2023-压力容器设计

李志义、王泽武

目录

  • 1 压力容器设计概述
    • 1.1 前言
    • 1.2 压力容器及其分类
    • 1.3 压力容器设计要求
    • 1.4 压力容器材料及选择
    • 1.5 压力容器规范设计
  • 2 压力容器应力分析
    • 2.1 中低压容器应力分析
    • 2.2 圆筒形高压容器应力分析
    • 2.3 圆形平盖封头应力分析
    • 2.4 压力容器局部应力分析
  • 3 压力容器常规设计
    • 3.1 圆筒形容器筒体强度设计
    • 3.2 压力容器封头的强度设计
    • 3.3 法兰连接及密封设计
    • 3.4 开孔接管及补强设计
    • 3.5 容器支座的结构与选型
    • 3.6 外压容器稳定性设计
    • 3.7 设计参数及压力试验
    • 3.8 专家讲座01
  • 4 压力容器分析设计
    • 4.1 分析设计概述
    • 4.2 应力特性
    • 4.3 应力分类
    • 4.4 应力评定
  • 5 高压容器设计
    • 5.1 高压容器设计概述
    • 5.2 高压圆筒的强度设计
    • 5.3 高压容器的密封结构
    • 5.4 高压容器自增强技术
  • 6 习题课
    • 6.1 习题课(1)
    • 6.2 习题课(2)
    • 6.3 课程知识点回顾
前言
  • 1 正文学习
  • 2 辅助学习

1压力容器设计概述

本章注重培养学生对过程机械课程特点、性质、对象和方法的了解,同时注重学生对压力容器重要的基本概念的理解和掌握。要求学生了解压力容器概念、构成及分类、压力容器设计基本要求,以及国内外主要压力容器设计规范。重点要理解压力容器用材重要性,能掌握金属材料机械性能的主要指标,以及碳钢、低合金钢和不锈钢的分类、牌号、特性及用途。学习过程中,不要死记硬背公式,善于结合先修课程,如可通过拉伸试验和冲击韧性试验图片帮助理解强度、塑性、硬度和冲击韧性概念。

基本要求

1)了解压力容器基本构成;

2)掌握压力容器的类别划分;

3)掌握容器设计的基本要求;

4)掌握金属材料机械性能的主要指标;

5)掌握碳钢、低合金钢和不锈钢的分类、牌号、特性及用途;

6)了解压力容器基本法规和标准。

学习重点和难点

1)按压力、介质、容积三种情况对压力容器进行类别划分;

2)材料各种强度指标的含义;

3)常用碳钢、低合金钢和不锈钢分类、牌号、特性和用途;

4)了解选材的原则,会运用选材原则对化工设备进行选材;

6)压力容器主要法规、标准及其区别与应用范围。

1.1 前言

辅助视频1.1备注:

视频为陈学东院士对压力容器行业的展望。目前化机学科科研方面有北京化工大学高金吉院士、合肥通用研究院陈学东院士,华东理工大学涂善东院士,浙江大学郑津洋院士,以及多位院士候选人;教学方面有国家级教学名师、国家督学李志义教授,李老师还是全国过控专业教学指导委员会主任。

辅助视频1.2备注:

在中央电视台拍摄的“大国重器”一开篇就展示了我国重型压力容器,后续还陆陆续续选播了化机学科多个重大装备。近些年,核用压力容器设计、制造、管理、研究越来越广泛。过控专业去核相关单位工作的同学也越来越多。

“静设备、动设备”补充说明:

与气体、液体和粉体相关的流程性行业(石油、化工、冶金、制药、食品、核能、航天、海洋工程等)涉及硬件和软件两大板块。过控专业主要承担这些行业硬件的设计、制造、管理和开发工作。硬件包括:静设备(各类压力容器)、动设备(泵、压缩机、分离机等)、管道以及辅助设施。静设备内容由“压力容器设计”课程讲授,动设备由“过程机械”(下册)讲授,管道及相关内容由“成套装备”课程讲授。