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本書是根據(jù)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，圍繞職業(yè)能力訓(xùn)練的教學(xué)需要，以專業(yè)教學(xué)的針對性、實用性和先進(jìn)性為指導(dǎo)思想，以應(yīng)用為主構(gòu)建體系。

本書主要介紹了化工設(shè)備的應(yīng)用、要求、材料和典型殼體的受力分析，內(nèi)壓、外壓容器，法蘭連接、開孔與補強、人（手）孔、支座、接管與安全附件，換熱設(shè)備、塔設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備等。書中每章結(jié)束后附有一定數(shù)量的習(xí)題。

本書有配套的電子教案，可在化學(xué)工業(yè)出版社的官方網(wǎng)站上免費下載。

本書主要作為高等職業(yè)技術(shù)院校化工裝備技術(shù)類專業(yè)的教材或相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書，也可供從事化工機械及設(shè)備設(shè)計、制造維修和管理工作的工程技術(shù)人員和社會讀者參考。

前言

本書自2005年出版以來，已連續(xù)多次印刷，受到高職院校師生的好評，但隨著高職教育教學(xué)以工學(xué)結(jié)合為切入點，在人才培養(yǎng)模式改革方面的不斷探索，以及國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，為適應(yīng)發(fā)展變化的需要，第二版進(jìn)行了修改、更新和完善。

本次修訂的主要特點有：

1.全部采用最新國家標(biāo)準(zhǔn)，確保所引用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的權(quán)威性、準(zhǔn)確性，使本書符合時代的需要。

2.依據(jù)化工裝備維修技術(shù)專業(yè)就業(yè)崗位所需的操作技能知識，在換熱設(shè)備、塔設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備三個章節(jié)中，分別增加了設(shè)備維護(hù)設(shè)備檢修兩節(jié)的內(nèi)容；加入了大量設(shè)備零部件結(jié)構(gòu)及其工作原理的三維虛擬或?qū)嵨飯D片，使教材更加生動易懂。

3.重新編排、更新了第一章化工設(shè)備概述中的第五節(jié)壓力容器常用材料第六節(jié)壓力容器常用規(guī)范的內(nèi)容，使之更貼近生產(chǎn)實際所需知識，確保引用最新國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

4.在第三章內(nèi)壓薄壁容器的第一節(jié)內(nèi)壓薄壁殼體強度計算第三節(jié)內(nèi)壓封頭結(jié)構(gòu)和計算中，依據(jù)GB/T 1502011，增加了以外徑為基準(zhǔn)進(jìn)行強度計算部分。

5.將第一版第六章編為本書第五章，重新編排、更新了第一節(jié)法蘭連接的主要內(nèi)容；在第三節(jié)支座中增加了腿式支座內(nèi)容。

本書的內(nèi)容已制作成用于多媒體教學(xué)的PPT課件，并將免費提供給采用本書作為教材的院校使用。如有需要，請發(fā)電子郵件至cipedu@163.com獲取，或登錄www.cipedu.com.cn免費下載。

本書由邢曉林、郭宏偉主編，滕文銳、胡昆芳參加編寫，武海濱、何瑞珍提出了許多很有價值的建議和意見，在此致以衷心感謝。

本次改版基本維持了原有的體系和結(jié)構(gòu)，疏漏和不妥之處期望讀者批評指正。

編者

2019年5月

第一版前言

高等職業(yè)教育是中國高等教育的重要組成部分，近年來在國家大力推進(jìn)職業(yè)技術(shù)教育改革和加強教育結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)上得到了較快發(fā)展。特別是第四次全國職業(yè)教育工作會議召開，進(jìn)一步確立了職業(yè)教育在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中的重要地位，同時也讓廣大教育工作者明確了高等職業(yè)教育實施人才培養(yǎng)工作的目標(biāo)和任務(wù)。為了更好適應(yīng)高等職業(yè)教育發(fā)展的需要，配合化工高職高�；C械類專業(yè)的建設(shè)和教學(xué)改革，在全國化工教學(xué)指導(dǎo)委員會的精心組織和指導(dǎo)下，在研究有關(guān)教材建設(shè)意見和建議，以及廣泛吸收相關(guān)教材優(yōu)點和總結(jié)有關(guān)院校教學(xué)改革經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過一定時間的努力，編寫了這本供高職學(xué)院化工機械及設(shè)備維修專業(yè)使用的專業(yè)課教材。

