化工设备机械基础

章节摘录

版权页：插图：化学工业是多品种的基础工业，为了适应化工生产的多种需要，化工设备的种类很多，设备的操作条件也比较复杂。按操作压力来说，有真空、常压、低压、中压以至高压和超高压；按操作温度来说，有低温、常温、中温和高温；处理的介质大多数有腐蚀性，或为易燃、易爆、有毒、剧毒等。有时对于某种具体设备来说，既有温度、压力要求，又有耐腐蚀要求，而且这些要求有时还互相矛盾，有时某些条件又经常变化。这种多样性的操作特点，给化工设备选用材料带来了复杂性，因此合理选用化工设备材料是设计化工设备的重要环节，在选择材料时，必须根据材料的各种性能及其应用范围，综合考虑具体的操作条件，抓住主要矛盾，遵循适用、安全和经济的原则。选用材料的一般要求是：（1）材料品种应符合我国资源和供应情况；（2）材质可靠，能保证使用寿命；（3）要有足够的强度，良好的塑性和韧性，对腐蚀性介质能耐腐蚀；（4）便于制造加工，焊接性能良好；（5）经济上合算。例如，对于压力容器用钢材来说，中、低压和高压容器，经常在有腐蚀性介质的条件下工作，除了承受较高的介质内压力（或外压力）以外，有时还会受到冲击和疲劳载荷的作用；在制造过程中，还要经过各种冷、热加工（如下料、卷板、焊接、热处理等）使之成型，因此，对压力容器用钢板有较高的要求：除随介质的不同要有耐腐蚀要求以外，还应有较高的强度，良好的塑性、韧性和冷弯性能，缺口敏感性低，加工和焊接性能良好。对低合金钢板材要注意是否有分层、夹渣、白点和裂纹等缺陷，白点和裂纹是绝对不允许存在的。对中、高温容器，由于钢材在中、高温的长期作用下，金相组织和力学性能等将发生明显的变化，又由于化工用的中、高温容器往往都要承受一定的介质压力，选择中、高温容器用钢时，还必须考虑到材料的组织稳定性和中、高温的力学性能。对于低温容器用钢，还要着重考虑容器在低温下的脆性破裂问题。

书籍目录

第1篇  化工设备材料  第1章  化工设备材料及其选择    1.1 概述    1.2 材料的性能    1.3 金属材料的分类及牌号    1.4 碳钢与铸铁    1.5 低合金钢及化工设备用特种钢    1.6 有色金属材料    1.7 非金属材料    1.8 化工设备的腐蚀及防腐措施    1.9 化工设备材料的选择    习题第2篇  化工容器设计  第2章  容器设计的基本知识    2.1 容器的分类与结构    2.2 容器零部件的标准化    2.3 压力容器的安全监察    2.4 容器机械设计的基本要求    习题  第3章  内压薄壁容器的应力分析    3.1 回转壳体的应力分析——薄膜应力理论    3.2 薄膜理论的应用    3.3 内压圆筒边缘应力    习题  第4章  内压薄壁圆筒与封头的强度设计    4.1 强度设计的基本知识    4.2 内压薄壁圆筒壳与球壳的强度设计    4.3 内压圆筒封头的设计    习题  第5章  外压圆筒与封头的设计    5.1 概述    5.2 临界压力    5.3 外压圆筒的工程设计    5.4 外压球壳与凸形封头的设计    5.5 外压圆筒加强圈的设计    习题  第6章  容器零部件    6.1 法兰联接    6.2 容器支座    6.3 容器的开孔补强    6.4 容器附件    6.5 容器设计举例    习题第3篇  典型化工设备的机械设计  第7章  管壳式换热器的机械设计    7.1 概述    7.2 管子的选用及其与管板的连接    7.3 管板结构    7.4 折流板、支承板、旁路挡板及拦液板的作用与结构    7.5 温差应力    7.6 管箱与壳程接管    7.7 管壳式换热器的机械设计举例    习题  第8章  塔设备的机械设计    8.1 塔体与裙座的机械设计    8.2 塔体与裙座的机械设计举例    8.3 板式塔结构    8.4 填料塔结构    习题  第9章  搅拌器的机械设计    9.1 概述    9.2 搅拌器的型式及选型    9.3 搅拌器的功率    9.4 搅拌罐结构设计    9.5 传动装置及搅拌轴    9.6 轴封  附录    附录1 常用金属材料的物理性能    附录2 优质碳素结构钢的钢号和化学成分(GB711—88)    附录3 锅炉用钢板的力学性能(GB713—1997)    附录4 容器钢板的化学成分和力学性能    附录5 国内常用耐热钢的化学成分、热处理状态、力学性能及用途    附录6 钢板、钢管、锻件和螺栓的高温力学性能    附录7 无缝钢管的尺寸范围及常用系列    附录8 螺栓、螺母材料组合及适用温度范围    附录9 钢板、钢管、锻件和螺栓的许用应力    附录10 热轧钢板的尺寸规格(GB709—88)    附录11 图5-5和图5-7～图5-14数据表(GB150—1998)    附录12 长颈法兰的最大允许工作压力(JB/T4700～2000)    附录13 甲型、乙型平焊法兰和长颈法兰螺柱材料的选用    附录14 甲型平焊法兰、乙型平焊法兰尺寸系列    附录15 管法兰标准(HG20592—97)    附录16 双鞍式支座标准(JB/T4712—92)    附录17 耳式支座标准(JB/T4725—92)    附录18 裙座上开设检查孔处的断面模数及面积    附录19 裙座标准系列尺寸  参考文献

编辑推荐

《化工设备机械基础(第6版)》是普通高等教育“十五”国家级规划教材,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,国家精品课程教材。

作者简介

《化工设备机械基础(第6版)》的体系结构分为三篇，分别为化工设备材料篇，包括化工设备材料及其选择；化工容器设计篇，包括容器设计的基本知识、内压薄壁容器的应力分析、内压薄壁圆筒与封头的强度设计、外压圆筒与封头的设计、容器零部件；典型化工设备的机械设计篇，包括管壳式换热器的机械设计、塔设备的机械设计、搅拌器的机械设计。基本概括了进行化工设备设计所必备的基础，为理解化工设备设计及进一步学习及应用提供了条件。

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