《化工设备结构分析与设计》求取 ⇩

第一篇基础理论及总体考虑1

第—章 规范的历史及组织2

1.1 化工容器及设备的应用2

1.2 美国压力容器规范的历史2

1.3 ASME锅炉和压力容器规范的组织3

1.4 ANSI B31压力管道规范的组织4

1.5 美国其它压力容器规范和标准4

1.6 各国压力容器规范4

参考文献5

参考书目5

第二章 容器选择、技术条件、报告书及许用应力6

2.1 容器选择6

2.2 使用何种压力容器规范6

2.3 设计技术条件及订货单6

2.5 设计报告及计算7

2.4 特殊的设计要求7

2.6 材料技术条件8

2.7 新材料的设计数据8

2.8 安全系数8

2.9 ASME 规范的许用拉伸应力8

2.10 ASME 锅炉和压力容器规范的许用外压应力及许用轴向压缩应力9

2.11 ASME B31压力管道规范的许用应力10

2.12 各国其它规范的许用应力11

参考文献13

第三章 强度理论、没计准则和设计公式14

3.1 强度理论14

3.2 设计准则14

3.3 设计公式16

3.4 应力-应变关系16

3.5 应变-挠度关系17

3.6 外力-应力的表达式19

参考文献21

参考书目21

第四章 结构材料22

4.1 材料选用22

4.1.1 腐蚀22

4.1.2 强度23

4.1.3 材料成本25

4.2 有色金属26

4.2.1 铝合金26

4.2.2 铜和铜合金28

4.2.3 镍和高镍合金29

4.2.4 钛和锆合金30

4.3 铁合金30

4.4 钢的热处理31

4.5 脆性断裂32

4.5.1 ASME压力容器准则35

4.5.2 脆性断裂理论36

4.5.3 水压试验38

4.5.4 影响脆性断裂的因素39

4.6 氢脆40

4.7 非金属容器40

参考文献41

参考书目41

第二篇元件分析43

第五章 圆柱壳中的应力44

5.1 由于内压引起的应力44

5.2 不连续性分析49

5.2.1 长圆筒51

5.2.2 短圆筒57

5.3 圆柱壳的失稳61

5.3.1 仅横向均匀受压61

5.3.2 横向和轴向均匀受压63

5.3.3 仅轴向受压64

5.4 热应力64

5.4.1 温度均匀变化67

5.4.2 轴向温度梯度68

5.4.3 径向温度梯度70

符号说明74

参考文献75

参考书目75

第六章 成型封头和变径段的分析76

6.1 半球形封头76

6.1.1 各种载荷条件78

6.1.2 不连续性分析81

6.1.3 热应力84

6.1.4 失稳强度85

6.2 椭圆形封头87

6.3 准球形封头88

6.4 锥形封头89

6.4.1 锥体与圆筒连接处的不平衡力90

6.4.2 不连续性分析91

6.4.3 受外压作用的圆锥壳93

符号说明94

参考文献95

参考书目95

第七章 平板中的压力96

7.1 引言96

7.2 圆平板96

7.3 矩形平板100

7.4 弹性基础上的圆平板103

参考文献105

参考书目105

符号说明105

第三篇元件设计107

第八章 圆柱壳的设计107

8.1 ASME 设计式107

8.2 不连续应力的评定109

8.3 外压设计的ASME程序116

8.4 外强圈设计121

8.5 加强圈中允许的间断长度123

8.6 在外压作用下圆柱壳的不圆度125

8.7 承受轴向压缩载荷简体的设计127

符号说明128

参考文献128

参考书目128

第九章 成型封头和变径段设计129

9.1 引言129

9.2 用于设计半球形封头的ASME公式131

9.3 用于椭圆形封头，凸形和碟形封头的ASME设计式132

9.3.1 外压作用下椭圆形封头和准球形封头136

9.4 用于设计锥形封头的ASME公式136

9.4.1 内压作用下ASME对不连续分析的简化式137

9.4.2 外压作用下的锥壳139

9.4.3 在外压作用下ASME对不连续分析的简化139

符号说明142

参考文献142

参考书目142

第十章 盲法兰，盖板及法兰143

10.1 引言143

10.2 承受均布载荷的圆平板和封头145

10.3 圆形平封头和盖板的ASME规范公式146

10.4 圆形平封头和无螺栓盖板的ASME规范公式与理论公式的比较147

10.5 螺栓法兰连接147

10.6 压紧面148

10.7.1 橡胶0形圈149

10.7 垫片149

10.7.2 金属0形圈与C形环150

10.7.3 压缩石棉垫150

10.7.4 金属平垫151

10.7.5 缠绕垫151

10.7.6 金属包垫151

10.7.7 金属环形垫151

