緒論 001

1 壓力容器導(dǎo)言 009
1.1 壓力容器總體結(jié)構(gòu) 009
1.1.1 壓力容器基本組成 009
1.1.2 壓力容器零部件間的焊接 011
1.2 壓力容器分類 012
1.2.1 介質(zhì)危害性 012
1.2.2 壓力容器分類 014
1.3 壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 016
1.3.1 國外主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 016
1.3.2 國內(nèi)主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹 018
思考題 021

2 壓力容器應(yīng)力分析 023
2.1 載荷分析 023
2.1.1 載荷 023
2.1.2 載荷工況 025
2.2 回轉(zhuǎn)薄殼應(yīng)力分析 025
2.2.1 薄壁圓筒的應(yīng)力 026
2.2.2 回轉(zhuǎn)薄殼的無力矩理論 027
2.2.3 無力矩理論的基本方程 028
2.2.4 無力矩理論的應(yīng)用 031
2.2.5 回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析 035
2.3 厚壁圓筒應(yīng)力分析 041
2.3.1 彈性應(yīng)力 041
2.3.2 彈塑性應(yīng)力 048
2.3.3 屈服壓力和爆破壓力 051
2.3.4 提高屈服承載能力的措施 053
2.4 平板應(yīng)力分析 053
2.4.1 概述 053
2.4.2 圓平板對(duì)稱彎曲微分方程 054
2.4.3 圓平板中的應(yīng)力 057
2.4.4 承受軸對(duì)稱載荷時(shí)環(huán)板中的應(yīng)力 060
2.5 殼體屈曲分析 061
2.5.1 概述 061
2.5.2 周向受外壓圓筒的臨界壓力 063
2.5.3 均布軸壓圓筒的臨界應(yīng)力 065
2.5.4 其他回轉(zhuǎn)殼體的臨界壓力 066
2.6 典型局部應(yīng)力 066
2.6.1 概述 066
2.6.2 受內(nèi)壓殼體與接管連接處的局部應(yīng)力 067
2.6.3 降低局部應(yīng)力的措施 069
思考題 070
習(xí)題 071

3 壓力容器材料行為 075
3.1 材料性能與行為 075
3.1.1 材料性能 075
3.1.2 材料行為 077
3.2 壓力容器常用材料 078
3.2.1 金屬材料 078
3.2.2 非金屬材料 081
3.3 制造工藝對(duì)材料行為的影響 082
3.3.1 成形工藝 082
3.3.2 焊接工藝 083
3.3.3 熱處理工藝 085
3.4 服役環(huán)境對(duì)材料行為的影響 087
3.4.1 溫度效應(yīng) 087
3.4.2 介質(zhì)腐蝕 089
3.4.3 輻照損傷 093
3.4.4 氫脆 093
3.4.5 載荷條件 095
3.5 壓力容器選材策略 095
3.5.1 選材的基本原則 095
3.5.2 選材的步驟與方法 096
思考題 096

4 壓力容器設(shè)計(jì) 099
4.1 概述 099
4.1.1 設(shè)計(jì)條件 099
4.1.2 設(shè)計(jì)文件 101
4.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 101
4.2.1 壓力容器失效 101
4.2.2 強(qiáng)度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 104
4.2.3 剛度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 106
4.2.4 屈曲失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 107
4.2.5 泄漏失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 107
4.3 規(guī)則設(shè)計(jì) 107
4.3.1 概述 107
4.3.2 圓筒設(shè)計(jì) 109
4.3.3 封頭設(shè)計(jì) 126
4.3.4 密封裝置設(shè)計(jì) 135
4.3.5 開孔和開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 155
4.3.6 支座和檢查孔 161
4.3.7 超壓泄放裝置 163
4.3.8 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164
4.3.9 耐壓試驗(yàn) 167
4.3.10 泄漏試驗(yàn) 169
4.4 分析設(shè)計(jì) 170
4.4.1 概述 170
4.4.2 公式法 170
4.4.3 應(yīng)力分類方法 171
4.4.4 彈塑性分析方法 186
4.5 數(shù)字化設(shè)計(jì) 188
4.5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)字化 189
4.5.2 工程制圖數(shù)字化 189
4.5.3 工程交付數(shù)字化 190
4.5.4 全生命周期數(shù)字孿生 190
思考題 191
習(xí)題 191

