HG/T20541-2006-化学工业炉结构设计规定 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国计划

作者:本社

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2007-2-1

价格:25.0

装帧:

isbn号码:9781580058841

丛书系列:

图书标签:

• 化学工业
• 炉结构
• 设计
• 规范
• HG/T20541-2006
• 工业炉
• 结构设计
• 化学工程
• 安全规范
• 技术标准

化工过程设备基础知识与设计要点 本书旨在为从事化学工业设备设计、制造、安装、操作及管理等相关领域的技术人员和工程技术员提供一套全面、系统的基础知识和实践指导。全书力求深入浅出，理论联系实际，帮助读者掌握化工过程设备的核心原理，理解设计中的关键要素，并能有效解决实际工程中遇到的问题。 第一章 化工过程设备概述 本章将从宏观视角出发，介绍化学工业在国民经济中的重要地位，以及化工过程设备在整个生产流程中的关键作用。我们将详细阐述化工过程设备的分类，包括但不限于压力容器、换热器、塔器、反应器、泵、压缩机、搅拌器等，并简要介绍各类设备的主要功能和应用领域。同时，我们将探讨化工过程设备的设计原则、性能要求以及安全与可靠性标准，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 第二章 流体输送设备设计 本章聚焦于流体输送设备，重点讲解泵和压缩机的设计原理与选型。我们将深入分析各种类型泵（如离心泵、容积泵）和压缩机（如往复式压缩机、离心式压缩机、螺杆式压缩机）的工作原理、结构特点、性能参数以及适用范围。在设计方面，我们将详细介绍流量、扬程、效率、功率等关键参数的计算方法，并结合实际案例，讲解如何根据工艺要求选择合适的泵或压缩机，以及设备安装、维护和故障排除的基本要点。 第三章 换热设备设计 换热设备是化工生产中不可或缺的组成部分。本章将系统介绍各种换热器的设计与应用。我们将详细讲解壳管式换热器、板式换热器、空气冷却器等常见换热器的结构、传热机理、传热系数的计算方法，以及压降、fouling（结垢）等影响因素的处理。此外，本章还将讨论换热器的选型原则、材质选择、密封设计，以及在实际应用中如何优化换热效率和延长使用寿命。 第四章 塔器设备设计 塔器设备在化工过程中扮演着分离、吸收、精馏等重要角色。本章将深入探讨塔器的设计要素。我们将详细介绍板式塔和填料塔的结构特点、内件设计（如塔盘、填料），以及气液接触效率、压降、分离效果等关键性能指标的计算与评估。本章还将讲解塔器的进料、出料设计，以及在操作过程中需要注意的要点，旨在帮助读者掌握塔器的合理设计与高效运行。 第五章 反应器设计 反应器是化学反应发生的场所，其设计直接影响着化学反应的转化率、选择性和安全性。本章将对反应器的设计进行全面阐述。我们将分析不同类型反应器（如釜式反应器、管式反应器、流化床反应器）的结构特点、传质传热原理，以及反应动力学在设计中的应用。本章还将重点讲解反应器的物料衡算、能量衡算、混合与传热设计，以及如何考虑反应安全性、催化剂的选择与装填等问题。 第六章 压力容器设计基础 压力容器作为承受内压或外压的设备，其安全性至关重要。本章将介绍压力容器的设计基础。我们将详细讲解压力容器的分类、设计规范（如GB/T 150《钢制压力容器》），以及材料选择、壁厚计算、接管设计、封头设计、支撑设计等关键环节。本章还将重点强调压力容器的强度计算、应力分析、变形校核，以及焊接、热处理、检验与试验等质量控制要求。 第七章 化工过程设备材料选择与腐蚀防护 材料的合理选择是保证化工过程设备长期稳定运行的关键。本章将深入探讨化工过程设备常用的材料及其性能。我们将介绍金属材料（如碳钢、不锈钢、有色金属）和非金属材料（如塑料、橡胶、陶瓷）的特性、适用范围以及在不同介质和温度下的腐蚀行为。本章还将详细介绍各种腐蚀防护措施，包括防腐蚀材料的选用、表面处理、缓蚀剂的应用、阴极保护等，帮助读者有效延长设备使用寿命，降低维护成本。 第八章 化工过程设备的安全设计与风险评估 安全是化工生产的生命线。本章将系统阐述化工过程设备的安全设计原则和风险评估方法。我们将重点讲解工艺安全设计、设备结构安全设计，以及潜在危险识别、风险分析（如HAZOP分析）和风险控制措施的应用。本章还将介绍安全联锁系统、泄压装置、紧急停车系统等安全防护装置的设计与选择，旨在从源头上预防事故发生，保障人员和财产安全。 第九章 化工过程设备制造、安装与维护 设备的制造、安装和维护是保证其性能和寿命的重要环节。本章将对这些方面进行详细介绍。我们将讲解化工过程设备的制造工艺流程、焊接质量控制、检验与试验方法。在安装方面，我们将重点介绍设备的就位、连接、管道布置、绝热保温等注意事项。同时，本章还将阐述化工过程设备的日常检查、定期维护、润滑、故障诊断与排除等内容，为读者提供实用的操作指导。 第十章 化工过程设备优化与发展趋势 本章将展望化工过程设备的设计与应用的发展趋势。我们将探讨模块化设计、智能化制造、过程强化技术、绿色环保设计等前沿理念，并介绍新材料、新工艺在设备设计中的应用。此外，本章还将分析如何通过优化设计、节能降耗、提高自动化水平来提升化工过程设备的整体性能和经济效益，为读者提供面向未来的参考。 本书内容翔实，结构清晰，配有丰富的图例和算例，便于读者理解和应用。通过对本书的学习，读者将能够系统地掌握化工过程设备的设计原理、技术规范和实践方法，为他们在化工领域的职业发展打下坚实的基础。

