化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

前言

化工類專業(yè)的“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)、過程裝備與控制工程專業(yè)的“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)都是十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過多年的化工設(shè)備課的講授和化工類專業(yè)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、過程裝備與控制專業(yè)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，深感學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中不知如何下手，需要較系統(tǒng)的指導(dǎo)用書。雖然學(xué)生學(xué)過很多前期課程，但作為綜合考查學(xué)生設(shè)計(jì)能力的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)來說，顯得有點(diǎn)支離破碎，造成學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟不夠清晰。同時(shí)教材中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的講述過于簡(jiǎn)單，很多學(xué)生不能正確應(yīng)用，甚至不知道化工設(shè)備設(shè)計(jì)需要哪些標(biāo)準(zhǔn)。更重要的是，從設(shè)計(jì)單位反饋的信息，普遍反映畢業(yè)生到單位后，工程設(shè)計(jì)觀念淡薄，化工設(shè)備設(shè)計(jì)深度不夠等?；诖耍帉懥诉@本化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)用書。 本書力求簡(jiǎn)明扼要，通俗易懂，方便使用。系統(tǒng)介紹了化工設(shè)備圖樣繪制基礎(chǔ)知識(shí)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論、選材、常用零部件標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)。詳細(xì)介紹了固定管板式換熱器、塔設(shè)備和攪拌設(shè)備等典型化工設(shè)備設(shè)計(jì)內(nèi)容，并給出具體的設(shè)計(jì)示例，使學(xué)生了解和掌握化工設(shè)備的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)規(guī)定，保證在有限的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)順利完成化工設(shè)備設(shè)計(jì)，為日后走上設(shè)計(jì)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 本書由方書起擔(dān)任主編，負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿和修改工作；魏新利教授擔(dān)任主審。參加編寫的人員有：方書起（第1章、第3章、第4章和附錄）；李洪亮（第2章、第5章）；劉宏（第6章）；陳俊英（第7章）。

內(nèi)容概要

本書是為高等工科院?；ぁ⑦^程裝備與控制工程和輕工類等相關(guān)專業(yè)配合課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)編寫的設(shè)計(jì)指導(dǎo)用書。全書共分七章，介紹了化工設(shè)備圖樣繪制基礎(chǔ)知識(shí)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論、選材、常用零部件標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)。詳細(xì)介紹了固定管板式換熱器、塔設(shè)備和攪拌設(shè)備等典型化工設(shè)備設(shè)計(jì)內(nèi)容，并給出具體的設(shè)計(jì)示例。    本書可作為本科生教材和化工設(shè)備初級(jí)設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)教材，亦可供工程技術(shù)人員在從事化工設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)參考使用。