5 儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備 195
5.1 概述 195
5.1.1 介質(zhì)特性 195
5.1.2 最大充裝量 196
5.1.3 環(huán)境對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響 196
5.2 固定式儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu) 196
5.2.1 臥式圓柱形儲(chǔ)罐 197
5.2.2 立式平底筒形儲(chǔ)罐 197
5.2.3 球形儲(chǔ)罐 199
5.2.4 低溫儲(chǔ)罐 202
5.2.5 旋壓無縫壓力容器 203
5.3 臥式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 204
5.3.1 支座結(jié)構(gòu)及布置 204
5.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 206
5.4 移動(dòng)式壓力容器 217
5.4.1 汽車罐車 217
5.4.2 高壓氣體運(yùn)輸車 220
思考題 220
習(xí)題 221

6 換熱設(shè)備 223
6.1 概述 223
6.1.1 換熱設(shè)備的應(yīng)用 223
6.1.2 換熱設(shè)備分類及其特點(diǎn) 224
6.1.3 換熱設(shè)備選型 233
6.1.4 換熱設(shè)備發(fā)展方向 234
6.2 管殼式換熱器 235
6.2.1 基本類型 235
6.2.2 管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 237
6.2.3 管板設(shè)計(jì) 245
6.2.4 膨脹節(jié)設(shè)計(jì) 248
6.2.5 管束振動(dòng)和防止 248
6.2.6 設(shè)計(jì)方法 250
6.3 傳熱強(qiáng)化技術(shù) 251
6.3.1 概述 251
6.3.2 擴(kuò)展表面強(qiáng)化傳熱 252
6.3.3 熱機(jī)協(xié)同強(qiáng)化傳熱 254
6.3.4 流程優(yōu)化強(qiáng)化傳熱 256
思考題 257

7 塔設(shè)備 259
7.1 概述 259
7.1.1 塔設(shè)備的應(yīng)用 259
7.1.2 塔設(shè)備的選型 260
7.2 填料塔 263
7.2.1 填料 263
7.2.2 填料塔內(nèi)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 265
7.3 板式塔 271
7.3.1 板式塔的分類 271
7.3.2 板式塔的結(jié)構(gòu) 272
7.3.3 板式塔塔盤的結(jié)構(gòu) 276
7.4 塔設(shè)備的附件 282
7.4.1 除沫器 282
7.4.2 裙座 284
7.4.3 吊柱 285
7.5 塔的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 285
7.5.1 塔的固有周期 286
7.5.2 塔的載荷分析 289
7.5.3 筒體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 295
7.5.4 裙座的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 296
7.6 塔設(shè)備的振動(dòng) 298
7.6.1 風(fēng)的誘導(dǎo)振動(dòng) 298
7.6.2 塔設(shè)備的防振 300
思考題 301

8 反應(yīng)設(shè)備 303
8.1 概述 303
8.1.1 反應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用 303
8.1.2 反應(yīng)設(shè)備的分類與特征 304
8.1.3 常見反應(yīng)設(shè)備的特點(diǎn) 305
8.2 機(jī)械攪拌反應(yīng)設(shè)備 308
8.2.1 基本結(jié)構(gòu) 308
8.2.2 攪拌容器 309
8.2.3 攪拌器 312
8.2.4 攪拌軸設(shè)計(jì) 322
8.2.5 密封裝置 325
8.2.6 傳動(dòng)裝置 330
8.2.7 機(jī)械攪拌設(shè)備技術(shù)進(jìn)展 331
8.3 微反應(yīng)器 333
8.3.1 概述 333
8.3.2 微反應(yīng)器分類 334
8.3.3 微反應(yīng)器設(shè)計(jì) 335
8.3.4 微反應(yīng)器制造 337
8.3.5 微反應(yīng)器的前景 338
8.4 電化學(xué)反應(yīng)器 338
8.4.1 電解水制氫裝置 338
8.4.2 氫燃料電池 344
思考題 348
習(xí)題 349

附錄A 專業(yè)術(shù)語索引 350

附錄B 數(shù)字資源索引 353

參考文獻(xiàn) 354