的基本要求 170
6.2.2 壓力容器用鋼的選擇 172
小結(jié) 174
思考題 174
第7章 壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展 175
7.1 概述 175
7.1.1 壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范的主要進(jìn)展 175
7.1.2 近代設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用 177
7.2 壓力容器的中效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 178
7.2.1 壓力容器的失效形式 179
7.2.2 壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 181
7.3 壓力容器的分析設(shè)計(jì) 183
7.3.1 概述 183
7.3.2 壓力容器的應(yīng)力分類 184
7.3.3 應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算 189
7.3.4 應(yīng)力強(qiáng)度限制 190
7.3.5 分析設(shè)計(jì)的應(yīng)用 193
小結(jié) 194
思考題 195
下篇 過程設(shè)備設(shè)計(jì)
第8章 儲(chǔ)存設(shè)備 197
8.1 概述 197
8.1.1 儲(chǔ)存介質(zhì)的性質(zhì) 197
8.1.2 裝量系數(shù) 198
8.1.3 環(huán)境對(duì)儲(chǔ)存設(shè)備的影響 198
8.2 儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu) 199
8.2.1 臥式圓柱形儲(chǔ)罐 199
8.2.2 立式平底圓筒形儲(chǔ)罐 200
8.2.3 球形儲(chǔ)罐 200
8.3 臥式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 202
8.3.1 支座結(jié)構(gòu)及布置 202
8.3.2 臥式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)計(jì)算 204
8.4 球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 213
8.4.1 球形儲(chǔ)罐的支座 213
8.4.2 人孔和接管 216
小結(jié) 217
思考題與習(xí)題 217
第9章 換熱設(shè)備 219
9.1 概述 219
9.1.1 換熱設(shè)備的基本要求 219
9.1.2 換熱設(shè)備的分類及其特點(diǎn) 220
9.2 管殼式換熱器 227
9.2.1 基本類型 227
9.2.2 結(jié)構(gòu) 229
9.2.3 管板設(shè)計(jì) 239
9.2.4 膨脹節(jié)設(shè)計(jì) 241
9.2.5 換熱器設(shè)計(jì)步驟 242
9.3 傳熱強(qiáng)化技術(shù) 242
9.3.1 傳熱強(qiáng)化概述 243
9.3.2 擴(kuò)展表面及內(nèi)插件強(qiáng)化傳熱 245
9.3.3 殼程強(qiáng)化傳熱 248
小結(jié) 250
思考題 251
第10章 塔設(shè)備 252
10.1 概述 252
10.1.1 塔設(shè)備的應(yīng)用 252
10.1.2 塔設(shè)備的選型 253
10.2 板式塔 256
10.2.1 板式塔的分類 256
10.2.2 板式塔的結(jié)構(gòu) 256
10.2.3 板式塔塔盤的結(jié)構(gòu) 261
10.3 填料塔 268
10.3.1 填料 269
10.3.2 填料塔內(nèi)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 273
10.4 塔設(shè)備的附件 281
10.4.1 除沫器 281
10.4.2 進(jìn)出料接管 282
10.4.3 裙座 284
10.4.4 吊柱 286
10.5 塔的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 286
10.5.1 塔的固有周期和振型簡(jiǎn)介 287
10.5.2 塔的載荷分析 289
10.5.3 筒體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 296
10.5.4 裙座的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 297
10.5.5 塔設(shè)備的振動(dòng) 300
小結(jié) 300
思考題與習(xí)題 301
第11章 反應(yīng)設(shè)備 302
11.1 概述 302
11.1.1 反應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用 302
11.1.2 反應(yīng)設(shè)備的分類 302
11.1.3 常見反應(yīng)設(shè)備的特點(diǎn) 303
11.2 機(jī)械攪拌反應(yīng)設(shè)備 306
11.2.1 基本結(jié)構(gòu) 306
11.2.2 攪拌容器 306
11.2.3 攪拌器 310
11.2.4 攪拌軸設(shè)計(jì) 318
11.2.5 密封裝置 322
11.2.6 傳動(dòng)裝置 327
小結(jié) 329
思考題與習(xí)題 330

參考文獻(xiàn) 332