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目录1

绪论1

1 压力容器导言9

1.1 压力容器总体结构9

1.1.1 压力容器基本组成9

1.1.2 压力容器零部件间的焊接12

1.2 压力容器分类12

1.2.1 介质危害性12

1.2.2 压力容器分类13

1.3 压力容器规范标准15

1.3.1 国外主要规范标准简介16

1.3.2 国内主要规范标准介绍18

思考题21

2 压力容器应力分析22

2.1 载荷分析22

2.1.1 载荷22

2.1.2 载荷工况24

2.2 回转薄壳应力分析24

2.2.1 薄壁圆筒的应力25

2.2.2 回转薄壳的无力矩理论26

2.2.3 无力矩理论的基本方程28

2.2.4 无力矩理论的应用31

2.2.5 回转薄壳的不连续分析36

2.3 厚壁圆筒应力分析42

2.3.1 弹性应力43

2.3.2 弹塑性应力51

2.3.3 屈服压力和爆破压力55

2.3.4 提高屈服承载能力的措施57

2.4 平板应力分析57

2.4.1 概述57

2.4.2 圆平板对称弯曲微分方程59

2.4.3 圆平板中的应力62

2.4.4 承受轴对称载荷时环板中的应力66

2.5 壳体的稳定性分析67

2.5.1 概述67

2.5.2 外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析68

2.5.3 其他回转薄壳的临界压力76

2.6 典型局部应力78

2.6.1 概述78

2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力79

2.6.3 降低局部应力的措施83

思考题84

习题85

3 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响87

3.1 压力容器材料87

3.1.1 压力容器常用钢材87

3.1.2 有色金属和非金属89

3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响90

3.2.1 塑性变形90

3.2.2 焊接91

3.2.3 热处理95

3.3 环境对压力容器用钢性能的影响95

3.3.1 温度96

3.3.2 介质99

3.3.3 加载速率102

3.4 压力容器材料选择102

3.4.1 压力容器用钢的基本要求102

3.4.2 压力容器钢材的选择104

思考题106

4 压力容器设计107

4.1 概述107

4.1.1 设计要求107

4.1.2 设计文件107

4.2.1 压力容器失效108

4.1.3 设计条件108

4.2 设计准则108

4.2.2 强度失效设计准则111

4.2.3 刚度失效设计准则114

4.2.4 失稳失效设计准则114

4.2.5 泄漏失效设计准则115

4.3 常规设计115

4.3.1 概述115

4.3.2 圆筒设计118

4.3.3 封头设计137

4.3.4 密封装置设计149

4.3.5 开孔和开孔补强设计173

4.3.6 支座和检查孔180

4.3.7 安全泄放装置182

4.3.8 焊接结构设计186

4.3.9 压力试验192

4.4 分析设计194

4.4.1 概述194

4.4.2 压力容器的应力分类195

4.4.3 应力强度计算198

4.4.4 应力强度限制201

4.4.5 分析设计的应用204

4.5 疲劳分析206

4.5.1 概述206

4.5.2 低循环疲劳曲线206

4.5.3 压力容器的疲劳设计210

4.5.4 影响疲劳寿命的其他因素213

4.6 压力容器设计技术进展214

4.6.1 可靠性设计214

4.6.2 优化设计215

4.6.3 计算机辅助设计215

思考题216

习题217

5 储存设备220

5.1 概述220

5.2 卧式储罐221

5.2.1 基本结构221

5.2.2 设计计算224

5.3 球形储罐239

5.3.1 罐体239

5.3.2 支座241

5.3.4 附件244

5.3.3 人孔和接管244

思考题245

习题245

6 换热设备246

6.1 概述246

6.1.1 换热设备的应用246

6.1.2 换热设备分类及其特点246

8.2 机械搅拌反应器247

6.2 管壳式换热器254

6.2.1 基本类型254

6.1.3 换热器选型254

6.2.2 管壳式换热器结构257

6.2.3 管板设计267

6.2.4 膨胀节设计270

6.2.5 管束振动和防止270

6.2.6 设计方法273

6.3 传热强化技术274

6.3.1 传热强化概述275

6.3.2 扩展表面及内插件强化传热277

习题278

6.3.3 壳程强化传热281

思考题283

7.1.1 塔设备的应用284

7.1 概述284

7 塔设备284

7.1.2 塔设备的选型285

7.2 填料塔289

7.2.1 填料289

7.2.2 填料塔内件的结构设计294

7.3 板式塔302

7.3.1 板式塔的分类302

7.3.2 板式塔的结构303

7.3.3 板式塔塔盘的结构309

7.4 塔设备的附件318

7.4.1 除沫器318

7.4.2 裙座320

7.4.3 吊柱322

7.5.1 塔的固有周期323

7.5 塔的强度设计323

7.5.2 塔的载荷分析327

7.5.3 筒体的强度及稳定性校核335

7.5.4 裙座的强度及稳定性校核336

7.6 塔设备的振动338

7.6.1 风的诱导振动338

7.6.2 塔设备的防振341

思考题342

8 反应设备343

8.1 概述343

8.1.1 反应器分类343

8.1.2 常见反应器的特点344

8.2.1 基本结构347

8.2.2 搅拌容器348

8.2.3 搅拌器359

8.2.4 搅拌轴设计363

8.2.5 密封装置367

8.2.6 传动装置372

8.3 机械搅拌设备技术进展概述375

8.3.1 搅拌器结构优化与组合……………………………………………………………37Z8.3.2 搅拌设备的多功能化与智能化377

思考题378

附录A 钢制压力容器设计常用中国标准379

附录B 过程设备图的表达特点383

附录C 中英文术语对照393

附录D 压力容器材料398

附录E 过程设备设计常用网址404

参考文献405