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第一章 化工容器 1

第一节 容器的结构与分类 1

一、容器的结构 1

二、容器的分类 1

第二节 容器零部件的标准化 3

第三节 压力容器的安全技术监察 5

第四节 容器机械设计的基本要求 6

习题 7

第二章 化工设备常用材料及选择 8

第一节 材料的性能 8

一、力学性能 8

二、材料的化学性能 12

三、材料的物理性能 12

四、材料的加工工艺性能 12

第二节 化工设备常用材料的特性 13

一、钢铁牌号及表示方法 13

二、铁碳合金的组织结构 15

三、碳素钢 17

四、铸铁 18

五、镇静钢、半镇静钢和沸腾钢 19

六、钢的热处理 19

第三节 低合金钢及化工设备用的特种钢 21

一、合金元素对钢的影响 21

二、普通低合金钢 22

三、容器钢 23

四、锅炉钢 23

五、不锈耐酸钢 23

六、高温用钢 24

七、低温用钢 24

八、钢材的品种和规格 25

第四节 有色金属材料 26

一、铝及其合金 26

二、铜及其合金 26

三、铅及其合金 27

四、钛及其合金 27

五、镍及其合金 27

第五节 非金属材料 28

一、无机非金属材料 28

二、有机非金属材料 28

第六节 金属材料的腐蚀与防腐措施 29

一、金属的腐蚀 30

二、金属腐蚀的评定方法 32

三、金属腐蚀破坏的形式 33

四、金属设备的防腐措施 33

第七节 化工设备材料的选择 34

习题 36

第三章 内压薄壁容器的设计 38

第一节 内压薄壁容器中的应力分析 38

一、薄壁容器应力特点 38

二、内压薄壁圆筒的应力计算公式 38

第二节 内压圆筒边缘应力及其处理 40

一、边缘应力的概念 40

二、边缘应力的特点 41

三、对边缘应力的处理 42

第三节 内压薄壁圆筒与封头的强度设计 42

一、强度计算公式 42

二、设计参数的确定 44

三、容器最小壁厚 51

四、容器的耐压试验及其强度校核 51

五、例题 53

第四节 内压圆筒封头的设计 54

一、半球形封头 54

二、椭圆形封头 54

三、碟形封头 55

四、球冠形封头 56

五、锥形封头 57

六、平板封头 62

七、例题 66

习题 67

第四章 外压容器设计 70

第一节 概述 70

一、外压容器的失稳 70

二、容器失稳形式与影响因素 70

第二节 临界压力及其计算 71

一、长圆筒 71

二、短圆筒 72

三、刚性筒 73

四、临界长度 73

第三节 外压圆筒的设计计算 73

一、图算法 74

二、设计参数 78

第四节 加强圈 80

一、加强圈的作用与结构 80

二、加强圈间距 81

三、加强圈尺寸 81

第五节 外压封头设计 82

一、外压凸形封头 82

二、外压锥形封头 83

习题 85

第五章 压力容器零部件 86

第一节 容器法兰与管法兰 86

一、法兰连接结构与密封原理 86

二、法兰的结构与分类 87

三、影响法兰密封的因素 91

四、法兰标准及选用 93

第二节 容器支座 104

一、立式容器支座 104

二、卧式容器支座 107

第三节 容器的开孔补强 111

一、开孔应力集中现象及其原因 111

二、开孔补强设计的原则与补强结构 113

第四节 容器附件 117

一、接口管 117

二、凸缘 117

三、手孔与人孔 118

四、视镜 118

第五节 容器设计举例 119

一、罐体壁厚设计 119

二、封头厚度设计 119

三、鞍座 120

四、人孔 121

五、人孔补强 122

六、接管 122

七、设备总装配图 123

习题 124

第六章 搅拌式反应器及其机械设计基础 127

第一节 概述 127

第二节 反应器壳体结构设计 128

一、壳体设计 128

二、附件的结构 130

第三节 搅拌器 133

一、搅拌器的类型 133

二、搅拌器的选型 133

第四节 传动装置及搅拌轴 135

一、电动机 135

二、搅拌轴 136

第五节 轴封 139

一、填料密封 139

二、机械密封 139

习题 140

第七章 塔设备及其机械设计基础 141

第一节 概述 141

第二节 板式塔 142

一、塔盘结构 142

二、塔盘的结构及支承 145

第三节 填料塔结构 147

一、总体结构 147

二、填料 147

三、填料支承结构 148

四、喷淋装置 149

五、液体再分布装置 151

第四节 塔体与裙座的强度计算 152

一、塔体载荷分析 152

二、塔体稳定校核和强度校核 157

三、裙座及其强度校核 159

习题 161

第八章 换热设备 164

第一节 概述 164

一、管壳式换热器的结构及主要零部件 164

二、管壳式换热器的结构类型 165

第二节 管板式换热器换热管的选用及其与管板的连接 167

一、换热管的选用 167

二、管子与管板的连接 168

第三节 管板与管板连接结构 170

一、管板 170

二、管板材料 170

三、管板结构 171

四、换热管在管板上的排列形式 171

五、管间距 172

六、管箱与管束的分程 172

七、管程接管与挡板和导流筒 173

八、折流板、支承板、旁路挡板及拦液板的作用与结构 175

九、管板与壳体的连接结构 177

第四节 管壳式换热器的温差应力 178

一、管壁与壳壁温度差引起的温差应力 178

二、管子拉脱力的计算 180

三、温差应力的补偿 181

第五节 管壳式换热器的设计与选型 183

一、固定管板式换热器的工艺计算 183

二、固定管板式换热器的标准化 184

第六节 管壳式换热器的机械设计举例 185

一、已知条件 185

二、计算 185

习题 191

第九章 常用化工设备 193

第一节 液体输送设备（化工用泵） 193

一、液体输送设备概述 193

二、离心泵 193

三、其他类型化工用泵 204

第二节 干燥设备 212

一、干燥过程的基础 212

二、干燥设备分类及选型 216

三、主要干燥设备 217

第三节 离心分离设备 241

一、旋风分离器 241

二、离心机 249

习题 259

参考文献 261