化工设备设计与制造PDF电子书下载

上篇 2

第一章绪论 2

第一节 课程的性质与任务 2

一、课程的性质和任务 2

二、课程涉及的条例、规范和标准 3

练习题 5

第二节 化工设备专业综述 6

一、设计、制造许可证制度 6

二、安全监察管理制度 7

三、设计标准化 9

练习题 11

第二章 压力容器基本知识 12

第一节 压力容器类别划分 12

一、压力容器类别划分 12

二、介质毒性程度的分级和易燃介质的划分 14

练习题 17

第二节 设计的一般规定 17

一、术语和定义 17

二、设计的一般规定 19

三、厚度附加量 21

四、许用应力 23

练习题 24

第三节 焊接接头 24

一、焊接接头分类 24

二、焊接接头系数 25

三、无损检测 26

练习题 27

第四节 压力试验 27

一、耐压试验 27

二、泄漏试验 29

三、耐压试验和泄漏试验技术要求 29

四、《固定容规》相关规定 31

练习题 31

第五节 压力容器用钢板 32

一、碳素钢和低合金钢钢板 32

二、高合金钢钢板 36

三、复合钢板 39

练习题 39

第六节 钢管、钢锻件 40

一、钢管 40

二、钢锻件 44

三、锻件级别 49

练习题 50

第七节 钢制压力容器焊接规程 50

一、NB/T47015《压力容器焊接规程》标准简介 50

二、钢制压力容器焊接材料选用 50

三、钢制压力容器焊接技术要求 54

四、相关标准简介 55

练习题 55

第八节 无损检测 55

一、JB/T4730《承压设备无损检测》标准简介 56

二、JB/T4730.2《射线检测》标准简介 57

三、无损检测人员资质 61

练习题 61

综合练习 61

第三章内压簿壁容器设计 63

第一节 内压薄壁圆筒设计 63

一、内压薄壁圆筒应力分析 63

二、内压薄壁圆筒壁厚计算公式 65

三、边缘应力 66

四、计算示例——100m3 （DN3000）C5原料罐筒体壁厚计算 66

五、压力容器公称直径 67

练习题 67

第二节 内压椭圆形封头设计 68

一、内压椭圆形封头应力分析 68

二、内压（凹面受压）椭圆形封头的计算 69

三、计算示例——100m3 （DN3000） C5储罐标准椭圆形封头壁厚计算 69

四、椭圆形封头标记 71

五、标准椭圆形封头成形 71

六、其他类型封头 71

练习题 76

第三节 开孔应力与开孔补强 76

一、开孔附近的应力集中现象 76

二、开孔范围及一般要求 77

三、单个开孔补强的等面积法 78

四、补强圈 81

五、接管、壳体、补强圈连接结构 83

练习题 84

第四节 开孔补强计算示例 84

练习题 85

综合练习 85

参考资料 85

第四章制造、检验和验收 89

第一节冷、热加工成形与组装 89

一、压力容器制造、检验和验收的一般原则 89

二、材料复验、分割与标志移植 90

三、冷、热加工成形与组装 90

练习题 95

第二节 焊接与热处理 95

一、焊接 96

二、热处理 98

三、试件与试样 102

练习题 103

第三节 封头成形质量检测 104

一、封头加工成形 104

二、封头成形质量检测 105

练习题 107

综合练习 107

第五章压力容器零部件 110

第一节 管法兰体系与结构 110

一、HG/T20592～20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》标准简介 110

二、钢制管法兰体系及公称压力等级 110

三、公称尺寸和钢管外径 111

四、PN系列（欧洲体系）管法兰结构型式及管法兰密封面型式 111

五、不锈钢衬里法兰盖 113

六、标注示例 114

练习题 114

第二节 管法兰选用 114

一、各类型法兰及对应密封面型式适用范围 115

二、PN系列（欧洲体系）管法兰材料 116

三、PN系列（欧洲体系）钢制管法兰压力——温度额定值 117

四、Class系列（美洲体系）管法兰压力——温度额定值 118

五、释义 120

练习题 121

第三节 管法兰垫片与紧固件 121

一、钢制管法兰用非金属平垫片 121

二、其他类型的垫片 124

三、钢制管法兰用紧固件（PN系列） 124

四、释义 127

练习题 128

第四节 钢制人孔和手孔 128

一、设置原则 128

二、设置数量和规格尺寸 129

三、钢制人孔和手孔的类型 129

四、标记及标记示例 131

五、钢制人孔和手孔的技术条件（摘选） 133

六、释义 134

练习题 134

第五节 容器支座 134

一、鞍式支座 134

练习题 137

二、腿式支座 138

练习题 141

三、耳式支座 142

练习题 144

四、支承式支座 144

练习题 147

五、释义 147

第六节 压力容器法兰 147

一、压力容器法兰分类及选用 147

二、压力容器法兰代号、标记及标记示例 151

三、压力容器法兰技术条件 152

四、压力容器法兰结构型式示例（摘选） 154

五、压力容器法兰垫片 156

六、等长双头螺柱 159

七、释义 159