書籍目錄

第1章  圖樣繪制基礎(chǔ)知識(shí)1  1.1  設(shè)計(jì)文件的分類和組成1    1.1.1  設(shè)計(jì)文件的分類1    1.1.2  設(shè)計(jì)文件的組成2  1.2  制圖基本規(guī)定2    1.2.1  圖紙幅面和格式2    1.2.2  繪圖比例4    1.2.3  字體5    1.2.4  圖線5    1.2.5  尺寸標(biāo)注7  1.3  化工設(shè)備圖樣基本內(nèi)容及其布局10    1.3.1  圖紙布局要求10    1.3.2  標(biāo)題欄10    1.3.3  質(zhì)量和蓋章欄12    1.3.4  明細(xì)欄13    1.3.5  管口表14    1.3.6  設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表15  1.4  化工設(shè)備圖的視圖表達(dá)18    1.4.1  化工設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及圖樣表達(dá)特點(diǎn)18    1.4.2  化工設(shè)備圖樣的繪圖步驟20  1.5  常見幾何作圖方法和技巧21    1.5.1  橢圓形封頭作圖方法21    1.5.2  彎管作圖方法22    1.5.3  螺紋件的畫法23第2章  化工設(shè)備用鋼材25  2.1  化工設(shè)備用鋼材簡(jiǎn)介25    2.1.1  碳素結(jié)構(gòu)鋼25    2.1.2  低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼25    2.1.3  優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼25    2.1.4  合金結(jié)構(gòu)鋼25    2.1.5  不銹鋼26    2.1.6  耐熱鋼26  2.2  壓力容器用鋼板和鋼管26    2.2.1  壓力容器用鋼板26    2.2.2  壓力容器用鋼管27    2.2.3  壓力容器用焊接材料28  2.3  化工設(shè)備用鋼材的選擇29第3章  常用零部件33  3.1  鋼制壓力容器封頭33    3.1.1  壓力容器封頭分類及標(biāo)準(zhǔn)33    3.1.2  標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭34  3.2  鋼制壓力容器支座36    3.2.1  容器支座分類36    3.2.2  鞍式支座36    3.2.3  腿式支座41    3.2.4  耳式支座44    3.2.5  支承式支座48  3.3  壓力容器法蘭組件53    3.3.1  壓力容器法蘭組件的構(gòu)成和選用53    3.3.2  壓力容器法蘭54    3.3.3  壓力容器法蘭用等長(zhǎng)雙頭螺柱57    3.3.4  壓力容器用墊片57  3.4  管法蘭組件59    3.4.1  管法蘭60    3.4.2  法蘭蓋63    3.4.3  管法蘭用墊片63    3.4.4  管法蘭用緊固件65  3.5  壓力容器用檢查孔65    3.5.1  檢查孔分類及標(biāo)記65    3.5.2  壓力容器用人孔67    3.5.3  壓力容器用手孔70  3.6  視鏡72  3.7  液面計(jì)74  3.8  補(bǔ)強(qiáng)圈75第4章  壓力容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)77  4.1  壓力容器分類77    4.1.1  壓力容器分類77    4.1.2  壓力容器類別劃分77  4.2  壓力容器圓筒的設(shè)計(jì)79    4.2.1  壓力容器公稱直徑系列79    4.2.2  內(nèi)壓圓筒的設(shè)計(jì)79    4.2.3  外壓圓筒的設(shè)計(jì)81    4.2.4  外壓圓筒加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)83  4.3  標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭設(shè)計(jì)85    4.3.1  內(nèi)壓橢圓形封頭的設(shè)計(jì)85    4.3.2  外壓橢圓形封頭的設(shè)計(jì)85  4.4  開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)86    4.4.1  開孔尺寸86    4.4.2  常見開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)86    4.4.3  等面積補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算87  4.5  壓力容器的焊接結(jié)構(gòu)88    4.5.1  焊接接頭形式及分類88    4.5.2  常見焊接結(jié)構(gòu)形式和尺寸89    4.5.3  焊接接頭在圖紙上的表達(dá)90  4.6  安全閥的計(jì)算91    4.6.1  壓力容器安全泄放量的計(jì)算91    4.6.2  安全閥排放面積的計(jì)算92    4.6.3  安全閥型號(hào)93  4.7  壓力試驗(yàn)94    4.7.1  耐壓試驗(yàn)94    4.7.2  泄漏試驗(yàn)95  4.8  計(jì)算示例96    4.8.1  內(nèi)壓容器設(shè)計(jì)計(jì)算96    4.8.2  外壓容器設(shè)計(jì)計(jì)算97    4.8.3  開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算99第5章  固定管板式換熱器設(shè)計(jì)102  5.1  換熱器殼體102  5.2  換熱管102  5.3  管板103    5.3.1  管板厚度103    5.3.2  換熱管的排列103    5.3.3  管孔尺寸104    5.3.4  拉桿孔104    5.3.5  管板密封面104    5.3.6  管板強(qiáng)度計(jì)算104  5.4  換熱管與管板的連接106    5.4.1  強(qiáng)度脹接107    5.4.2  強(qiáng)度焊接107    5.4.3  脹焊并用107  5.5  管板與殼體的連接107  5.6  管箱108  5.7  接管109  5.8  折流板與支持板109    5.8.1  折流板與支持板的形式109    5.8.2  折流板與支持板的尺寸110    5.8.3  折流板的布置111  5.9  拉桿與定距管111    5.9.1  拉桿的結(jié)構(gòu)形式111    5.9.2  拉桿尺寸111    5.9.3  拉桿的布置112  5.10  防沖板與導(dǎo)流筒112  5.11  波形膨脹節(jié)113  5.12  支座113  5.13  設(shè)計(jì)示例113第6章  塔設(shè)備設(shè)計(jì)123  6.1  塔設(shè)備的分類和總體結(jié)構(gòu)123    6.1.1  塔設(shè)備的分類123    6.1.2  塔設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)123  6.2  塔設(shè)備設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟125    6.2.1  塔設(shè)備設(shè)計(jì)的內(nèi)容125    6.2.2  塔設(shè)備設(shè)計(jì)的步驟125  6.3  板式塔的塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)125  6.4  填料塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)126    6.4.1  填料支承裝置126    6.4.2  液體分布器和再分布器126  6.5  塔設(shè)備輔助裝置及附件127    6.5.1  裙座127    6.5.2  接管133    6.5.3  人孔和手孔136    6.5.4  塔頂?shù)踔暗醵?36    6.5.5  除沫裝置138  6.6  塔設(shè)備的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算138    6.6.1  塔設(shè)備的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則138    6.6.2  質(zhì)量載荷138    6.6.3  自振周期140    6.6.4  風(fēng)載荷140    6.6.5  地震載荷142    6.6.6  偏心彎矩144    6.6.7  最大彎矩144    6.6.8  圓筒形塔殼軸向應(yīng)力校核144    6.6.9  塔設(shè)備壓力試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核145    6.6.10  裙座殼軸向應(yīng)力校核146    6.6.11  地腳螺栓座147    6.6.12  裙座與塔殼連接焊縫149  6.7  設(shè)計(jì)示例150第7章  攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)157  7.1  概述157  7.2  容器尺寸的確定及結(jié)構(gòu)選型158    7.2.1  罐體幾何尺寸確定158    7.2.2  頂蓋結(jié)構(gòu)158    7.2.3  傳熱部件結(jié)構(gòu)158    7.2.4  攪拌容器強(qiáng)度計(jì)算159  7.3  攪拌裝置設(shè)計(jì)160    7.3.1  攪拌器設(shè)計(jì)和選型160    7.3.  攪拌軸設(shè)計(jì)162  7.4  傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)164    7.4.1  傳動(dòng)方式及選型165    7.4.2  電動(dòng)機(jī)選用165    7.4.3  減速器選用166    7.4.4  凸緣法蘭與安裝底蓋選用166    7.4.5  機(jī)架選用166    7.4.6  聯(lián)軸器選用167    7.4.7  攪拌軸中間軸承和底軸承選用167  7.5  軸封選用169    7.5.1  填料密封169    7.5.2  機(jī)械密封170  7.6  工藝接管及附件選用170    7.6.1  工藝接管170    7.6.2  人、手孔171    7.6.3  擋板171    7.6.4  支座172    7.6.5  視鏡173  7.7  設(shè)計(jì)示例173附錄178  附錄一  鋼材許用應(yīng)力表178  附錄二  鋼材彈性模量表180  附錄三  鋼材平均線膨脹系數(shù)表180  附錄四  壓力容器法蘭、墊片、螺柱、螺母材料匹配表181  附錄五  PN系列各種類型管法蘭的密封面形式及其適用范圍182  附錄六  壓力容器人、手孔用墊片（圈）代號(hào)184  附錄七  外壓容器圖算法用圖185  附錄八  管道內(nèi)流體的常用流速范圍188  附錄九  設(shè)備及其操作安全距離188參考文獻(xiàn)189

