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绪论 1

第一节 化工设备概述 1

一、化工设备的应用 1

二、压力容器的分类 1

目录 1

三、化工设备的基本要求 4

四、压力容器规范介绍 5

第二节 化工设备常用材料 7

一、对压力容器用钢的基本要求 7

二、常用钢材介绍 7

思考题 12

一、旋转壳体的形成及几何特征 13

二、典型壳体的第一、第二曲率半径及平行圆半径 13

第一章 旋转壳体的受力分析 13

第一节 旋转壳体的基本概念 13

第二节 无力矩理论的基本方程 14

一、无力矩理论的概念 14

二、基本方程式 14

第三节 无力矩理论在典型壳体上的应用 16

一、受气体压力作用的壳体 17

二、受液体压力作用的壳体 17

第四节 有力矩理论及边缘问题 18

一、无力矩理论的适用范围 18

三、边缘问题 19

二、有力矩理论的概念 19

习题 20

思考题 20

第二章 内压薄壁容器设计 21

第一节 强度计算 21

一、圆筒及球壳强度计算 21

二、容器的最小厚度 23

三、容器厚度的确定 23

第二节 设计参数的确定 24

一、设计压力 24

二、设计温度 26

三、许用应力 27

四、焊接接头系数 33

五、厚度附加量 34

第三节 容器的压力试验及致密性试验 36

一、压力试验的目的及对象 36

二、压力试验的方法及要求 36

三、试验应力的校核 38

四、致密性试验 39

第四节 内压封头设计 41

一、半球形封头 41

二、椭圆形封头 41

三、碟形封头 42

四、锥形封头 43

五、圆形平封头 49

习题 51

思考题 52

第三章 压力容器零部件 53

第一节 法兰联接 53

一、概述 53

二、法兰联接的密封 54

三、压力容器法兰（JB 4700～4707—92） 56

四、管法兰（HGJ 44～76—91） 62

一、开孔类型及对容器的影响 69

二、开孔附近的应力集中 69

第二节 容器的开孔与补强 69

三、对容器开孔的限制及补强结构 71

四、开孔补强设计的准则 73

第三节 压力容器的其他主要零部件 75

一、人孔、手孔（HG 21514～21535—95） 75

二、接管及视镜 81

三、支座 83

习题 93

思考题 94

第四章 厚壁容器 95

第一节 概述 95

一、厚壁容器的结构特点及选材 95

二、厚壁容器筒体的结构类型 97

三、厚壁容器的失效形式 100

第二节 厚壁圆筒的计算 101

一、单层厚壁圆筒的弹性应力计算 101

二、厚壁圆筒的弹性失效准则强度计算 103

三、塑性失效准则和爆破失效准则强度计算 107

第三节 厚壁容器的密封性及主要零部件 108

一、厚壁容器的密封 109

二、主要零部件简介 113

习题 114

思考题 114

一、外压容器的稳定性 115

二、外压薄壁圆筒的临界压力及计算 115

第一节 概述 115

第五章 外压薄壁容器 115

三、外压薄壁圆筒类型的判定 117

第二节 外压薄壁圆筒厚度的确定 119

一、解析法 119

二、图解法 121

第三节 加强圈的计算 126

一、加强圈的作用、结构及要求 126

二、加强圈间距 128

三、加强圈的图算法 129

一、凸形封头 131

第四节 外压封头 131

二、锥形封头 133

习题 135

思考题 136

第六章 卧式容器 137

第一节 卧式容器的受力分析 137

一、双鞍座支承的卧式容器的力学模型 137

二、轴向弯矩计算 139

第二节 容器各危险部位的应力校核 140

一、轴向应力校核 141

二、切向剪应力校核 143

三、周向应力校核 146

习题 154

思考题 155

第七章 换热设备 156

第一节 概述 156

一、换热设备的应用及基本要求 156

二、换热设备的类型 157

三、换热设备的选型 161

第二节 管壳式换热器的类型与标准 162

一、管壳式换热器的类型及特点 162

二、管壳式换热器的标准介绍 164

一、换热管及其在管板上的排列 166

第三节 管壳式换热器的结构设计 166

二、管板及其与换热管的连接 167

三、管板与壳体的连接 168

四、折流板及其他挡板 169

五、管箱与接管 172

六、膨胀节 173

七、换热器的几个特殊问题 175

思考题 176

一、塔设备在化工生产中的作用和地位 177

三、塔设备的分类和总体结构 177

二、化工生产对塔设备的基本要求 177

第一节 概述 177

第八章 塔设备 177

第二节 填料塔 179

一、填料 179

二、喷淋装置 181

三、液体再分布装置 186

四、填料支承结构 187

五、进气管及出液管 188

第三节 板式塔 190

一、常用板式塔的类型及特点 190

二、塔盘 196

三、板式塔的其他附件 207

二、塔设备的主要危险截面 212

一、塔设备的使用工况 212

第四节 塔设备的载荷分析 212

三、不同截面上的载荷分析 213

思考题 214

第九章 反应设备 215

第一节 概述 215

一、反应设备的作用 215

二、反应设备的种类及特点 215

三、反应设备的选型 216

四、搅拌反应器的总体结构 217

第二节 搅拌反应器的搅拌装置 217

一、搅拌器的类型及选择 217

二、搅拌附件 220

三、搅拌器的功率 221

四、传动装置及搅拌轴 221

第三节 搅拌器的轴封 225

一、填料密封 225

二、机械密封 226

第四节 搅拌反应器的罐体 227

一、罐体尺寸的确定 227

二、传热装置 229

三、工艺接管 231

思考题 232

一、超压泄放装置 233

第十章 压力容器的安全使用与监察管理 233

第一节 压力容器的安全附件 233

二、安全阀 235

三、爆破片装置 238

四、压力表及液面计 240

第二节 压力容器的安全使用 243

一、压力容器的普查登记 244

二、压力容器的定期检验 246

第三节 压力容器的监察管理 250

一、实施监察管理的依据 251

二、压力容器安全状况等级 251

三、事故调查处理规定 252

四、事故技术分析 253

思考题 257

第十一章 压力容器应力分析设计简介 258

第一节 应力分析设计的概念 258

一、常规设计的特点 258

二、应力分析设计的指导思想 259

第二节 应力分类及限制 260

一、应力分类 260

二、应力强度及限制 262

思考题 265

主要参考资料 266