化工设备（第二版）

　　本书是根据高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、实用性和先进性为指导思想，以应用为主构建体系。 本书主要介绍了化工设备的应用、要求、材料和典型壳体的受力分析，内压、外压容器，法兰连接、开孔与补强、人（手）孔、支座、接管与安全附件，换热设备、塔设备、反应设备等。书中每章结束后附有一定数量的习题。 本书有配套的电子教案，可在化学工业出版社的官方网站上免费下载。 本书主要作为高等职业技术院校化工装备技术类专业的教材或相关专业的教学参考书，也可供从事化工机械及设备设计、制造维修和管理工作的工程技术人员和社会读者参考。

　　邢晓林，重庆工商职业学院 机电工程系，主任，1979年7月至今，四川化工职业技术学院从事教学、科研及有关管理工作。先后担任化工机械专业教研室主任、机仪科科长、教务科副科长、研发部主任、科研处处长兼高教研究室主任等职。担任学院学术委员会副主任、学报主编。长期从事化工机械及过程装备、焊接和化工类等专业的机械类课程教学工作，同时开展化工过程装备、机械结构的优化技术工作。特别是在压力容器、机械设备及结构的可靠性（稳健）优化设计、计算机辅助设计方面有较深入地研究。公开出版相关著作、教材8部；公开发表专业论文20余篇，其中中文核心6篇，科技核心5篇；主研和参研市级及以上课题10余项；主持“化工设备”省级精品课程一门；2009年，荣获“全国化工职教教学名师”称号。

第一章化工设备概述
第一节化工设备及其应用1
第二节化工设备的特点3
第三节化工设备的基本要求4
第四节压力容器及其分类6
一、压力容器结构7
二、压力容器分类7
第五节压力容器常用材料10
一、化工设备选材的重要性和复杂性10
二、材料的性能10
三、压力容器常用钢材简介12
四、压力容器用钢的选用原则13
第六节压力容器常用规范14
一、国外主要规范标准14
二、GB/T 150—2011《压力容器》15
三、JB 4732—1995《钢制压力容器分析设计标准》15
四、GB/T 151—2014《热交换器》15
五、《固定式压力容器安全技术监察规程》16
第七节本课程的性质及任务16
第八节学习本课程的方法和教学建议17
习题17

第二章化工设备强度计算基础
第一节典型回转薄壳应力分析18
一、回转薄壳的形成及几何特性18
二、承受气压回转薄壳的受力分析20
第二节边缘应力26
一、边缘应力的产生26
二、边缘应力的特性28
三、边缘应力的影响及处理28
习题29

第三章内压薄壁容器
第一节内压薄壁壳体强度计算30
一、内压圆筒30
二、内压球形壳体32
三、容器最小厚度33
四、各类厚度的相互关系33
第二节设计参数的确定34
一、压力参数34
二、设计温度t36
三、许用应力［σ］t36
四、焊接接头系数φ37
五、厚度附加量C40
六、压力容器的公称直径、公称压力41
第三节内压封头结构和计算43
一、凸形封头43
二、锥形封头47
三、平盖52
第四节压力试验56
一、液压试验56
二、气压试验58
三、气密性试验58
习题59

第四章外 压 容 器
第一节外压容器的稳定性60
一、外压容器的失稳60
二、外压薄壁圆筒临界压力计算61
三、临界长度与计算长度62
第二节外压圆筒与外压球壳的图算法64
一、算图中的符号说明64
二、外压圆筒的图算法65
三、外压球壳的图算法71
第三节外压圆筒的加强圈计算72
一、加强圈结构及其要求72
二、加强圈的图算法74
第四节外压封头计算78
一、外压凸形封头78
二、外压锥形封头78
三、压力试验80
第五节轴向受压圆筒81
一、轴向受压圆筒稳定性概念81
二、临界压应力的计算81
习题82

第五章化工设备主要零部件
第一节法兰连接83
一、法兰的结构与分类83
二、法兰的密封机理83
三、法兰的公称直径和公称压力85
四、压力容器法兰85
五、管法兰95
第二节开孔与补强100
一、开孔附近的应力集中100
二、对压力容器开孔的限制101
三、补强结构102
四、标准补强圈及其结构103
五、人孔和手孔105
六、接管109
第三节支座110
一、鞍式支座111
二、裙式支座116
三、支承式支座117
四、耳式支座119
五、腿式支座121
第四节安全附件123
一、视镜123
二、安全阀124
三、爆破片装置127
习题129

第六章换 热 设 备
第一节换热设备的应用131
第二节换热设备分类132
一、直接接触式132
二、蓄热式132
三、间壁式133
第三节管壳式换热器分类138
第四节管壳式换热器主要结构141
一、换热管与管板的连接结构141
二、壳体与管板的连接145
三、折流板与挡板146
四、管箱与接管148
五、膨胀节149
第五节管壳式换热器标准及其选用150
一、管壳式换热器标准简介150
二、换热设备的选用150
第六节换热器的维护152
一、维护要点152
二、常见故障及处理153
三、完好标准154
第七节换热器的检修154
一、施工要点154
二、检验与验收157
习题158

第七章塔设备
第一节塔设备的应用159
一、塔设备的应用159
二、塔设备的分类和结构160
第二节板式塔162
一、板式塔分类162
二、板式塔的结构166
第三节填料塔176
一、填料塔的总体结构177
二、填料塔主要零部件177
第四节塔设备的维护183
一、塔设备的维护要点183
二、完好标准184
第五节塔设备的检修185
一、选择工具185
二、打开人孔185
三、塔盘拆卸、清理和问题处理186
四、装塔盘、封人孔186
五、清理现场和质量检查验收187
习题187

第八章反 应 设 备
第一节概述189
一、反应设备应用及分类189
二、常见反应设备的特点190
三、搅拌反应器总体结构192
第二节搅拌反应器的罐体192
一、罐体尺寸确定193
二、传热结构194
三、筒体和夹套壁厚确定197
四、顶盖和工艺接管197
第三节搅拌装置198
一、搅拌器形式和选择198
二、搅拌器附件202
第四节搅拌反应器的传动装置203
一、电动机选用203
二、减速器类型和选用204
三、联轴器类型和选用205
四、机座和底座设计205
五、搅拌轴207
第五节搅拌反应器的轴封207
一、填料密封207
二、机械密封209
第六节反应釜的维护209
一、维护要点209
二、常见故障及处理210
三、紧急情况停车211
四、完好标准211
五、 安全注意事项212
第七节反应釜的检修212
一、拆卸与检查212
二、主要零部件的检修212
三、试车与验收214
四、安全注意事项214
习题215

参 考 文 献