章節(jié)摘錄

插圖：1.3.1 圖紙布局要求化工設(shè)備圖樣有多種，不同的圖樣有不同的布局格式，如圖1-16所示。圖1-16（a）是化工設(shè)備裝配圖的布局格式，通常包含：一組視圖（包括管口方位圖、局部放大圖等）、標(biāo)題欄、明細(xì)欄、管口表、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表等。圖1-16（b）是部件圖的布局格式。圖1-16（c）是部件圖和零件圖畫在同一張圖樣中的布局格式。該圖樣中的零件一般是該部件所包含的零件，但也可以是其他零件。圖1-16（d）是多個(gè)零件畫在同一張圖樣中的布局格式（一張圖樣中也可以只畫一個(gè)零件圖）。一張圖樣中到底該畫幾個(gè)零件，沒有具體的規(guī)定，但每一分區(qū)內(nèi)只能畫一個(gè)零件，分區(qū)樣式如圖1-2所示。1.3.2 標(biāo)題欄.化工設(shè)備圖樣中的標(biāo)題欄、明細(xì)欄、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表等，不同行業(yè)、不同單位使用的圖表格式不盡相同，但所包含的內(nèi)容基本上都是一致的。（1）標(biāo)題欄格式化工設(shè)備圖樣的標(biāo)題欄有主標(biāo)題欄和簡(jiǎn)單標(biāo)題欄之分。每一張圖紙的右下角都必須有主標(biāo)題欄，每一個(gè)部件圖、零件圖都必須還有一個(gè)簡(jiǎn)單標(biāo)題欄，主標(biāo)題欄和簡(jiǎn)單標(biāo)題欄的位置如圖1-16所示。標(biāo)題欄的格式如圖1-17所示，邊框線型均為粗實(shí)線，其余線型均為細(xì)實(shí)線。

編輯推薦

《化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》為高等學(xué)校教材之一。

圖書封面

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