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第五篇 化工设备机械设计1

第二十二章 容器设计1

第一节 概述1

一、容器的结构1

二、容器的分类1

三 容器机械设计的基本要求2

四、容器零部件的标准化2

二、筒壁拉伸应力σ環与σ轴的计算4

一、圆筒在内压作用下的变形与内力4

第二节 内压圆筒与球壳的设计4

三、圆筒壁厚强度计算公式6

四、设计参数的确定6

五、压力试验12

六、最小壁厚13

七、内压圆筒壁厚表13

八、内压简体的边缘应力16

九、球形容器17

一、概述18

第三节 外压圆筒的设计18

二、临界压力19

三、外压圆筒的设计方法21

四、外压圆筒壁厚表26

五、外压容器的试压26

六、加强圈设计28

第四节 封头设计32

一、凸形封头32

二、圆锥形封头37

三、平板封头45

四、封头设计小结48

第五节 法兰联接48

一、法兰联接的工作情况49

二、法兰的结构与种类50

三、法兰密封面的型式及其所用垫片51

四、法兰标准52

一、卧式容器的支座58

第六节 容器的支座58

二、立式容器的支座62

第七节 容器的开孔与附件65

一、容器的开孔与补强65

二、容器的接口管与凸缘68

三、人孔、手孔与视镜70

第八节 容器设计举例71

复习题75

一、列管式换热器结构及主要零部件介绍76

二、列管式换热器分类76

第一节 概述76

第二十三章 列管式换热器的机械设计76

三、列管式换热器标准简介77

四、列管式换热器机械设计内容79

第二节 管子及其与管板的连接79

一、管子79

二、管子在管板上的固定80

一、管子在管板上的排列形式83

第三节 管板结构83

二、管间距84

三、管板尺寸的确定85

四、管程的分程及管板与隔板的连接95

五、管板与壳体的连接结构97

第四节 折流板、支承板、旁路挡板、拦液板的作用及结构98

一、折流板98

二、支承板102

三、旁路挡板102

四、拦液板102

第五节 温差应力103

一、换热器中的温差应力103

二、温差应力的补偿105

三、膨胀节的结构型式、基本参数及计算107

四、管子拉脱力的计算112

一、管箱114

第六节 管箱与壳程接管114

二、壳程接管115

第七节 列管式换热器的机械设计举例116

第二十四章 塔设备的机械设计121

第一节 塔体和裙座的机械设计121

一、塔体壁厚计算121

二、裙座设计129

三、塔体与裙座设计举例137

第二节 板式塔结构设计149

一、概述149

二、整块式塔盘结构151

三、分块式塔盘结构154

四、接管结构162

五、除沫装置164

第三节 填料塔结构设计167

一、概述167

二、液体分布装置168

三、栅板结构171

四、接管结构174

第二十五章 反应釜的机械设计175

第一节 概述175

一、反应釜的总体结构175

二、反应釜机械设计的依据177

三、反应釜机械设计的内容和步骤177

第二节 反应釜釜体的设计178

一、概述178

二、筒体的直径及高度178

三、夹套的直径及高度179

四、壁厚的确定180

五、蛇管的布置181

六、工艺接管口184

七、反应釜釜体设计举例185

第三节 反应釜的搅拌装置188

一、搅拌器的型式、特点及安装方式188

二、搅拌轴系196

三、搅拌附件——挡板和导流筒202

第四节 反应釜的传动装置204

一、概述204

二、电动机的选用204

三、减速机的选用206

四、传动装置的机座209

五、底座设计212

第五节 反应釜的轴封装置213

一、概述213

二、填料箱密封213

三、机械密封218

四、机械密封与填料箱密封的比较228

附录229

附录一 筒体和封头数据229

附表1-1 钢制筒体的容积、面积及重量229

附表1-2 以内径为公称直径的椭圆形封头的尺寸、内表面积和容积230

附表1-3 以内径为公称直径的碳素钢、普通低合金钢、复合钢板制椭圆形封头的重量232

一、容器技术要求233

(一)碳素钢及普通低合金钢焊制容器技术要求233

附录二 化工设备图面技术要求233

(二)不锈耐酸钢焊制容器技术要求235

二、换热器技术要求236

(一)列管式换热器装配图技术要求236

(三)折流板、支承板技术要求237

三、塔设备技术要求237

(二)管板技术要求237

(一)板式塔装配图技术要求238

(二)填料塔装配图技术要求238

四、带有搅拌器的反应釜技术要求238

(一)反应釜装配图技术要求238

(二)搅拌轴技术要求239

(三)搅拌器技术要求239

(四)填料箱技术要求240

(五)机械密封技术要求240