化工设备机械基础PDF电子书下载

第一篇 工程力学 1

第一章 物体的受力分析及其平衡条件 1

第一节 力的概念和基本性质 1

一、力的概念 1

二、力的基本性质 2

第二节 力矩与力偶 4

一、力矩 4

二、力偶与力偶矩 4

三、力的平移 4

三、铰链约束 6

二、光滑面约束 6

一、柔性约束 6

第三节 约束与约束反力 6

四、固定端约束 7

第四节 受力图 8

第五节 平面力系的平衡条件 10

一、平面汇交力系 10

二、平面一般力系的平衡条件 13

三、平面平行力系的平衡条件 14

第二章 直杆的拉伸和压缩 19

第一节 直杆的拉伸和压缩 19

一、工程实例 19

二、拉伸和压缩时横截面上的内力 20

三、拉伸和压缩时横截面上的应力 21

四、应变的概念 22

第二节 拉伸和压缩时材料的力学性质 22

一、拉伸和压缩试验 22

二、拉伸和压缩试验结果的分析 23

第三节 拉伸和压缩的强度条件 26

一、许用应力与安全系数 26

二、拉伸和压缩时的强度条件 26

三、强度条件的应用 26

第三节 圆轴扭转的强度条件 29

第一节 剪切及其强度条件 30

一、剪切实例与概念 30

第三章 剪切 30

二、剪力与剪应力 30

三、剪切强度条件 31

第二节 剪切变形、剪切虎克定律 33

一、剪切变形 33

二、剪切虎克定律 33

第四章 圆轴的扭转 35

第一节 扭转时的外力和内力 35

一、扭转实例和受力、变形特点 35

二、扭转时外力矩的计算 36

三、扭转时横截面上的内力 36

第二节 扭转时横截面上的应力 37

一、扭转剪应力的分布规律 37

二、横截面上剪应力公式和最大剪应力 38

第四节 圆轴扭转的刚度条件 40

一、扭转角和扭转刚度 40

二、扭转刚度条件 41

第五章 梁的弯曲 43

第一节 弯曲的概念 43

第二节 弯曲时的内力 44

一、剪力Q和弯矩M 44

二、弯矩图与最大弯矩值 45

第三节 弯曲时横截面上的正应力 48

一、弯曲变形的特点 48

二、横截面上的正应力 49

第四节 弯曲的强度条件 51

第五节 梁截面形状的合理选择 52

第六节 梁弯曲的刚度条件 53

一、梁的挠度和转角 53

二、弯曲的刚度条件 55

第二篇 压力容器设计 58

第六章 压力容器概述 58

第一节 容器的结构与分类 58

一、容器的构造 58

二、化工容器设计的基本要求 58

三、容器的分类 59

一、化工设备的选材要求 60

第二节 化工设备常用材料 60

二、周向应力? 63

二、常用化工设备材料 63

第三节 容器的结构特点及零部件的标准化 64

一、容器的结构特点 64

二、零部件的标准化 67

第七章 内压薄壁容器的设计 68

第一节 内压圆筒形壳壁的应力分析 68

一、轴向应力a5 68

一、内压圆筒 69

二、内压球壳 69

第二节 内压薄壁圆筒和球壳的强度计算 69

第三节 设计参数的确定 71

一、设计压力 71

二、设计温度 72

三、许用应力 72

四、焊缝系数 73

五、壁厚附力加量 78

六、最小壁厚 78

七、压力试验 78

第四节 内压封头设计 81

一、半球形封头 81

二、碟形封头 81

四、椭圆形封头 82

三、无折边球形封头 82

五、锥形封头 84

六、平盖 86

第八章 外压容器的设计 91

第一节 外压容器的基本概念 91

一、外压容器的稳定性 91

二、外压圆筒的临界压力 91

三、外压圆筒的分类 92

第二节 外压圆筒的图算法 92

一、外压算图的来源 93

二、外压圆筒的图算法 95

三、外压设计参数 101

四、外压容器的压力试验 101

第三节 加强圈的设计 103

一、加强圈的作用与结构 103

二、加强圈的间距 103

三、加强圈计算 104

第四节 外压封头的图算法 107

一、外压凸形封头 107

二、外压锥形封头 108

一、密封原理 111

二、法兰分类及适用场合 111

第一节 法兰连接 111

第九章 容器附件 111

三、密封面形式及垫片 113

四、法兰标准 115

第二节 容器的管孔 116

一、接管和凸缘 116

二、视镜 116

三、人孔、手孔和检查孔 117

第三节 容器的开孔补强 118

一、常用补强结构 118

二、等面积补强计算法 120

四、最大开孔的限制 122

三、允许不另行补强的最大开孔直径 122

第四节 支座 124

一、直立设备支座 124

二、卧式设备支座 125

第三篇 化工设备的机械设计 128

第十章 反应釜 128

第一节 概述 128

第二节 反应釜釜体和传热装置 128

一、釜体设计 128

二、蛇管结构 132

三、管口结构 134

第三节 反应釜的搅拌装置 137

一、搅拌器的型式 137

二、搅拌附件 142

三、搅拌轴 143

一、电动机的选用 149

二、减速机的选用 149

第四节 反应釜的传动装置 149

三、联轴器 151

四、传动装置的机座 152

五、底座 154

第五节 反应釜的轴封装置 155

一、填料密封 155

二、机械密封 158

第一节 概述 167

一、列管式换热器的分类 167

第十一章 列管式换热器 167

二、列管式换热器标准简介 169

第二节 管子及其与管板的连接 171

一、管子 171

二、管子与管板的连接 171

第三节 管板 175

一、管子在管板上的排列 175

二、管间距 176

三、管板的分程及管板与隔板的连接 177

四、管板与壳体的连接 178

第四节 折流板、支持板、旁路挡板、拦液板 179

一、折流扳、支持板 179

二、旁路挡板 182

三、拦液板 183

第五节 温差应力 184

一、换热器中温差应力的概念 184

二、温差应力的补偿 186

三、膨胀节 186

第六节 管箱与壳程接管 188

一、管箱 188

二、壳程接管 188

第十二章 塔设备 191

第一节 概述 191

第二节 板式塔结构设计 191

一、整块式塔盘 191

二、分块式塔盘 195

三、接管结构 202

四、除沫装置 203

第三节 填料塔结构设计 205

一、填料 205

二、液体分布装置 205

三、液体再分布装置 208

四、栅板结构 208

五、接管结构 211

第四节 塔体和裙座的机械设计 211

一、塔体和裙座的受载分析 211

二、塔体壁厚计算 212

三、裙座设计 218