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第1章　压力容器设计概述1

1.1 压力容器的应用和意义1

1.2　对压力容器设计的基本要求1

1.3　压力容器的分类2

1.3.1　按壳体承受压力的方式分类2

1.3.2　按设计压力的高低分类2

1.3.3　按工艺用途分类2

1.3.4　按使用管理分类3

1.4　压力容器的失效形式及设计准则4

1.4.1　压力容器失效形式4

1.4.2　压力容器设计准则5

1.5　压力容器规范标准7

1.6　钢制压力容器材料8

1.6.1　钢制压力容器常用材料8

1.6.2　压力容器材料的选用原则10

第2章 内压容器设计11

2.1　旋转薄壳的无力矩理论11

2.1.1　一般旋转薄壳的几何特性11

2.1.2　几种常用壳体的几何特征12

2.1.3　无力矩理论的一般方程13

2.1.4　应用无力矩理论的条件13

2.1.5　无力矩理论的应用14

2.2　边缘问题17

2.2.1　不连续应力产生的原因17

2.2.2　不连续应力的计算方法17

2.2.3　不连续应力的特性及处理方法18

2.3　内压圆筒的设计19

2.3.1 内压圆筒的强度计算19

2.3.2　设计技术参数的确定20

2.4　内压球壳的设计24

2.5 内压封头设计25

2.5.1　内压凸形封头设计25

2.5.2　内压锥形封头厚度计算28

2.5.3　平板封头31

2.5.4　封头选择32

2.6　压力试验34

2.6.1　耐压试验34

2.6.2　气密性试验36

第3章　外压容器设计37

3.1　外压圆筒的失稳37

3.2　圆筒的临界压力38

3.2.1　长圆筒的临界压力38

3.2.2　短圆筒的临界压力39

3.3　临界长度与计算长度39

3.3.1　临界长度39

3.3.2　计算长度40

3.4　外压圆筒设计41

3.4.1　解析法41

3.4.2　图算法41

3.4.3　设计参数的规定45

3.4.4　外压圆筒加强圈的设计46

3.5　外压球壳设计48

3.6　外压封头设计48

3.6.1 凸形封头（包括半球形、椭圆形、碟形）48

3.6.2　圆锥形封头49

第4章　主要零部件及结构设计50

4.1　法兰连接50

4.1.1　概述50

4.1.2　法兰密封机理50

4.1.3　影响法兰密封性能的主要因素51

4.1.4　法兰标准54

4.1.5　法兰设计概要64

4.1.6　螺栓设计65

4.2　支座67

4.2.1　鞍式支座68

4.2.2　腿式支座69

4.2.3　支承式支座71

4.2.4　耳式支座72

4.3　开孔补强73

4.3.1　开孔补强设计方法74

4.3.2　开孔补强结构设计74

4.3.3　等面积补强76

4.4　压力容器结构设计中的一些基本要求79

4.4.1　筒体、封头及其连接79

4.4.2　法兰、垫片、螺栓79

4.4.3　人孔、手孔、检查孔81

4.4.4　管口83

4.4.5　开孔和开孔补强85

4.4.6　液面计、视镜86

4.4.7　缓冲板87

4.4.8　焊接结构87

4.4.9　超限容器的运输、安装及整体热处理问题88

第5章　图样设计89

5.1　设计文件分类89

5.2　各种设计文件的说明89

5.2.1　工程图89

5.2.2　施工图89

5.3　图纸90

5.3.1　图纸的幅面及格式90

5.3.2　图样的比例90

5.3.3　文字、符号、代号及其尺寸90

5.3.4 图样绘制91

5.3.5　图样的简化画法92

5.3.6　文字、符号、代号的标注99

5.3.7　装配图用设计数据表104

5.3.8　施工图用管口表106

5.3.9　明细栏106

5.3.10　装配图用质量及盖章栏110

5.3.11　图纸标题栏110

5.3.12　图面技术要求111

5.3.13 图样在图纸上的安排原则113

5.3.14　图纸中各要素的布置113

第6章　贮存设备117

6.1 概述117

6.1.1　贮存液体的性质117

6.1.2　罐内贮液的蒸发损失117

6.1.3　贮罐的现场条件118

6.2　卧式贮罐119

6.2.1　卧式贮罐的基本结构型式119

6.2.2　双鞍座卧式贮罐设计要求121

6.3　球形贮罐121

6.3.1　罐体122

6.3.2　支座123

6.3.3　拉杆124

6.3.4　人孔和接管125

6.4　立式圆筒形贮罐126

6.4.1　固定顶贮罐126

6.4.2　浮顶油罐127

6.4.3　悬链式无力矩贮罐127

6.4.4　套顶贮罐128

第7章　换热设备129

7.1 概述129

7.1.1　换热器换热原理129

7.1.2　换热器分类129

7.1.3　换热器设计中的基本要求130

7.1.4　设计及选型步骤130

7.2　管壳式换热器的基本类型131

7.3　管壳式换热器结构设计133

7.3.1　管程结构133

7.3.2　壳程结构137

7.3.3　换热管与管板连接结构141

7.3.4　壳体与管板的连接结构143

7.3.5　管箱与管板的连接结构143

7.4　温差应力144

7.5　管板的强度设计147

第8章　塔设备150

8.1　概述150

8.1.1　塔设备的设计要求150

8.1.2　塔设备的结构组成和分类150

8.2　板式塔151

8.2.1　板式塔的结构组成及工作原理151

8.2.2　板式塔的设计内容及顺序151

8.2.3　板式塔的类型152

8.2.4　塔板结构155

8.3　填料塔159

8.3.1　填料塔的结构组成及工作原理159

8.3.2　填料的类型159

8.3.3　填料塔结构162

8.4　板式塔和填料塔的比较及选型原则166

8.4.1　板式塔和填料塔的比较166

8.4.2　塔型选择原则166

8.5　塔设备附件168

8.5.1 除沫器168

8.5.2　裙座169

8.5.3　吊柱171

8.6 塔设备的强度设计和稳定校核171

8.6.1　塔的固有周期171

8.6.2　塔的载荷分析173

8.6.3　塔的强度和稳定性校核182

8.6.4　裙座的强度及稳定性校核184

第9章　反应设备186

9.1　概述186

9.1.1　搅拌操作的目的186

9.1.2　搅拌操作分类186

9.1.3　液体的强制对流扩散186

9.2　搅拌釜式反应器机械设计的步骤和内容187

9.3　搅拌容器的结构设计188

9.3.1　釜体设计188

9.3.2　换热元件189

9.3.3　搅拌附件192

9.3.4　顶盖结构194

9.3.5　工艺接管194

9.3.6　选取釜体容器法兰和接管法兰195

9.3.7　支座196

9.3.8　安全装置196

9.4　搅拌装置196

9.4.1　搅拌器的类型196

9.4.2　搅拌器的选用200

9.4.3　搅拌功率计算201

9.4.4　搅拌轴203

9.5　密封装置207

9.5.1　填料密封207

9.5.2　机械密封209

9.5.3　全封闭密封210

9.6　传动装置211

9.6.1　电动机的选型212

9.6.2　减速机选型212

9.7　机架212

附录214

附录1　钢材许用应力214

附录2 固定管板式换热器例图216

参考文献226