過程設備設計（第4版）

緒論1
1壓力容器導言8
1.1壓力容器總體結構8
1.1.1壓力容器基本組成8
1.1.2壓力容器零部件間的焊接10
1.2壓力容器分類10
1.2.1介質危害性11
1.2.2壓力容器分類12
1.3壓力容器規(guī)范標準14
1.3.1國外主要規(guī)范標準簡介15
1.3.2國內主要規(guī)范標準介紹16
思考題20
2壓力容器應力分析21
2.1載荷分析21
2.1.1載荷21
2.1.2載荷工況22
2.2回轉薄殼應力分析23
2.2.1薄壁圓筒的應力23
2.2.2回轉薄殼的無力矩理論24
2.2.3無力矩理論的基本方程26
2.2.4無力矩理論的應用29
2.2.5回轉薄殼的不連續(xù)分析33
2.3厚壁圓筒應力分析39
2.3.1彈性應力39
2.3.2彈塑性應力46
2.3.3屈服壓力和爆破壓力49
2.3.4提高屈服承載能力的措施51
2.4平板應力分析52
2.4.1概述52
2.4.2圓平板對稱彎曲微分方程53
2.4.3圓平板中的應力56
2.4.4承受軸對稱載荷時環(huán)板中的應力60
2.5殼體屈曲分析60
2.5.1概述60
2.5.2均布軸壓圓筒的臨界應力62
2.5.3周向受外壓圓筒的臨界壓力63
2.5.4其他回轉薄殼的臨界壓力64
2.5.5殼體許用臨界載荷65
2.5.6殼體屈曲數(shù)值模擬方法65
2.6典型局部應力66
2.6.1概述66
2.6.2受內壓殼體與接管連接處的局部應力66
2.6.3降低局部應力的措施69
思考題70
習題71
3壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響73
3.1壓力容器材料73
3.1.1壓力容器常用鋼材73
3.1.2有色金屬和非金屬75
3.2壓力容器制造工藝對鋼材性能的影響76
3.2.1塑性變形76
3.2.2焊接78
3.2.3熱處理81
3.3環(huán)境對壓力容器用鋼性能的影響82
3.3.1溫度83
3.3.2介質87
3.3.3加載速率91
3.4壓力容器材料選擇91
3.4.1壓力容器用鋼的基本要求91
3.4.2壓力容器鋼材的選擇93
思考題95
4壓力容器設計96
4.1概述96
4.1.1設計要求96
4.1.2設計文件96
4.1.3設計條件97
4.2設計準則98
4.2.1壓力容器失效98
4.2.2強度失效設計準則101
4.2.3剛度失效設計準則104
4.2.4屈曲失效設計準則104
4.2.5泄漏失效設計準則104
4.3常規(guī)設計105
4.3.1概述105
4.3.2圓筒設計107
4.3.3封頭設計124
4.3.4密封裝置設計134
4.3.5開孔和開孔補強設計157
4.3.6支座和檢查孔 163
4.3.7超壓泄放裝置165
4.3.8焊接結構設計168
4.3.9耐壓試驗174
4.3.10泄漏試驗175
4.4分析設計176
4.4.1概述176
4.4.2壓力容器的應力分類178
4.4.3應力強度計算181
4.4.4應力強度限制183
4.4.5分析設計的應用186
4.5疲勞分析187
4.5.1概述187
4.5.2低循環(huán)疲勞曲線187
4.5.3壓力容器的疲勞設計191
4.5.4影響疲勞壽命的其他因素194
4.6壓力容器設計技術進展194
4.6.1可靠性設計194
4.6.2優(yōu)化設計195
4.6.3基于失效模式設計195
思考題196
習題196
5儲運設備198
5.1概述198
5.1.1儲存介質的性質198
5.1.2裝量系數(shù)198
5.1.3環(huán)境對儲存設備的影響199
5.2儲罐的結構199
5.2.1臥式圓柱形儲罐199
5.2.2立式平底筒形儲罐200
5.2.3球形儲罐203
5.2.4低溫儲槽207
5.3臥式儲罐設計208
5.3.1支座結構及布置208
5.3.2設計計算210
5.4移動式壓力容器221
5.4.1汽車罐車221
5.4.2長管拖車224
思考題225
習題225
6換熱設備226
6.1概述226
6.1.1換熱設備的應用226
6.1.2換熱設備分類及其特點226
6.1.3換熱器選型235
6.1.4換熱器相關技術發(fā)展動向236
6.2管殼式換熱器237
6.2.1基本類型237
6.2.2管殼式換熱器結構239
6.2.3管板設計248
6.2.4膨脹節(jié)設計251
6.2.5管束振動和防止251
6.2.6設計方法254
6.3傳熱強化技術255
6.3.1傳熱強化概述255
6.3.2擴展表面及內插件強化傳熱257
6.3.3殼程強化傳熱261
思考題263
7塔設備264
7.1概述264
7.1.1塔設備的應用264
7.1.2塔設備的選型264
7.2填料塔267
7.2.1填料267
7.2.2填料塔內件的結構設計271
7.3板式塔279
7.3.1板式塔的分類279
7.3.2板式塔的結構279
7.3.3板式塔塔盤的結構284
7.4塔設備的附件293
7.4.1除沫器293
7.4.2裙座294
7.4.3吊柱296
7.5塔的強度設計296
7.5.1塔的固有周期297
7.5.2塔的載荷分析300
7.5.3筒體的強度及穩(wěn)定性校核307
7.5.4裙座的強度及穩(wěn)定性校核308
7.6塔設備的振動310
7.6.1風的誘導振動310
7.6.2塔設備的防振313
思考題313
8反應設備315
8.1概述315
8.1.1反應設備的應用315
8.1.2反應設備的分類與特征315
8.1.3常見反應設備的特點316
8.2機械攪拌反應設備320
8.2.1基本結構320
8.2.2攪拌容器321
8.2.3攪拌器324
8.2.4攪拌軸設計333
8.2.5密封裝置337
8.2.6傳動裝置342
8.2.7機械攪拌設備技術進展344
8.3微反應器346
8.3.1概述346
8.3.2微／納反應器347
8.3.3微反應器的加工制造348
8.3.4微反應器的發(fā)展前景352
思考題352
習題352
附錄A壓力容器設計常用標準354
附錄B過程設備設計圖樣的表達特點和設計實例358
附錄C中英文術語對照369
附錄D壓力容器材料373
附錄E過程設備設計常用網(wǎng)址381
參考文獻382