化工容器及设备PDF电子书下载

绪论 1

第一节 化工设备的基本要求 1

一、 技术经济指标 1

二、 结构上的要求 2

第二节 化工设备常用金属材料的基本性能 3

第一章 弹-塑性理论分析方法 4

第一节 弹性理论基本方程综述 4

一、应力、形变及位移 4

二、平面问题 7

三、弹性理论问题的求解方法 9

四、轴对称问题 12

五、解题方法举例 17

第二节 塑性理论分析方法简述 24

一、最大剪应力和八面体剪应力 25

二、塑性条件 26

三、加载定理和卸载定理 28

第二章 厚壁圆筒的设计 30

第一节 概述 30

第二节 高压厚壁圆简设计的理论基础 30

一、整体式厚壁圆筒的弹性应力分析 31

二、整体式厚壁圆筒的塑料应力分析 32

三、整体式厚壁圆筒的爆破压力 35

四、整体式厚壁圆筒的热应力 37

一、自增强处理方法 39

第三节 厚壁圆筒的自增强 39

二、自增强处理的压力 40

三、经自增强处理的筒壁应力 41

第四节 多层热套和多层包扎式厚壁圆筒 47

一、多层热套厚壁圆筒 47

二、多层包扎式厚壁圆筒 56

第五节 绕带式及其它型式的厚壁圆筒 57

一、型槽绕带式厚壁圆筒 58

二、扁平纲带缠绕式厚壁圆筒 58

三、绕板式厚壁圆筒 59

四、几种新型超高压厚壁圆筒 59

一、强度条件 62

第六节 高压厚壁圆筒的设计 62

二、我国现行高压容器设计规范计算方法简述 66

第三章 旋转薄壳的基本理论及设计 69

第一节 旋转薄壳的基本方程 69

一、几何概念 69

二、基本假设 70

三、外力与内力 71

四、平衡方程 73

五、变形的几何关系与物理方程 76

六、关联方程式 82

第二节 旋转薄壳的无力矩理论 85

一、无力矩理论的一般方程 85

二、无力矩理论的几种旋转壳中的应用 86

第三节 旋转壳体的边缘问题 96

三、无力矩理论的条件 96

一、边缘力和弯矩作用下的内力素与变形 97

二、边缘力与边缘弯矩求解 101

三、边缘附近的应力计算 108

四、边缘应力的性质及在设计中的考虑 116

第四节 薄壁容器的设计计算 117

一、受内压筒体及封头的计算公式 118

二、几个设计参数 123

三、封头选择 128

四、容器的压力试验 130

第一节 受轴对称载荷的圆板 133

一、薄板弯曲的基本受力与变形特性 133

第四章 平板理论及设计 133

二、受轴对称载荷圆板的弯曲微分方程 134

三、受均布载荷的圆板 138

第二节 平盖的设计 142

一、圆形盖 142

二、矩形盖 149

第三节 受轴对称载荷的环板 151

一、沿内外边缘分别受均布力矩的环板 151

二、沿内边缘受均布剪刀的环板 152

三、应用叠加法求解环板变形及应力 153

第五章 容器零、部件的设计计算 156

第一节 容器的密封 156

一、密封原理和影响密封的因素 156

二、强制密封设计 158

三、自紧密封 173

第二节 法兰 181

一、法兰标准 181

二、法兰计算 185

第三节 容器的开孔与补强 202

一、开孔附近的应力分析 202

二、开孔后的补强 210

第四节 容器支座 219

一、立式支座 219

二、卧式支座 234

第一节 外压容器的失稳 249

第六章 外压容器的稳定性及设计 249

第二节 临界压力的理论公式 250

一、长圆筒 250

二、短圆筒 255

三、刚性圆筒 256

四、临界长度 257

五、受有轴向压力的圆筒 257

第三节 外压圆筒及球壳的图算法 257

第四节 加强圈设计 264

一、加强圈的作用及结构 264

二、加强圈的计算 265

第五节 外压端盖的设计 267

一、凸形端盖(包括半球形、椭圆形、碟形) 267

外压容器计算举例 268

二、圆锥形端盖 268

第七章 化工容器设计的其它问题 272

第一节 应力分类 272

