化工设备(中等职业教育规划教材)

本书是根据中等职业教育的培养目标，围绕职业能力训练的教学需要 ，以专业教学的针对性、实用性为指导思想，以实际应用为主线构建教材 知识结构。主要介绍了化工设备的应用、要求、材料和典型壳体初步的受 力分析；内压容器、外压容器和高压容器，法兰连接、开孔与补强、人孔 、支座、接管与安全附件；换热设备、塔设备、反应设备等典型设备及设 备管理和维护检修知识。书中每章结束后附有一定数量的训练习题。 本书主要作为中等职业技术学校化工过程装备技术专业的教材或相关 专业的教学参考书，也可供从事化工过程装备设计、制造和管理工作的工 程技术人员和社会读者参考。

第一章 化工设备的基本知识1 第一节 认识化工设备1 一、化工生产过程使用的化工机械装备1 二、化工设备的概念3 三、化工设备的基本要求4 第二节 压力容器及其分类5 一、压力容器的定义5 二、压力容器的基本结构5 三、压力的来源5 四、压力容器的分类6 第三节 化工设备常用材料8 一、压力容器用钢的基本要求9 二、常用钢材介绍9 三、压力容器用钢的选用原则12 第四节 压力容器的标准与规范13 一、国外主要规范标准13 二、国内主要规范标准14 习题训练14 能力拓展14 第二章 化工设备强度计算基本知识15 第一节 典型化工设备的基本结构及形状特征15 一、回转壳体的形成15 二、回转壳体的形状特征16 第二节 内压容器的受力分析16 一、内压薄壁容器16 二、内压厚壁容器21 第三节 边缘应力22 一、边缘应力的产生22 二、边缘应力的特性22 三、考虑边缘应力影响的防止措施23 习题训练23 第三章 内压薄壁容器25 第一节 内压薄壁壳体强度计算25 一、内压圆筒25 二、内压球壳26 三、容器最小壁厚27 四、各类厚度的关系27 第二节 设计参数的确定28 一、压力参数28 二、设计温度t29 三、许用应力［σ］t31 四、焊接接头系数31 五、壁厚附加量C37 六、压力容器的公称直径和公称压力39 第三节 压力试验41 一、压力试验的对象、目的及方法41 二、液压试验41 三、气压试验43 四、致密性试验43 五、外压容器压力试验44 第四节 内压封头结构和封头厚度计算45 一、内压封头结构45 二、封头厚度计算47 习题训练49 能力拓展50 第四章 外压容器51 第一节 外压容器的稳定性51 一、外压容器的失效51 二、外压容器的临界压力52 三、影响临界压力的主要因素52 *第二节 外压容器的稳定性校核53 一、公式法53 二、图解法55 第三节 加强圈的结构与设置61 一、加强圈的作用和结构61 二、加强圈焊接的布置形式和要求62 三、加强圈的间距62 *第四节 外压容器的封头63 一、凸形封头63 二、外压锥形封头与外压锥形壳体64 三、压力试验65 习题训练65 第五章 高压容器66 第一节 高压容器的总体结构与选材要求66 一、高压容器的总体结构及特点66 二、高压容器的选材要求67 第二节 高压容器筒体的主要结构形式68 一、单层整体式68 二、多层组合式69 第三节 高压容器的零部件73 一、高压容器的封头73 二、高压容器的筒体端部74 第四节 高压容器的密封结构74 一、高压容器的密封原理及类型75 二、高压容器常用的密封结构75 习题训练79 第六章 化工设备的主要零部件80 第一节 法兰连接80 一、法兰连接的结构和密封原理80 二、法兰密封面及密封垫片82 三、法兰的标准84 第二节 压力容器的开孔与补强结构95 一、开孔对压力容器的影响95 二、对容器开孔的限制95 三、补强方法及结构95 第三节 容器其它的主要零部件97 一、接管和凸缘结构97 二、人孔、手孔结构98 三、支座结构及其它元件99 习题训练106 第七章 换热设备107 第一节 换热设备的应用及类型107 一、换热设备的应用及基本要求107 二、换热设备的类型108 第二节 管壳式换热器的结构和类型114 一、管壳式换热器的类型及特点114 二、管壳式换热器的标准介绍116 第三节 管壳式换热器的主要零部件结构及要求117 一、外壳结构117 二、换热管118 三、管板与换热管的连接结构119 四、管板与壳体的连接结构122 五、折流板及其它挡板123 六、膨胀节124 习题训练125 能力拓展125 第八章 塔设备126 第一节 塔设备的总体结构及类型126 一、塔设备在石油、化工生产中的作用126 二、石油、化工生产对塔设备的基本要求126 三、塔设备的总体结构和类型127 第二节 板式塔128 一、板式塔的类型及特点128 二、板式塔的主要部件132 第三节 填料塔141 一、填料塔的组成和工作原理141 二、填料塔的主要零部件142 习题训练149 第九章 反应设备150 第一节 反应设备的类型及特点150 一、反应设备的作用及基本要求150 二、反应设备的类型及特点150 三、搅拌反应器的总体结构152 第二节 搅拌反应器罐体的结构153 一、罐体的主要结构153 二、传热装置154 三、工艺接管156 第三节 搅拌反应器的搅拌装置157 一、搅拌器的作用和流型157 二、搅拌器的类型及选择158 三、搅拌器附件160 第四节 搅拌反应器的传动装置161 一、传动装置的类型与要求162 二、搅拌轴164 第五节 搅拌反应器的轴封装置165 一、填料密封165 二、机械密封165 三、填料密封与机械密封的比较166 习题训练166 能力拓展166 第十章 压力容器的安全使用与监察管理167 第一节 压力容器的安全附件167 一、超压泄放装置的作用及设置167 二、安全阀168 三、爆破片装置172 四、压力表174 五、液面计175 六、视镜175 第二节 压力容器的安全使用177 一、压力容器的使用登记177 二、压力容器的定期检验179 第三节 压力容器的监察管理181 一、实施监察管理的依据181 二、压力容器安全状况等级181 三、事故调查处理规定182 四、压力容器破坏形式及特征184 第四节 化工设备的维护与检修185 一、压力容器的维护检查185 二、压力容器的检修计划和要求186 三、常见化工设备的维护与检修188 习题训练192 能力拓展192 参考文献193