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