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我必须强调这本书对于“过程控制和安全联锁设计”中结构部分的指导意义。我们都知道，化学工业炉的事故往往是结构失效与过程控制失灵共同作用的结果。这本规范的高明之处在于，它不仅仅关注静态的结构强度，而是将动态载荷，特别是紧急泄压和快速降温过程中结构可能承受的瞬态应力考虑了进去。有一部分内容专门阐述了泄爆片支撑结构与主炉体连接点的应力分布情况，这在以往的标准中常常被忽略，被当作是附件设计来处理。但实际上，泄爆装置的安装质量和结构强度直接关系到其在极端情况下的可靠触发和有效泄压。我们根据书中的建议，重新校核了我们某套反应器的安全阀基础设计，发现原设计在长期振动累积效应下，基础螺栓的疲劳寿命确实低于设计要求。这本规范就像一位极其严苛但又无比负责的“老总”，它不会放过任何可能导致系统性风险的薄弱环节，它教会我们，每一个螺栓、每一块焊缝，都必须在所有可能的工况下接受考验。

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说实话，拿到这本书的初版时，我一度觉得它会像很多标准一样，晦涩难懂，充斥着大量生硬的术语和难以理解的推导过程。但随着我深入阅读，特别是对其中关于炉膛内部流场优化和烟气组织设计的章节进行研读后，我的看法彻底改变了。这本书的厉害之处在于，它不仅仅关注“结构能不能撑住”，更深层次地探讨了“结构如何才能更高效地服务于化学反应”。举个例子，它在描述换热面布置时，没有停留在简单的热交换效率计算上，而是引入了对火焰几何形状的控制要求，这直接影响到燃烧的稳定性和污染物（比如NOx）的生成。我记得我们部门最近在尝试升级一台老旧的加热炉，目标是降低燃料消耗和氮氧化物排放。我们尝试了各种外部顾问给出的方案，效果都不尽如人意。最后，我们完全按照这本书里关于“分层送风”和“低氮燃烧器间距”的结构优化建议进行了改造，结果不仅能耗下降了近15%，氮氧化物排放也稳定在了新的环保限值以下。这说明，结构设计并非孤立的力学问题，而是与反应动力学、燃烧科学紧密结合的系统工程，而这本规范恰恰抓住了这一点。

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我对这本规范的排版和逻辑结构表示赞赏。很多技术标准的设计者似乎忘记了读者是活生生的人，他们堆砌信息，使得查找特定内容如同大海捞针。然而，《HG/T20541-2006》在这方面做得相当出色。它的章节划分逻辑清晰，从基础材料的选取到部件的疲劳寿命评估，再到整体的安装和验收标准，形成了一个完整的闭环管理体系。我尤其欣赏它在“材料的抗蠕变性能”这部分的处理方式。它没有简单地罗列不同钢号的许用温度，而是根据实际操作中常见的温度波动范围，给出了一种“折减系数”的概念，这个系数考虑了长期服役带来的微观结构变化，这对于设计周期超过十年的大型装置至关重要。当我需要快速验证某个高温管道支架的承载能力时，我只需要翻到相应的附录，对照图表输入几个关键参数，就能迅速得到一个保守而合理的结构安全裕度。这种信息组织的高效性，极大地提升了项目经理和设计人员的工作效率，避免了在细节上不必要的反复论证。

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这本书的“历史感”和“前瞻性”达到了一个微妙的平衡。作为一本2006年的规定，它无疑吸收了过去几十年工业炉设计的宝贵经验和无数次事故教训的总结。但更难能可贵的是，它在某些章节中预留了对未来技术的兼容性。例如，在讨论耐火材料的砌筑工艺时，它用了相当大的篇幅来描述传统耐火砖的应用，但同时，它也在脚注或备注中提到了对新型陶瓷纤维模块和浇注料的初步应用指导原则，尽管当时这些材料可能还未被大规模推广。这表明编撰者在制定标准时，并非墨守成规，而是对技术发展趋势保持着敏锐的洞察力。这对于我们这些需要进行技术升级改造的工厂来说非常有帮助，它允许我们在遵守核心安全要求的前提下，适度地引入前沿材料，避免了因为标准过于陈旧而阻碍技术进步。这本书为我们提供了一个稳固的基石，让我们敢于在结构可靠性的框架内进行创新尝试。

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这本《HG/T20541-2006-化学工业炉结构设计规定》真是让人眼前一亮，尤其是对于我们这些常年在一线跟设备打交道的工程师来说，它简直就是一本“救命稻草”。我记得上次我们车间那台高温反应炉的炉衬出现了一个我们之前从未遇到过的热应力集中问题，当时现场的讨论简直是乱成了一锅粥，各种经验之谈满天飞，但始终没有一个能拿出令人信服的技术依据。后来，我的一个老同事翻出了这本规范，其中关于极端工况下炉体结构应力分析和材料选型的章节，简直是为我们量身定做的。它没有那种空泛的理论说教，而是直接给出了不同介质、不同温度梯度下的具体计算模型和安全系数建议。我们对照着规范里关于法兰连接处和膨胀节设计的详细图示和参数，很快就找到了问题的症结所在——原来是早期设计时对循环热冲击的衰减模型应用不当。这本书的实用性强到让人觉得，它根本不是一本“规定”，而是一本带着图纸的“实战手册”。它把那些原本需要耗费大量时间去查阅各种热力学和材料力学文献才能建立起来的模型，用一种简洁明了的表格和流程图呈现了出来，大大加快了我们的决策速度和设计的严谨性。

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