练习题 160

第七节 视镜、液位计、吊耳、吊柱 160

一、压力容器视镜 160

二、玻璃管液面计 164

三、化工设备吊耳 166

四、塔顶吊柱 169

五、释义 170

练习题 171

综合练习 171

参考资料 172

第六章 高压厚壁容器 180

第一节 厚壁容器设计理论及结构 180

一、厚壁容器设计理论 180

二、厚壁圆筒结构 182

三、多层容器制造 183

练习题 186

第二节 密封结构及零部件 186

一、金属平垫密封 186

二、双锥密封 188

三、其他密封结构 191

四、筒体端部 191

五、锻制紧缩口封头 192

六、焊接结构 193

练习题 193

第七章 外压容器设计 194

第一节 外压容器设计 194

一、外压容器的稳定性 194

二、外压圆筒的计算长度 195

三、加强圈的设置 196

练习题 198

四、外压圆筒的稳定性校核 198

五、外压封头的计算 199

六、外压圆筒加强圈的计算 200

练习题 201

第二节 外压容器计算示例 201

练习题 205

下篇 208

第八章钢制卧式容器 208

一、JB/T4731《钢制卧式容器》标准简介 208

二、双鞍座支承卧式容器结构 208

三、双鞍座支承卧式容器受力分析 209

四、双鞍座支承卧式容器应力状态的定性分析 210

五、鞍座设计 213

六、释义 213

练习题 213

教学设计 214

第九章钢制塔式容器 215

第一节 塔式容器结构 215

一、JB/T4710《钢制塔式容器》标准简介 215

二、钢制塔式容器结构 215

三、制造、检验与验收 221

四、释义 223

练习题 223

第二节 塔式容器载荷计算 223

一、塔式容器载荷 223

二、塔式容器自振周期 227

三、最大弯矩组合 228

四、释义 228

练习题 228

第三节 应力计算与校核 229

一、圆筒形塔壳轴向应力校核 229

二、压力试验时的应力校核 230

三、裙座壳轴向应力校核 230

四、地脚螺栓座 231

五、裙座与塔壳连接焊缝 234

六、释义 235

练习题 235

教学设计 235

第十章管壳式换热器 236

第一节 管壳式换热器基本知识 236

一、GB151《管壳式换热器》标准适用范围 236

二、换热器型号表示方法 237

三、换热器部分定义及规定 239

四、释义 241

练习题 242

第二节 换热器结构设计一 242

一、管箱 242

二、圆筒 243

三、接管 244

四、换热管 244

五、管板结构 245

六、管板与圆筒、管箱的连接 249

七、释义 249

练习题 250

第三节 换热器结构设计二 250

一、换热管与管板的连接 250

二、折流板和支持板 252

三、拉杆、定距管 256

四、防冲与导流 258

五、双壳程结构 259

六、防短路结构 260

七、释义 261

练习题 262

第四节 制造、检验与验收 262

一、管箱、壳体、头盖 262

二、换热管 263

三、管板 264

四、换热管与管板的连接 265

五、折流板、支持板、管束 265

六、换热器组装 266

七、压力试验 266

八、释义 266

练习题 267

第五节 管板计算简介 267

一、管板与壳体、管箱的连接方式 267

二、固定管板式换热器管板计算简介 267

三、管板计算用表 270

四、释义 270

练习题 273

第六节 波形膨胀节 273

一、GB16749《压力容器波形膨胀节》标准适用范围 273

二、产品分类及标记 273

三、膨胀节设计计算简介 276

四、膨胀节基本参数与尺寸 278

五、释义 278

练习题 278

教学设计 279

第十一章机械搅拌设备 280

第一节 搅拌容器结构 280

一、HG/T20569《机械搅拌设备》标准简介 280

二、基本定义和规定 280

三、整体夹套容器的结构 282

四、其他类型夹套结构 284

五、上盖和内筒连接结构 285

六、换热方式 285

七、释义 285

练习题 285

第二节 搅拌器与搅拌轴 285

一、搅拌器 285

二、传动轴与搅拌轴 287

三、轴头结构 289

四、搅拌轴的辅助支承 289

五、释义 290

练习题 290

第三节 减速机、机架、联轴器 291

一、减速机 291

二、联轴器 292

三、机架 294

四、釜用立式减速机配套系统 300

五、释义 300

练习题 301

第四节 凸缘、底盖、密封 301

一、凸缘法兰和安装底盖 301

二、填料密封和机械密封 304

三、释义 307

练习题 307

第五节 搅拌功率与搅拌轴计算 307

一、搅拌功率计算简介 307

二、搅拌轴计算简介 309

三、搅拌器计算简介 311

四、释义 312

练习题 312

教学设计 313

附录 314

附录一100m3 （DN3000） C5原料罐 314

附录二DN325分汽缸 317

附录三 后熟器 319

附录四31m2换热器 322

附录五5500L反应釜 325

参考文献 328