介绍一本设计工具书_化工设备设计手册_(1)

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方方面面

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2004.3 介绍一本设计工具书——

由朱有庭、曲文海、于浦义主编，化工出版社出版的“化工设备设计手册”将于２００４年下半年出版。这本书是一本化载作者实用的工具书。该书的编写宗旨是为从事化工、石油、轻工、医药等行业的化工设备和化工机械专业设计人员进行工程设计而用。本手册具有下列特点。

（１）　压力容器等化工设备的设计准则和强度计算方法、公式均以我国现行的国家和行业标准规范（ＧＢ、ＪＢ、ＨＧ）及国际通用的标准规范（ＡＳＭＥ、ＴＥＭＡ）为依据，并汇集了作者多年的工程设计经验，以满足压力容器等化工设备的工程设计、制造。

（２）　对泵、压缩机和通风机的类型、结构、技术性能和适用范围等作了简明扼要的介绍；对这些化工机械的选型和选用设计亦以我国现行的国家和行业标准规范（ＧＢ、ＪＢ）及通用的国际标准规范如ＡＰＩ等为依据，并汇集了大量的选型计算用工程数据、图表等资料，能满足泵、压缩机和通风机的选型、询价、采购和现场安装、调试等的需要。

全书共分１５章和一个附录（腐蚀与防腐蚀），各章的主要内容如下所述。

（１）　第１章“常用资料”的主要内容

①　工程计量单位及不同计量单位制的单位换算。②　常用物料、材料的物理性质，包括密度、线膨胀系数、导热系数、弹性模量、泊桑系数、磨擦系数、不同黏度单位制的黏度单位换算表和公式及常用液体的黏度等。

③　平面几何图形的力学参数如面积、惯性矩、断面模数等计算公式。

④　立体几何图形的体积计算公式及诺谟图。⑤　常用力学、材料力学公式。⑥　常用流体力学准数。

（２）　第２章“化工设备用材料”的主要内容

①　压力容器用钢材（钢板等）的品种、牌号、规格及物理、力学性能。

②　化工设备常用结构材料（碳素钢、低合金钢、高合金钢、不锈钢、耐蚀合金、有色金属、铸钢和铸铁的物理、力学性能。

③　常用结构钢（角钢、槽钢等）的品种、规格、材料和力学性能。

（３）　第３章“焊接”的主要内容①　常用焊接方法简介。

②　焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的品种、规格、力学性能、焊接特性和适用范围。

③　各种金属焊接用焊接材料的选用。④　焊接结构设计（焊缝坡口型式、尺寸）。

⑤　各种金属材料的焊接如低碳钢、不锈钢、复合钢板、镍和镍合金、金属钛及异种金属材料的焊接方法、焊条（丝）选择等。

⑥　焊接缺陷和质量检验及评定。⑦　焊接工艺评定。

（４）　第４章“紧固件”的主要内容①　专用紧固件

?　管法兰用紧固件（螺、栓、螺母、垫片）规格系列、螺栓和螺母的材料匹配（ＨＧ标准）。

?　设备法兰用紧固件（双头螺柱、螺母、垫片）规格系列（ＪＢ标准）。

②　通用紧固件（ＧＢ标准）（５）　第５章“压力容器”的主要内容①　压力容器受力分析基础知识。

②　内压容器（圆筒体、锥体、封头等）强度计算（ＧＢ　１５０）。③　外压容器（圆筒体、锥体、封头）稳定计算（ＧＢ　１５０）。④　压力容器开孔补强计算（ＧＢ　１５０）。⑤　法兰计算（ＧＢ　１５０）。

⑥　设备法兰标准规格压力系列（ＪＢ　４７００～４７０７）。⑦　设备法兰用紧固件（双头螺柱、螺母、垫片）双头螺柱和螺母的材料匹配力学性能和许用应力。

⑧　压力容器用钢板的力学性能和许用应力。⑨　低温压力容器设计准则。

（６）　第６章“球形容器（球罐）设计”的主要内容①　球罐设计用标准规范。

②　球罐用材料（碳素钢、不锈钢等）。

③　球罐结构设计（球壳瓣结构类型、瓣片下料尺寸计算、球罐容积系列及其各构件参数、支柱及拉杆、球罐附件等）。

④　球罐强度计算及局部应力计算。⑤　球罐的制造、检验与验收。（７）　第７章“大型储罐设计”的主要内容

①　大型储罐结构设计，包括容积系列（最大至１０万产方米），筒体、罐顶（拱顶、内外浮顶、网架顶结构）、罐底及防火、消防设施设计。

②　大型储罐用材料。

③　大型储罐构件的强度和稳定计算。④　大型储罐设计用标准规范。⑤　大型储罐的制造、检验和验收。

《化工设备设计手册

》

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2004.3

（８）　第８章“高压容器设计”的主要内容

① 高压容器的结构形式特点、结构设计，包括厚壁圆筒、封头、平盖、筒体端部结构，各种密封结构、高压容器的零部件及主螺栓和螺母。

②　高压容器各受压（力）件的强度计算。③　开孔补强的结构设计和强度计算。④　高压容器用材料。

⑤　高压容器的制造、检验和验收。（９）　第９章“换热器设计”的主要内容

①　换热器设计用标准规范（我国ＧＢ　１５１，ＴＥＭＡ，ＡＳＭＥ）。

②　换热器类型及其基本参数（固定管板式、浮头式和Ｕ形管式换热器）。

③　换热器的结构设计（筒体、管箱、折流板、膨胀？等）。④　换器各受压（力）元件的强度计算（管板、管箱、筒体等）；管板强度计算均分别按ＧＢ　１５１，ＴＥＭＡ和ＡＳＭＥ规范并用例题形式介绍计算方法和步骤。

