制药设备设计基础电子书

前言

第1篇 力学基础

第1章 刚体受力分析及平衡规律

1.1 力的概念及其性质

1.1.1 力的概念

1.1.2 力的基本性质

1.2 刚体的受力分析

1.2.1 约束与约束反力

1.2.2 常见的约束类型

1.2.3 物体的受力分析和受力图

1.3 平面汇交力系的简化与平衡

1.3.1 平面汇交力系的简化 （解析法）

1.3.2 平面汇交力系的平衡条件

1.4 力矩、力偶、力的平移定理

1.4.1 力矩

1.4.2 力偶与力偶矩

1.4.3 力的平移定理

1.5 平面一般力系的简化与平衡

1.5.1 平面一般力系的简化

1.5.2 平面一般力系的平衡条件

1.5.3 固定端约束的受力分析

习题

第2章 制药设备常用金属的力学性能

2.1 弹性变形与内力

2.1.1 变形与内力的概念

2.1.2 直杆受拉（压）时的内力

2.1.3 受拉（压）直杆内的应力

2.1.4 直杆受拉（压）时的变形

2.2 材料的力学性能

2.2.1 拉伸试验

2.2.2 压缩试验

2.2.3 冲击试验

2.2.4 硬度试验

2.2.5 弯曲试验

习题

第3章 拉压、弯曲、扭转

3.1 受拉（压）直杆的强度计算

3.1.1 受拉（压）直杆的材料力学原理

3.1.2 强度条件的建立与许用应力的确定

3.1.3 剪切变形与剪力

3.2 弯曲变形

3.2.1 弯曲概念与梁的分类

3.2.2 梁的内力分析

3.2.3 纯弯曲时梁的正应力及正应力强度条件

3.2.4 直梁弯曲时的切应力

3.2.5 梁的刚度校核

3.3 扭转

3.3.1 扭转变形的概念

3.3.2 扭转时所受外力分析与计算

3.3.3 纯剪切、角应变、剪切胡克定律

3.3.4 圆轴在外力偶作用下的变形与内力

3.3.5 圆轴扭转时的强度条件与刚度条件

习题

第2篇 材料基础

第4章 制药设备材料及选择

4.1 概述

4.2 材料的性能

4.2.1 力学性能

4.2.2 物理性能

4.2.3 化学性能

4.2.4 加工工艺性能

4.3 金属材料

4.3.1 金属材料的分类及牌号

4.3.2 碳钢与铸铁

4.3.3 低合金钢及化工设备用特种钢

4.3.4 有色金属材料

4.3.5 非金属材料

4.3.6 制药设备的腐蚀及防腐措施

4.3.7 制药设备材料的选择

习题

第3篇 容器基础

第5章 容器设计基本知识

5.1 容器的分类与结构

5.1.1 容器的分类

5.1.2 容器的结构

5.1.3 压力容器类别

5.2 容器零部件的标准化

5.2.1 标准化的意义

5.2.2 标准化的基本参数

5.3 压力容器规范

5.3.1 压力容器相关的法规和标准

5.3.2 我国压力容器常用法规和标准

5.3.3 容器设计基本要求

习题

第6章 内压薄壁容器

6.1 薄膜理论

6.1.1 薄壁容器及其应力特点

6.1.2 基本概念与基本假设

6.1.3 平衡方程式

6.2 薄膜理论的应用

6.2.1 应用范围

6.2.2 受气体内压的圆筒形壳体

6.2.3 受气体内压的球形壳体

6.2.4 受气体内压的椭圆形封头

6.2.5 受气体内压的锥形壳体

6.3 内压圆筒边缘应力

6.3.1 边缘应力的概念

6.3.2 边缘应力的特点

6.3.3 对边缘应力的处理

6.4 内压薄壁圆筒与封头的强度设计

6.4.1 强度设计的基本知识

6.4.2 内压薄壁圆筒壳与球壳的强度设计

6.4.3 内压圆筒封头的设计

6.5 内压容器的强度校核

6.5.1 压力试验

6.5.2 强度校核

习题

第7章 外压容器

7.1 概述

7.1.1 外压容器的失稳

7.1.2 失稳形式的分类

7.2 临界压力

7.2.1 概念及影响因素

7.2.2 外压圆筒分类

7.2.3 临界压力的理论计算公式

7.2.4 临界长度和计算长度

7.3 外压圆筒设计

7.3.1 设计准则

7.3.2 外压圆筒壁厚设计

7.3.3 外压容器的试压

7.4 外压凸形封头设计

7.4.1 半球形封头

7.4.2 碟形和椭圆形封头

7.5 外压圆筒加强圈的设计

7.5.1 加强圈的结构与作用

7.5.2 加强圈的间距

7.5.3 加强圈的尺寸设计

7.5.4 加强圈的设置

习题

第8章 容器零部件

8.1 法兰连接

8.1.1 法兰连接结构与密封

8.1.2 法兰结构与分类

8.1.3 影响法兰密封的因素

8.1.4 法兰标准及选用

8.2 容器支座

8.2.1 卧式容器支座

8.2.2 立式容器支座

8.3 容器的开孔补强

8.3.1 应力集中

8.3.2 开孔补强设计的原则、形式与结构

8.4 容器附件

8.4.1 接管

8.4.2 凸缘

8.4.3 手孔与人孔

8.4.4 视镜

习题

第4篇 设备基础

第9章 管壳式换热器

9.1 概述

9.1.1 管壳式换热器的结构与分类

9.1.2 管壳式换热器的型号

9.1.3 管壳式换热器的设计

9.2 管壳式换热器结构

9.2.1 管子

9.2.2 管板

9.2.3 附属板件

9.2.4 温差应力

9.2.5 管箱与壳程接管

9.3 管壳式换热器强度计算

习题

第10章 塔类制药设备设计

10.1 塔设备概述

10.2 塔设备结构

10.2.1 塔体与裙座

10.2.2 板式塔结构

10.2.3 填料塔结构

10.3 塔类制药设备设计举例

10.3.1 设计条件

10.3.2 塔体强度计算

10.3.3 各种载荷引起的应力

10.3.4 筒体壁厚校核

10.3.5 附件

习题

第11章 带搅拌器的制药设备设计

11.1 概述

11.1.1 搅拌操作的目的

11.1.2 搅拌操作分类

11.1.3 机械搅拌设备工作原理

11.1.4 搅拌设备的基本结构

11.2 搅拌釜

11.2.1 结构

11.2.2 几何尺寸的确定

11.2.3 换热元件

11.3 搅拌器的形式与选型

11.3.1 流型

11.3.2 搅拌器的分类

11.3.3 典型搅拌器的特征及应用

11.3.4 搅拌器的选用

11.4 搅拌器的功率

11.4.1 搅拌器功率和搅拌作业功率

11.4.2 搅拌器功率的影响因素及计算

11.4.3 搅拌作业功率

11.5 传动装置及搅拌轴

11.5.1 传动装置

11.5.2 搅拌轴设计

11.6 轴封

11.6.1 填料密封

11.6.2 机械密封

11.6.3 全封闭密封——磁力搅拌装置

习题

参考文献