第一章 化工设备的基本知识 1
第一节 认识化工设备 1
一、化工生产过程使用的化工机械装备 1
二、化工设备的概念 3
三、化工设备的基本要求 4
第二节 压力容器及其分类 5
一、压力容器的定义 5
二、压力容器的基本结构 5
三、压力的来源 5
四、压力容器的分类 6
第三节 化工设备常用材料 8
一、压力容器用钢的基本要求 9
二、常用钢材介绍 9
三、压力容器用钢的选用原则 12
第四节 压力容器的标准与规范 13
一、国外主要规范标准 13
二、国内主要规范标准 14
习题训练 14
能力拓展 14
第二章 化工设备强度计算基本知识 15
第一节 典型化工设备的基本结构及形状特征 15
一、回转壳体的形成 15
二、回转壳体的形状特征 16
第二节 内压容器的受力分析 16
一、内压薄壁容器 16
二、内压厚壁容器 21
第三节 边缘应力 22
一、边缘应力的产生 22
二、边缘应力的特性 22
三、考虑边缘应力影响的防止措施 23
习题训练 23
第三章 内压薄壁容器 25
第一节 内压薄壁壳体强度计算 25
一、内压圆筒 25
二、内压球壳 26
三、容器最小壁厚 27
四、各类厚度的关系 27
第二节 设计参数的确定 28
一、压力参数 28
二、设计温度t 29
三、许用应力［σ]t 31
四、焊接接头系数φ 31
五、壁厚附加量C 37
六、压力容器的公称直径和公称压力 39
第三节 压力试验 41
一、压力试验的对象、目的及方法 41
二、液压试验 41
三、气压试验 43
四、致密性试验 43
五、外压容器压力试验 44
第四节 内压封头结构和封头厚度计算 45
一、内压封头结构 45
二、封头厚度计算 47
习题训练 49
能力拓展 50
第四章 外压容器 51
第一节 外压容器的稳定性 51
一、外压容器的失效 51
二、外压容器的临界压力 52
三、影响临界压力的主要因素 52
第二节 外压容器的稳定性校核 53
一、公式法 53
二、图解法 55
第三节 加强圈的结构与设置 61
一、加强圈的作用和结构 61
二、加强圈焊接的布置形式和要求 62
三、加强圈的间距 62
第四节 外压容器的封头 63
一、凸形封头 63
二、外压锥形封头与外压锥形壳体 64
三、压力试验 65
习题训练 65
第五章 高压容器 66
第一节 高压容器的总体结构与选材要求 66
一、高压容器的总体结构及特点 66
二、高压容器的选材要求 67
第二节 高压容器筒体的主要结构形式 68
一、单层整体式 68
二、多层组合式 69
第三节 高压容器的零部件 73
一、高压容器的封头 73
二、高压容器的筒体端部 74
第四节 高压容器的密封结构 74
一、高压容器的密封原理及类型 75
二、高压容器常用的密封结构 75
习题训练 79
第六章 化工设备的主要零部件 80
第一节 法兰连接 80
一、法兰连接的结构和密封原理 80
二、法兰密封面及密封垫片 82
三、法兰的标准 84
第二节 压力容器的开孔与补强结构 95
一、开孔对压力容器的影响 95
二、对容器开孔的限制 95
三、补强方法及结构 95
第三节 容器其它的主要零部件 97
一、接管和凸缘结构 97
二、人孔、手孔结构 98
三、支座结构及其它元件 99
习题训练 106
第七章 换热设备 107
第一节 换热设备的应用及类型 107
一、换热设备的应用及基本要求 107
二、换热设备的类型 108
第二节 管壳式换热器的结构和类型 114
一、管壳式换热器的类型及特点 114
二、管壳式换热器的标准介绍 116
第三节 管壳式换热器的主要零部件结构及要求 117
一、外壳结构 117
二、换热管 118
三、管板与换热管的连接结构 119
四、管板与壳体的连接结构 122
五、折流板及其它挡板 123
六、膨胀节 124
习题训练 125
能力拓展 125
第八章 塔设备 126
第一节 塔设备的总体结构及类型 126
一、塔设备在石油、化工生产中的作用 126
二、石油、化工生产对塔设备的基本要求 126
三、塔设备的总体结构和类型 127
第二节 板式塔 128
一、板式塔的类型及特点 128
二、板式塔的主要部件 132
第三节 填料塔 141
一、填料塔的组成和工作原理 141
二、填料塔的主要零部件 142
习题训练 149
第九章 反应设备 150
第一节 反应设备的类型及特点 150
一、反应设备的作用及基本要求 150
二、反应设备的类型及特点 150
三、搅拌反应器的总体结构 152
第二节 搅拌反应器罐体的结构 153
一、罐体的主要结构 153
二、传热装置 154
三、工艺接管 156
第三节 搅拌反应器的搅拌装置 157
一、搅拌器的作用和流型 157
二、搅拌器的类型及选择 158
三、搅拌器附件 160
第四节 搅拌反应器的传动装置 161
一、传动装置的类型与要求 162
二、搅拌轴 164
第五节 搅拌反应器的轴封装置 165
一、填料密封 165
二、机械密封 165
三、填料密封与机械密封的比较 166
习题训练 166
能力拓展 166
第十章 压力容器的安全使用与监察管理 167
第一节 压力容器的安全附件 167
一、超压泄放装置的作用及设置 167
二、安全阀 168
三、爆破片装置 172
四、压力表 174
五、液面计 175
六、视镜 175
第二节 压力容器的安全使用 177
一、压力容器的使用登记 177
二、压力容器的定期检验 179
第三节 压力容器的监察管理 181
一、实施监察管理的依据 181
二、压力容器安全状况等级 181
三、事故调查处理规定 182
四、压力容器破坏形式及特征 184
第四节 化工设备的维护与检修 185
一、压力容器的维护检查 185
二、压力容器的检修计划和要求 186
三、常见化工设备的维护与检修 188
习题训练 192
能力拓展 192
参考文献 193