⑤　换热器的加工、安装尺寸允差。⑥　换热器的制造、检验和验收。（１０）　第１０章“搅拌设备设计”的主要内容

①　搅拌器类型、标准搅拌器结构和尺寸及其选型（桨式，螺旋推进式，框式、螺带式、锚式，涡轮式及磁力搅拌器等）。

②　搅拌器的功率计算和磁力偶合器（联轴器）功率计算，诺谟图功率捷算法，单位搅拌液体的最小所需功率。

③　搅拌器及轴的强度刚度计算。

④　搅拌机的传动装置，包括变速器、机架、联轴器和轴封（填料轴封、机械密封、水封等）。

⑤　搅拌容器的传热结构及强度计算。（１１）　第１１章“塔设备设计”的主要内容

①　塔设备的通用标准件（裙座、吊耳等）的结构、尺寸和材料。

②　塔设备的机械计算（按ＪＢ　４７１０、双支点塔——装于框架中的裙座式塔的工程计算法）。

③　塔的振动计算与防振措施。

④　塔的结构设计包括板式塔（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔）和填料塔（散堆填料、高效规整填料）各零部件的结构设计。

⑤　散装和高效规整填料的几何特性参数、流体力学参数等。（１２）　第１２章“压力管道设计”的主要内容

①　压力管道的压力等级（公制－英制对照），公称压力与公称直径等设计基准。

②　压力管道的材料及其使用范围（温度、压力）。③　压力管道组成的标准件（钢管、管件、法兰、垫片、坚固件和阀门等）。

④　压力管道组成件的耐压强度计算。⑤　压力管道的配置、膨胀和应力计算。

⑥　压力管道用支架、吊架的结构设计、选用和载荷、应力计算。

⑦　压力管道的施工、试压、检验。（１３）　第１３章“泵及泵的选用”的主要内容①　泵的分类、用途，各类型泵的极限流量和扬程。②　离心泵的工作原理、特性参数，特性曲线，相似定律，比转速和型式数，汽蚀和汽蚀余量；液体粘度对离心泵性能（扬程、流量、效率、汽蚀余量等）的影响和修正系数；固体悬浮液对离心泵性能的影响。

③　泵送系统的扬程—流量特性曲线，离心泵的工作点。④　泵送管路系统的流体摩擦阻力（泵的扬程损失）计算（公式法、图表法和诺谟图法）。

⑤　离心泵的类型、结构（一般离心泵、高速离心泵、旋涡泵、屏蔽泵、磁力驱动离心泵等）、特性和适用范围。

⑥　离心泵的串联、并联工作特性和流量调节方法。⑦　离心泵常用标准规范（我国ＧＢ、ＪＢ和ＡＰＩ　６１０）。⑧　容积泵（柱、活塞泵，螺杆泵，齿轮泵偏螺杆泵，隔膜泵等）的工作原理，结构特点，特性和适用范围，常用标准规范。

⑨　泵的选型和采购（技术数据表，询价书和采购单，泵厂商报价书的评标表）。

⑩　各型泵主要制造厂的产品技术参数。

（１４）　第１４章“压缩机和通风机及选型”的主要内容①　压缩机分类、类型及适用范围（出口压力、流量）。②　透平压缩机（离心式、轴流式）的原理、性能、特性参数、特性曲线，结构特点和主要零部件的材料，喘振及操作控制和流量调节方式。

③　容积式压缩机（活塞式、柱塞式、螺杆式、隔膜式、液环式）的原理，性能，特性参数，特性曲线，结构特点和主要零部件的材料，控制和流量调节。

④　压缩机的选型，选型步骤和选型计算（混合气体的分子量、压缩性指数计算及性能参数计算），询价和采购技术数据表，压缩机制造厂商报价出的评标表。

⑤　压缩机常用标准规范（我国ＧＢ、ＪＢ标准，ＡＰＩ标准）。⑥　压缩机的驱动机：异步和同步电机的选用原则；蒸汽透平简介和选用。

⑦　通风机的类型（离心式、轴流式、罗茨鼓风机），结构特点，性能和特性曲线，选型和采购。

（１５）　第１５章“化工设备附件”的主要内容

化工设备常用下列标准附件的结构、安装尺寸，技术性能，材料及性能测试等：

各种型式的管式和板式液面计；视镜；放料阀（手动、电动、上展式和下展式，铸铁、铸钢和不锈钢材料阀）；丝网除沫器；石油储罐呼吸阀；石油储罐阻火器。

（１６）　附录“腐蚀与防腐蚀”的主要内容

①　化工设备用金属材料（碳钢等）受腐蚀介质腐蚀的机理和分类。

②　化工设备防腐蚀方法，措施，不同腐蚀介质用防腐蚀材料（金属和非金属）。