化工設備

本書主要介紹了化工設備的應用、要求、材料和典型殼體的受力分析,內壓、外壓和厚壁容器,法蘭連接、開孔與補強、人（手）孔、支座、接管與視鏡和安全附件,換熱器、塔設備、反應設備等。

本書主要作為高等職業技術院校化工機械類專業的教材或相關專業的教學參考書，也可供從事化工機械及設備設計、製造和管理工作的工程技術人員和社會讀者參考。 ^[1] 

第一章 化工設備概述1

第一節 化工設備及其應用1

第二節 化工設備的特點3

第三節 化工設備的基本要求4

第四節 壓力容器及其分類6

一、壓力容器結構6

二、壓力容器分類7

第五節 壓力容器常用材料10

一、壓力容器用鋼的基本要求10

二、壓力容器常用鋼材簡介11

三、壓力容器用鋼的選用原則15

第六節 壓力容器常用規範簡介16

一、國外主要規範標準16

二、國內主要規範標準17

第七節 本課程的性質及任務20

第八節 學習本課程的方法和教學建議20

習題20

第二章 化工設備強度計算基礎22

第一節 典型迴轉薄殼應力分析22

一、迴轉薄殼的形成及幾何特性22

二、承受氣壓回轉薄殼的受力分析24

三、承受液體壓力直立圓筒形殼體的受力分析30

第二節 邊緣應力32

一、邊緣應力的產生32

二、邊緣應力的特性33

三、邊緣應力的影響及處理34

第三節 厚壁圓筒應力分析34

一、單層厚壁圓筒彈性應力計算35

二、單層厚壁圓筒温差應力計算38

*三、厚壁圓筒彈塑性應力40

習題41

第三章 內壓薄壁容器43

第一節 內壓薄壁殼體強度計算43

一、內壓圓筒43

二、內壓球形殼體45

三、容器最小厚度46

四、各類厚度的相互關係46

第二節 設計參數的確定47

一、壓力參數47

二、設計温度t48

三、許用應力[σ]t49

四、焊接接頭係數φ49

五、厚度附加量C59

六、壓力容器的公稱直徑、公稱壓力61

第三節 內壓封頭結構和計算63

一、凸形封頭63

二、錐形封頭66

三、平蓋72

第四節 壓力試驗76

一、液壓試驗76

二、氣壓試驗78

三、氣密性試驗78

習題79

第四章 外壓容器80

第一節 外壓容器的穩定性80

一、外壓容器的失穩80

二、外壓薄壁圓筒臨界壓力計算81

三、臨界長度與計算長度82

第二節 外壓圓筒與外壓球殼的圖算法84

一、算圖中的符號説明84

二、外壓圓筒的圖算法85

三、外壓球殼的圖算法91

第三節 外壓圓筒的加強圈計算92

一、加強圈結構及其要求92

二、加強圈的圖算法94

第四節 外壓封頭計算98

一、外壓凸形封頭98

二、外壓錐形封頭98

三、壓力試驗100

第五節 軸向受壓圓筒100

一、軸向受壓圓筒穩定性概念101

二、臨界壓應力的計算101

習題101

第五章 厚壁容器103

第一節 厚壁容器的結構和選材104

一、厚壁容器結構特點104

二、厚壁容器選材要求105

第二節 厚壁容器的筒體結構形式106

一、單層圓筒結構106

二、多層圓筒結構107

第三節 厚壁圓筒的強度計算112

一、厚壁圓筒彈性失效準則及強度計算112

二、中國現行規範中的厚壁圓筒計算115

三、厚壁圓筒當量綜合應力校核117

第四節 厚壁圓筒的自增強118

一、自增強圓筒的應用特點118

二、自增強處理的方法119

第五節 厚壁容器的主要零部件120

一、平蓋計算120

二、筒體端部122

習題123

第六章 化工設備主要零部件124

第一節 法蘭連接124

一、法蘭的分類124

二、法蘭連接的密封126

三、壓力容器法蘭標準及選用128

四、管法蘭標準及選用135

第二節 開孔與補強138

一、開孔附近的應力集中138

二、對壓力容器開孔的限制139

三、補強結構140

*四、等面積補強計算141

五、標準補強圈及其選用143

六、人孔和手孔146

七、接管149

第三節 支座150

一、鞍式支座151

二、裙式支座156

三、支承式支座157

四、耳式支座160

第四節 安全附件164

一、視鏡164

二、安全閥166

三、爆破片裝置169

習題170

第七章 換熱設備172

第一節 換熱設備的應用172

第二節 換熱設備分類173

一、直接接觸式173

二、蓄熱式173

三、間壁式173

第三節 管殼式換熱器分類178

第四節 管殼式換熱器主要結構181

一、換熱管與管板的連接結構181

二、殼體與管板的連接184

三、折流板與擋板185

四、管箱與接管187

五、膨脹節188

第五節 管殼式換熱器標準及其選用189

一、管殼式換熱器標準簡介189

二、換熱設備的選用190

習題191

第八章 塔設備193

第一節 塔設備應用193

一、塔設備的應用193

二、塔設備的分類和結構194

第二節 板式塔195

一、板式塔分類195

二、板式塔的結構199

第三節 填料塔208

一、填料塔的總體結構208

二、填料塔主要零部件208

習題214

第九章 反應設備215

第一節 概述215

一、反應設備應用及分類215

二、常見反應設備的特點215

三、攪拌反應器總體結構218

第二節 攪拌反應器的罐體218

一、罐體尺寸確定219

二、傳熱結構220

三、筒體和夾套壁厚確定223

四、頂蓋和工藝接管223

第三節 攪拌裝置224

一、攪拌器形式和選擇224

二、攪拌器附件228

三、攪拌器功率229

第四節 攪拌反應器的傳動裝置231

一、電動機選用231

二、減速器類型和選用231

三、聯軸器類型和選用232

四、機座和底座設計234

五、攪拌軸235

第五節 攪拌反應器的軸封237

一、填料密封237

二、機械密封239

習題240

參考文獻241

^[1]