壓力容器及過程設備設計

本書從工程設計的實際需要出發(fā)，主要介紹壓力容器的強度設計、結構設計、圖樣設計及典型過程設備設計等內容。

本書各章節(jié)的編寫均以現行最新標準和規(guī)范為準，具有實用性、系統性和完整性，便于掌握壓力容器及過程設備設計的全過程。

本書可供過程裝備與控制工程專業(yè)的本、?？茖W生使用，也可供化工類各專業(yè)的本、專科學生使用，同時還可供從事壓力容器及過程設備相關行業(yè)的工程技術人員參考。

第1章 壓力容器設計概述

1.1 壓力容器的應用和意義

1.2 對壓力容器設計的基本要求

1.3 壓力容器的分類

1.3.1 按殼體承受壓力的方式分類

1.3.2 按設計壓力的高低分類

1.3.3 按工藝用途分類

1.3.4 按使用管理分類

1.4 壓力容器的失效形式及設計準則

1.4.1 壓力容器失效形式

1.4.2 壓力容器設計準則

1.5 壓力容器規(guī)范標準

1.6 鋼制壓力容器材料

1.6.1 鋼制壓力容器常用材料

1.6.2 壓力容器材料的選用原則

第2章 內壓容器設計

2.1 旋轉薄殼的無力矩理論

2.1.1 一般旋轉薄殼的幾何特性

2.1.2 幾種常用殼體的幾何特征

2.1.3 無力矩理論的一般方程

2.1.4 應用無力矩理論的條件

2.1.5 無力矩理論的應用

2.2 邊緣問題

2.2.1 不連續(xù)應力產生的原因

2.2.2 不連續(xù)應力的計算方法

2.2.3 不連續(xù)應力的特性及處理方法

2.3 內壓圓筒的設計

2.3.1 內壓圓筒的強度計算

2.3.2 設計技術參數的確定

2.4 內壓球殼的設計

2.5 內壓封頭設計

2.5.1 內壓凸形封頭設計

2.5.2 內壓錐形封頭厚度計算

2.5.3 平板封頭

2.5.4 封頭選擇

2.6 壓力試驗

2.6.1 耐壓試驗

2.6.2 氣密性試驗

第3章 外壓容器設計

3.1 外壓圓筒的失穩(wěn)

3.2 圓筒的臨界壓力

3.2.1 長圓筒的臨界壓力

3.2.2 短圓筒的臨界壓力

3.3 臨界長度與計算長度

3.3.1 臨界長度

3.3.2 計算長度

3.4 外壓圓筒設計

3.4.1 解析法

3.4.2 圖算法

3.4.3 設計參數的規(guī)定

3.4.4 外壓圓筒加強圈的設計

3.5 外壓球殼設計

3.6 外壓封頭設計

3.6.1 凸形封頭(包括半球形、橢圓形、碟形)

