緒論 001

1 壓力容器導言 009
1.1 壓力容器總體結構 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 介質危害性 012
1.2.2 壓力容器分類 014
1.3 壓力容器規(guī)范標準 016
1.3.1 國外主要規(guī)范標準簡介 016
1.3.2 國內主要規(guī)范標準介紹 018
思考題 021

2 壓力容器應力分析 023
2.1 載荷分析 023
2.1.1 載荷 023
2.1.2 載荷工況 025
2.2 回轉薄殼應力分析 025
2.2.1 薄壁圓筒的應力 026
2.2.2 回轉薄殼的無力矩理論 027
2.2.3 無力矩理論的基本方程 028
2.2.4 無力矩理論的應用 031
2.2.5 回轉薄殼的不連續(xù)分析 035
2.3 厚壁圓筒應力分析 041
2.3.1 彈性應力 041
2.3.2 彈塑性應力 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 平板應力分析 053
2.4.1 概述 053
2.4.2 圓平板對稱彎曲微分方程 054
2.4.3 圓平板中的應力 057
2.4.4 承受軸對稱載荷時環(huán)板中的應力 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力 065
2.5.4 其他回轉殼體的臨界壓力 066
2.6 典型局部應力 066
2.6.1 概述 066
2.6.2 受內壓殼體與接管連接處的局部應力 067
2.6.3 降低局部應力的措施 069
思考題 070
習題 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)境對材料行為的影響 087
3.4.1 溫度效應 087
3.4.2 介質腐蝕 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 壓力容器設計 099
4.1 概述 099
4.1.1 設計條件 099
4.1.2 設計文件 101
4.2 設計準則 101
4.2.1 壓力容器失效 101
4.2.2 強度失效設計準則 104
4.2.3 剛度失效設計準則 106
4.2.4 屈曲失效設計準則 107
4.2.5 泄漏失效設計準則 107
4.3 規(guī)則設計 107
4.3.1 概述 107
4.3.2 圓筒設計 109
4.3.3 封頭設計 126
4.3.4 密封裝置設計 135
4.3.5 開孔和開孔補強設計 155
4.3.6 支座和檢查孔 161
4.3.7 超壓泄放裝置 163
4.3.8 焊接結構設計 164
4.3.9 耐壓試驗 167
4.3.10 泄漏試驗 169
4.4 分析設計 170
4.4.1 概述 170
4.4.2 公式法 170
4.4.3 應力分類方法 171
4.4.4 彈塑性分析方法 186
4.5 數(shù)字化設計 188
4.5.1 設計計算數(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
習題 191

5 儲運設備 195
5.1 概述 195
5.1.1 介質特性 195
5.1.2 最大充裝量 196
5.1.3 環(huán)境對設計參數(shù)的影響 196
5.2 固定式儲罐的結構 196
5.2.1 臥式圓柱形儲罐 197
5.2.2 立式平底筒形儲罐 197
5.2.3 球形儲罐 199
5.2.4 低溫儲罐 202
5.2.5 旋壓無縫壓力容器 203
5.3 臥式儲罐設計 204
5.3.1 支座結構及布置 204
5.3.2 設計計算 206
5.4 移動式壓力容器 217
5.4.1 汽車罐車 217
5.4.2 高壓氣體運輸車 220
思考題 220
習題 221

6 換熱設備 223
6.1 概述 223
6.1.1 換熱設備的應用 223
6.1.2 換熱設備分類及其特點 224
6.1.3 換熱設備選型 233
6.1.4 換熱設備發(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 管殼式換熱器結構 237
6.2.3 管板設計 245
6.2.4 膨脹節(jié)設計 248
6.2.5 管束振動和防止 248
6.2.6 設計方法 250
6.3 傳熱強化技術 251
6.3.1 概述 251
6.3.2 擴展表面強化傳熱 252
6.3.3 熱機協(xié)同強化傳熱 254
6.3.4 流程優(yōu)化強化傳熱 256
思考題 257

7 塔設備 259
7.1 概述 259
7.1.1 塔設備的應用 259
7.1.2 塔設備的選型 260
7.2 填料塔 263
7.2.1 填料 263
7.2.2 填料塔內件的結構設計 265
7.3 板式塔 271
7.3.1 板式塔的分類 271
7.3.2 板式塔的結構 272
7.3.3 板式塔塔盤的結構 276
7.4 塔設備的附件 282
7.4.1 除沫器 282
7.4.2 裙座 284
7.4.3 吊柱 285
7.5 塔的強度設計 285
7.5.1 塔的固有周期 286
7.5.2 塔的載荷分析 289
7.5.3 筒體的強度及穩(wěn)定性校核 295
7.5.4 裙座的強度及穩(wěn)定性校核 296
7.6 塔設備的振動 298
7.6.1 風的誘導振動 298
7.6.2 塔設備的防振 300
思考題 301

8 反應設備 303
8.1 概述 303
8.1.1 反應設備的應用 303
8.1.2 反應設備的分類與特征 304
8.1.3 常見反應設備的特點 305
8.2 機械攪拌反應設備 308
8.2.1 基本結構 308
8.2.2 攪拌容器 309
8.2.3 攪拌器 312
8.2.4 攪拌軸設計 322
8.2.5 密封裝置 325
8.2.6 傳動裝置 330
8.2.7 機械攪拌設備技術進展 331
8.3 微反應器 333
8.3.1 概述 333
8.3.2 微反應器分類 334
8.3.3 微反應器設計 335
8.3.4 微反應器制造 337
8.3.5 微反應器的前景 338
8.4 電化學反應器 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
習題 349

附錄A 專業(yè)術語索引 350

附錄B 數(shù)字資源索引 353

參考文獻 354