一、应力分类 273

二、极限设计法 274

三、安定状态的概念 277

第二节 压力容器的低循环疲劳 279

一、疲劳曲线 280

二、平均应力对低循环疲劳的影响 283

三、考虑平均应力影响后的疲劳寿命的计算 284

四、低循环疲劳曲线的修正 285

五、疲劳设计规范简介 288

第三节 容器的高温蠕变 289

一、单向受力状态下的蠕变方程式 290

二、复杂应力状态下的蠕变方程式 292

三、厚壁圆筒的蠕变与破坏压力的计算 294

第四节 断裂力学在压力容器中的应用 297

一、容器的低应力破坏与断裂力学 297

二、弹塑性断裂力学及其在压力容器上的应用 299

第八章 有限单元法的应用 310

第一节 引言 310

第二节 轴对称问题 310

一、基本概念 310

二、有限单元法分析过程概述 312

三、单元特性分析 313

四、载荷向节点移置 316

第三节 实际应用中应注意的几个问题 317

一、合理划分单元 317

二、正确地确定边界条件 318

第四节 计算程序和计算方法 319

一、有限单元法程序的基本框图 319

二、总刚度矩阵的特点 319

三、刚度矩阵〔K〕的形成和存贮方式、线性代数方程组的求解 320

附 关于轴对称问题的单元刚度矩阵〔K〕e的积分方法 322

一、列管式换热器的结构形式 328

二、管子在管板上的固定 328

第一节 列管式换热器的结构 328

第九章 换热器 328

三、管板与壳体的连接结构 331

四、热补偿装置 332

第二节 管板的强度计算 335

一、固定管板式换热器 336

二、浮头式换热器(包括填函式换热器) 344

三、U型管式换热器 345

四、换热器管板设计计算步骤 346

五、管板另一种计算法 349

第三节 波形膨胀节的计算 353

一、管壁与壳壁温度差引起的温差应力 353

二、波形膨胀节的计算 355

三、波形膨胀节另一种计算法 357

第四节 废热锅炉结构特点及典型零部件强度计算 360

一、废热锅炉的结构特点 361

二、废热锅炉结构设计上的几个问题 365

三、废热锅炉零部件强度设计 368

第十章 塔设备 372

第一节 概述 372

第二节 板式塔结构 373

一、总体结构 373

二、塔盘结构 373

三、大型塔盘的支承 373

四、裙座及其它 382

五、塔设备制造、安装的主要技术要求 383

一、喷淋装置 385

第三节 填料塔结构 385

二、液体的再分配装置 389

三、支承结构 389

第四节 塔设备在风力作用下的振动 391

一、塔的自振周期 391

二、塔的受风诱导振动 399

第十一章 化工设备的腐蚀及防腐蚀 409

第一节 金属的腐蚀 409

一、金属腐蚀的分类及评定方法 409

二、化学腐蚀 411

三、电化学腐蚀 414

四、金属的钝化 423

五、铁碳合金的耐腐蚀性能及其影响因素 425

一、合多元素含量与耐腐蚀性能 428

第二节 合金的耐腐蚀理论 428

二、不锈钢的耐腐蚀理论 430

第三节 非金属材料及特点 434

一、非金属材料的特点及性质 435

二、无机非金属材料 435

三、有机非金属材料 436

第四节 化工设备的防腐蚀措施 439

一、耐腐蚀材料的选择 439

二、设备结构的考虑 439

三、保护层 444

四、电化学保护 445

例(一) 高压容器 447

附录一 例题 447

附录 447

例(二) 列管式换热器 458

例(三) 减压精馏塔 470

附录二 常用金属材料机械性能及许用应力值 488

(一) 钢材弹性模数值表 488

(二) 平均线膨胀系统值表 488

(三) 钢板许用应力值表 489

(四) 锻件许用应力值表 492

(五) 螺栓许用应力〔σ〕？值 493

(六) 钢板机械性能值表 495

附录三 轴对称应力分析程序 497

附录四 单位换算表 504