10.7.8 高压用垫片152

10.7.9 透镜垫152

10.7.10 三角垫153

10.7.11 双锥垫153

10.7.12 垫片设计154

10.8 螺栓设计155

10.9 盲法兰156

10.10 环形垫片的螺栓法兰连接159

10.11 反向法兰166

10.12 宽面垫片法兰168

10.13 法兰计算表172

10.14 螺栓圆外具有金属与金属接触的平面法兰179

10.15 球面凸形端盖179

符号说明183

参考文献183

参考书目183

第十一章 开孔，接管以及外载荷185

11.1 概论185

11.2 开孔处的应力和载荷186

11.3 开孔补强理论187

11.4 补强范围191

11.4.1 ASME第Ⅰ卷的补强规则192

11.4.2 ASME规范第Ⅷ卷第1分卷的补强规则198

11.4.3 ASME规范第Ⅷ卷第2分卷的补强规则203

11.4.4 ANSI／ASMEB31.1的补强规则210

11.4.5 ANSI／ASMEB31.3的补强规则212

11.5 壳上开孔的孔间带效率215

11.6 内压接管的疲劳分析218

11.7 外载荷219

11.7.1 壳或封头上的局部应力219

11.7.2 接管中的应力229

符号说明233

参考文献233

参考书目234

第十二章 容器支座236

12.1 引言236

12.2 裙座及基础环扳设计236

12.2.1 地脚螺栓座设汁243

12.3 支腿设计245

12.4 支耳式容器247

12.5 托环248

12.6 鞍式支座252

符号说明255

参考文献255

参考书目255

第四篇特殊设备的理论和设计257

第十三章 平底贮罐258

13.1 引言258

13.2 AP1 650贮罐258

13.2.1 顶盖设计258

13.2.2 壳的设计262

13.2.3 环形板265

13.3 AP1 620贮罐268

13.3.1 许用应力准则271

13.3.2 压缩环272

13.4.1 设计规则275

13.4 ANSI B96．1铝贮罐275

13.5 AWWA标准D100277

参考文献277

参考书目277

第十四章 换热设备278

14.1 热交换器的类型278

14.2 U形管热交换器管板的TEMA设计法279

14.3 U形管式热交换器管板的理论分析280

14.4 U形管式热交换器管板ASME设计公式的基础284

14.5 固定式管板的理论分析286

14.6 TEMA 固定式管板设计290

14.6.1 局部当量压力291

14.6.2 总的当量压力292

14.6.3 局部压力与当量压力之间的关系295

14.7 膨胀节297

参考文献298

符号说明298

参考书目299

第十五章 高压容器300

15.1 基本方程式300

15.2 单层容器的预应力301

15.3 多层容器304

15.4 多层容器的预应力309

符号说明312

参考书目312

第十六章 高容器313

16.1 设计所需考虑的事项313

16.2 地震载荷314

16.3 风载荷317

16.3.1 由风载荷所引起的外力317

16.3.2 风载荷的动态分析318

16.4 仅受内压作用的容器321

16.5 受内压和外载同时作用的容器323

16.6 仅受外压作用的容器325

16.7 受外压和外载同时作用的容器327

参考文献329

参考书目329

第十七章 非圆形截面容器330

17.1 容器的型式330

17.2 规范中的规则333

17.3 非圆形截面容器的开孔333

17.4 固定直径孔的孔间带效率333

17.5 受薄膜应力作用的变直径孔的孔间带效率334

17.6 受弯曲应力作门的变直径孔的孔间带效率336

17.7 设计方法和许用应力339

17.8 基本方程式340

17.9 ASME规范第Ⅷ卷第1分卷中的公式344

17.10.1 瑞典压力容器规范中的方法348

17.10 其它规范中非圆形截面容器的设计348

17.10.2 按劳埃德船舶年鉴规则的设计350

参考文献352

参考书目352

附录A 各国规范指南353

附录B 热交换器技术条件表举例374

附录C 美国石油学会(API)技术条件表举例375

附录D 压力容器设计数据表举例379

附录E 用于化工设备的各种材料举例392

附录F ASME规范第Ⅷ卷材料批准所需的数据394

附录G 提供规范外压设计图表数据的程序396

附录H 腐蚀数据表398

附录I 各种ASME设计公式413

附录J 焊缝系数414

附录K 圆柱壳在外载荷作用下的简化曲线416

附录L 单位换算表418