本書是根據(jù)全國化工教學(xué)指導(dǎo)委員會提出的關(guān)于化工機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和新制定的教學(xué)計劃要求進(jìn)行編寫的。全書以專業(yè)教學(xué)的針對性、實用性和先進(jìn)性為指導(dǎo)思想，以培養(yǎng)生產(chǎn)第一線應(yīng)用型技術(shù)人才為目標(biāo)，緊緊圍繞職業(yè)能力訓(xùn)練的教學(xué)需要構(gòu)建知識體系和組織教學(xué)內(nèi)容。本書在結(jié)構(gòu)和編寫層次上淡化了理論性強的學(xué)科內(nèi)容和比較復(fù)雜的設(shè)計計算內(nèi)容，對一些必備的知識點，設(shè)法通過最常用或?qū)W生最熟悉的途徑予以解決，并由此加強對學(xué)習(xí)者解決問題能力的訓(xùn)練；更加突出典型化工設(shè)備及主要零部件的結(jié)構(gòu)、特點、功能、原理等方面的內(nèi)容，重點引導(dǎo)學(xué)習(xí)者對現(xiàn)有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識和理解。另外，在本書編寫中，結(jié)合本專業(yè)所要求的相關(guān)知識，注意與其他課程的合理銜接，始終體現(xiàn)實用和夠用的編寫特點。

為了便于教學(xué)，本書結(jié)合實際應(yīng)用問題，選配了適量的例題、分析題、問答題和計算題�？紤]到各院校不同層次的教學(xué)要求，對部分理論性分析的內(nèi)容用小字排出，并在該內(nèi)容前加注*號，供各學(xué)校在教學(xué)中選用。

本書第一、第二、第五章由邢曉林編寫，第三、第四章由滕文銳編寫，第六章由胡昆芳編寫，第七、第八、第九章由段輝琴編寫。本書由邢曉林主編，潘傳九主審。

本書在編寫過程中得到了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和兄弟院校的指導(dǎo)和支持，特別是參加本書審稿的專家、同行以及出版社的有關(guān)同志，在充分肯定的同時，提出了許多建設(shè)性意見，對書稿編寫質(zhì)量的提高起到了很大作用。在此對各位領(lǐng)導(dǎo)以及所有對本書編寫及出版工作給予大力支持和幫助的同志表示衷心的感謝。

由于編者水平有限，雖經(jīng)努力，書中疏漏甚至錯誤在所難免，敬請各位讀者指正。

編者

2005年5月

第一章化工設(shè)備概述

第一節(jié)化工設(shè)備及其應(yīng)用1

第二節(jié)化工設(shè)備的特點3

第三節(jié)化工設(shè)備的基本要求4

第四節(jié)壓力容器及其分類6

一、壓力容器結(jié)構(gòu)7

二、壓力容器分類7

第五節(jié)壓力容器常用材料10

一、化工設(shè)備選材的重要性和復(fù)雜性10

二、材料的性能10

三、壓力容器常用鋼材簡介12

四、壓力容器用鋼的選用原則13

第六節(jié)壓力容器常用規(guī)范14

一、國外主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)14

二、GB/T 1502011《壓力容器》15

三、JB 47321995《鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》15

四、GB/T 1512014《熱交換器》15

五、《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》16

第七節(jié)本課程的性質(zhì)及任務(wù)16

第八節(jié)學(xué)習(xí)本課程的方法和教學(xué)建議17

習(xí)題17

第二章化工設(shè)備強度計算基礎(chǔ)