3.6.2 圓錐形封頭

第4章 主要零部件及結構設計

4.1 法蘭連接

4.1.1 概述

4.1.2 法蘭密封機理

4.1.3 影響法蘭密封性能的主要因素

4.1.4 法蘭標準

4.1.5 法蘭設計概要

4.1.6 螺栓設計

4.2 支座

4.2.1 鞍式支座

4.2.2 腿式支座

4.2.3 支承式支座

4.2.4 耳式支座

4.3 開孔補強

4.3.1 開孔補強設計方法

4.3.2 開孔補強結構設計

4.3.3 等面積補強

4.4 壓力容器結構設計中的一些基本要求

4.4.1 筒體、封頭及其連接

4.4.2 法蘭、墊片、螺栓

4.4.3 入孔、手孔、檢查孔

4.4.4 管口

4.4.5 開孔和開孔補強

4.4.6 液面計、視鏡

4.4.7 緩沖板

4.4.8 焊接結構

4.4.9 超限容器的運輸、安裝及整體熱處理問題

第5章 圖樣設計

5.1 設計文件分類

5.2 各種設計文件的說明

5.2.1 工程圖

5.2.2 施工圖

5.3 圖紙

5.3.1 圖紙的幅面及格式

5.3.2 圖樣的比例

5.3.3 文字、符號、代號及其尺寸

5.3.4 圖樣繪制

5.3.5 圖樣的簡化畫法

5.3.6 文字、符號、代號的標注

5.3.7 裝配圖用設計數據表

5.3.8 施工圖用管口表

5.3.9 明細欄

5.3.10 裝配圖用質量及蓋章欄

5.3.11 圖紙標題欄

5.3.12 圖面技術要求

5.3.13 圖樣在圖紙上的安排原則

5.3.14 圖紙中各要素的布置

第6章 貯存設備

6.1 概述

6.1.1 貯存液體的性質

6.1.2 罐內貯液的蒸發(fā)損失

6.1.3 貯罐的現場條件

6.2 臥式貯罐

6.2.1 臥式貯罐的基本結構型式

6.2.2 雙鞍座臥式貯罐設計要求

6.3 球形貯罐

6.3.1 罐體

6.3.2 支座

6.3.3 拉桿

6.3.4 入孔和接管

6.4 立式圓筒形貯罐

6.4.1 固定頂貯罐

6.4.2 浮頂油罐

6.4.3 懸鏈式無力矩貯罐

6.4.4 套頂貯罐

第7章 換熱設備

7.1 概述

7.1.1 換熱器換熱原理

7.1.2 換熱器分類

7.1.3 換熱器設計中的基本要求

7.1.4 設計及選型步驟

7.2 管殼式換熱器的基本類型

7.3 管殼式換熱器結構設計

7.3.1 管程結構

7.3.2 殼程結構

7.3.3 換熱管與管板連接結構

7.3.4 殼體與管板的連接結構

7.3.5 管箱與管板的連接結構

7.4 溫差應力

7.5 管板的強度設計

第8章 塔設備

8.1 概述

8.1.1 塔設備的設計要求

8.1.2 塔設備的結構組成和分類

8.2 板式塔

8.2.1 板式塔的結構組成及工作原理

8.2.2 板式塔的設計內容及順序

8.2.3 板式塔的類型

8.2.4 塔板結構

8.3 填料塔

8.3.1 填料塔的結構組成及工作原理

8.3.2 填料的類型

8.3.3 填料塔結構

8.4 板式塔和填料塔的比較及選型原則

8.4.1 板式塔和填料塔的比較

8.4.2 塔型選擇原則

8.5 塔設備附件

8.5.1 除沫器

8.5.2 裙座

8.5.3 吊柱

8.6 塔設備的強度設計和穩(wěn)定校核

8.6.1 塔的固有周期

8.6.2 塔的載荷分析

8.6.3 塔的強度和穩(wěn)定性校核

8.6.4 裙座的強度及穩(wěn)定性校核

第9章 反應設備

9.1 概述

9.1.1 攪拌操作的目的

9.1.2 攪拌操作分類

9.1.3 液體的強制對流擴散

9.2 攪拌釜式反應器機械設計的步驟和內容

9.3 攪拌容器的結構設計

9.3.1 釜體設計

9.3.2 換熱元件

9.3.3 攪拌附件

9.3.4 頂蓋結構

9.3.5 工藝接管

9.3.6 選取釜體容器法蘭和接管法蘭

9.3.7 支座

9.3.8 安全裝置

9.4 攪拌裝置

9.4.1 攪拌器的類型

9.4.2 攪拌器的選用

9.4.3 攪拌功率計算

9.4.4 攪拌軸

9.5 密封裝置

9.5.1 填料密封

9.5.2 機械密封

9.5.3 全封閉密封

9.6 傳動裝置

9.6.1 電動機的選型

9.6.2 減速機選型

9.7 機架

附錄

附錄1 鋼材許用應力

附錄2 固定管板式換熱器例圖

參考文獻 2100433B

《過程設備設計力學基礎》為過程裝備與控制工程專業(yè)的基礎理論教學用書，全面系統地闡述了過程設備設計相關的力學知識與基本理論。全書共分六章，主要內容包括：彈性力學基礎、塑性力學簡介、薄板理論、旋轉薄殼理論、外壓殼體的穩(wěn)定性分析和壓力容器的低周疲勞。

《過程設備設計力學基礎》結構緊湊、內容翔實、深入淺出。除側重基本理論外，還特別注意理論與工程應用的結合，并輔以適當的例題和習題。

《過程設備設計力學基礎》可供從事過程工業(yè)設備設計、制造、維護、管理及安全評定等方面的工程技術人員使用，也可供大專院校相關專業(yè)的師生參考。

(1) 過程設備設計（第四版）, 鄭津洋,桑芝富, 化學工業(yè)出版社, 2015

(2) 化工容器設計（第三版）. 王志文，化學工業(yè)出版社，2009

(3) 化工設備設計（第二版）. 聶清德，化學工業(yè)出版社，2002

第一講 緒論及壓力容器導言

緒論

1.1 壓力容器總體結構

緒論及壓力容器導言測驗

第二講 壓力容器導言

1.2 壓力容器分類

1.3 壓力容器規(guī)范標準

壓力容器導言測驗

壓力容器導言作業(yè)

第三講 壓力容器應力分析

2.1 載荷分析

2.2.1 回轉薄殼應力分析1

2.2.2 回轉薄殼應力分析2

壓力容器應力分析測驗

壓力容器應力分析作業(yè)

第四講 壓力容器應力分析

2.2.3 回轉薄殼應力分析3

2.3.1 厚壁圓筒應力分析1

2.3.2 厚壁圓筒應力分析2

壓力容器應力分析測驗

壓力容器應力分析作業(yè)

第五講 壓力容器應力分析

2.3.3 厚壁圓筒應力分析3

2.4.1 平板應力分析1

2.4.2 平板應力分析2

壓力容器應力分析測驗

壓力容器應力分析作業(yè)

第六講 壓力容器應力分析及壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響

2.5 殼體屈曲分析

2.6 典型局部應力

3.1 壓力容器材料

壓力容器應力分析及壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響測驗

壓力容器應力分析及壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響作業(yè)

第七講 壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響

3.2 壓力容器制造工藝對鋼材性能的影響

3.3 環(huán)境對壓力容器用鋼性能的影響

3.4 壓力容器材料選擇

壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響測驗

壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響作業(yè)

第八講 壓力容器設計

4.1 概述

4.2 設計準則

4.3.1 概述

壓力容器設計測驗

壓力容器設計測驗作業(yè)

第九講 壓力容器設計

4.3.2圓筒設計1

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十講 壓力容器設計

4.3.3圓筒設計2

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十一講 壓力容器設計

4.3.4 封頭設計

4.3.5 密封裝置設計1

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十二講 壓力容器設計

4.3.6 密封裝置設計2

4.3.7 密封裝置設計3

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十三講 壓力容器設計

4.3.8 開孔和開孔補強設計

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十四講 壓力容器設計

4.3.9 支座和檢查孔

4.3.10 超壓泄放裝置

4.3.11 焊接結構設計

壓力容器設計測驗

壓力容器設計測驗

第十五講 壓力容器設計

4.3.12 耐壓試驗

4.3.13 泄漏試驗

4.4 分析設計

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)

第十六講 壓力容器設計

4.5 疲勞分析

壓力容器設計測驗

壓力容器設計作業(yè)