第一節(jié)典型回轉(zhuǎn)薄殼應(yīng)力分析18

一、回轉(zhuǎn)薄殼的形成及幾何特性18

二、承受氣壓回轉(zhuǎn)薄殼的受力分析20

第二節(jié)邊緣應(yīng)力26

一、邊緣應(yīng)力的產(chǎn)生26

二、邊緣應(yīng)力的特性28

三、邊緣應(yīng)力的影響及處理28

習(xí)題29

第三章內(nèi)壓薄壁容器

第一節(jié)內(nèi)壓薄壁殼體強度計算30

一、內(nèi)壓圓筒30

二、內(nèi)壓球形殼體32

三、容器最小厚度33

四、各類厚度的相互關(guān)系33

第二節(jié)設(shè)計參數(shù)的確定34

一、壓力參數(shù)34

二、設(shè)計溫度t36

三、許用應(yīng)力［］t36

四、焊接接頭系數(shù)37

五、厚度附加量C40

六、壓力容器的公稱直徑、公稱壓力41

第三節(jié)內(nèi)壓封頭結(jié)構(gòu)和計算43

一、凸形封頭43

二、錐形封頭47

三、平蓋52

第四節(jié)壓力試驗56

一、液壓試驗56

二、氣壓試驗58

三、氣密性試驗58

習(xí)題59

第四章外壓容器

第一節(jié)外壓容器的穩(wěn)定性60

一、外壓容器的失穩(wěn)60

二、外壓薄壁圓筒臨界壓力計算61

三、臨界長度與計算長度62

第二節(jié)外壓圓筒與外壓球殼的圖算法64

一、算圖中的符號說明64

二、外壓圓筒的圖算法65

三、外壓球殼的圖算法71

第三節(jié)外壓圓筒的加強圈計算72

一、加強圈結(jié)構(gòu)及其要求72

二、加強圈的圖算法74

第四節(jié)外壓封頭計算78

一、外壓凸形封頭78

二、外壓錐形封頭78

三、壓力試驗80

第五節(jié)軸向受壓圓筒81

一、軸向受壓圓筒穩(wěn)定性概念81

二、臨界壓應(yīng)力的計算81

習(xí)題82

第五章化工設(shè)備主要零部件

第一節(jié)法蘭連接83

一、法蘭的結(jié)構(gòu)與分類83

二、法蘭的密封機理83

三、法蘭的公稱直徑和公稱壓力85

四、壓力容器法蘭85

五、管法蘭95

第二節(jié)開孔與補強100

一、開孔附近的應(yīng)力集中100

二、對壓力容器開孔的限制101

三、補強結(jié)構(gòu)102

四、標(biāo)準(zhǔn)補強圈及其結(jié)構(gòu)103

五、人孔和手孔105

六、接管109

第三節(jié)支座110

一、鞍式支座111

二、裙式支座116

三、支承式支座117

四、耳式支座119

五、腿式支座121

第四節(jié)安全附件123

一、視鏡123

二、安全閥124

三、爆破片裝置127

習(xí)題129

第六章?lián)Q 熱設(shè) 備

第一節(jié)換熱設(shè)備的應(yīng)用131

第二節(jié)換熱設(shè)備分類132

一、直接接觸式132

二、蓄熱式132

三、間壁式133

第三節(jié)管殼式換熱器分類138

第四節(jié)管殼式換熱器主要結(jié)構(gòu)141

一、換熱管與管板的連接結(jié)構(gòu)141

二、殼體與管板的連接145

三、折流板與擋板146

四、管箱與接管148

五、膨脹節(jié)149

第五節(jié)管殼式換熱器標(biāo)準(zhǔn)及其選用150

一、管殼式換熱器標(biāo)準(zhǔn)簡介150

二、換熱設(shè)備的選用150

第六節(jié)換熱器的維護(hù)152

一、維護(hù)要點152

二、常見故障及處理153

三、完好標(biāo)準(zhǔn)154

第七節(jié)換熱器的檢修154

一、施工要點154

二、檢驗與驗收157

習(xí)題158

第七章塔設(shè)備

第一節(jié)塔設(shè)備的應(yīng)用159

一、塔設(shè)備的應(yīng)用159

二、塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)160

第二節(jié)板式塔162

一、板式塔分類162

二、板式塔的結(jié)構(gòu)166

第三節(jié)填料塔176

一、填料塔的總體結(jié)構(gòu)177

二、填料塔主要零部件177

第四節(jié)塔設(shè)備的維護(hù)183

一、塔設(shè)備的維護(hù)要點183

二、完好標(biāo)準(zhǔn)184

第五節(jié)塔設(shè)備的檢修185

一、選擇工具185

二、打開人孔185

三、塔盤拆卸、清理和問題處理186

四、裝塔盤、封人孔186

五、清理現(xiàn)場和質(zhì)量檢查驗收187

習(xí)題187

第八章反應(yīng) 設(shè) 備

第一節(jié)概述189

一、反應(yīng)設(shè)備應(yīng)用及分類189

二、常見反應(yīng)設(shè)備的特點190

三、攪拌反應(yīng)器總體結(jié)構(gòu)192

第二節(jié)攪拌反應(yīng)器的罐體192

一、罐體尺寸確定193

二、傳熱結(jié)構(gòu)194

三、筒體和夾套壁厚確定197

四、頂蓋和工藝接管197

第三節(jié)攪拌裝置198

一、攪拌器形式和選擇198

二、攪拌器附件202

第四節(jié)攪拌反應(yīng)器的傳動裝置203

一、電動機選用203

二、減速器類型和選用204

三、聯(lián)軸器類型和選用205

四、機座和底座設(shè)計205

五、攪拌軸207

第五節(jié)攪拌反應(yīng)器的軸封207

一、填料密封207

二、機械密封209

第六節(jié)反應(yīng)釜的維護(hù)209

一、維護(hù)要點209

二、常見故障及處理210

三、緊急情況停車211

四、完好標(biāo)準(zhǔn)211

五、安全注意事項212

第七節(jié)反應(yīng)釜的檢修212

一、拆卸與檢查212

二、主要零部件的檢修212

三、試車與驗收214

四、安全注意事項214

習(xí)題215

參考文獻(xiàn)

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