压力容器及过程设备教案(08)(7)

《压力容器及过程设备》教案 武汉工程大学机电工程学院

第七讲： 4.3.5开孔和开孔补强设计 P218:7（作业题）; P217:20

第八讲： 4.3.6支座和检查孔；4.3.7安全泄放设计；4.3.8焊接结构设计；4.3.9压力试验 P217:24

第九讲：4.4分析设计（Design by Analysis ） P217:26；27；28

第十讲：4.5疲劳分析；4.6 压力容器设计技术进展 P217:29

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《压力容器及过程设备》教案 武汉工程大学机电工程学院

5 储存设备

一、主要内容

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） 1. 储存设备的种类、特点 2. 卧式储罐的基本结构 3. 卧式储罐的设计计算 (1) 圆筒上的轴向应力

(2) 支座截面处圆筒和封头上的切向应力和封头的附加拉伸应力 (3) 支座截面处圆筒的周向弯曲应力计算 (4) 支座截面处圆筒的周向压缩应力计算 第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 1. 卧式储罐的设计计算（续）

(5) 周向弯曲应力和周向压缩应力的强度校核 (6) 鞍座强度校核 2. 球形储罐罐体 3. 球形储罐支座 4. 人孔和接管 5. 球形储罐附件

二、教学目的及要求

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） 1. 了解储存设备的种类、用途及特点； 2. 了解卧式储罐的基本结构；

3. 理解卧式储罐各项的应力设计计算； 4. 理解卧式储罐的有关概念。

第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 1． 掌握卧式储罐的强度校核公式和方法； 2． 了解球形储罐及其附件的结构和应用特点。

三、教学重点

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《压力容器及过程设备》教案 武汉工程大学机电工程学院

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） 1. 卧式储罐的设计计算。

第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 1． 卧式储罐的强度校核； 2． 球罐的基本结构。

四、教学难点

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） 1. 卧式储罐应力计算公式的推演。 第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 无。

五、授课方式与主要教学手段

1. 板书与多媒体教学相结合。

六、授课思路与教学过程

1. 本章讲授总体思路为：由储存设备的需求开始，先介绍储存设备的种类和结构特点，然后介绍储存设备的应力计算与强度校核。

2. 本章的各种设计计算公式较多较繁，有理论公式、经验公式。理论公式板书推演，经验公式中各符号的物理意义、来历讲解清楚。为方便学生在今后工作中的应用，结合最新标准进行讲授。

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） 1 2 3

图片展示并解说储存设备的种类及特点； 应用图片和动画帮助学生理解卧式储罐的结构；

卧式储罐的应力计算公式多且杂，对复杂理论公式采取板书推演，帮助学生了解公式的推导过程，方便学生理解； 4

采用“双支座”、限制外伸端长度的原因必须解释清楚。最近关于最佳鞍座包角的大小学术上有争议，要向学生说明，引导学生的科学思维方法； 5

布置两道思考题帮助学生理解有关概念。

第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐

1. 卧式储罐的强度校核按照最新的国家标准讲解。 2. 球罐及其附件的结构结合电子图片讲解。

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《压力容器及过程设备》教案 武汉工程大学机电工程学院

七、教学时间分配

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一）

1. 上次课程回顾、过程设备、储存设备的导入：5分钟。 2. 储存设备的种类、特点：10分钟。 3. 卧式储罐的基本结构：10分钟。 4. 卧式储罐的设计计算：70 分钟。 5. 小结与作业：5 分钟

第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 1 2 3 4

上次课程回顾：5分钟

卧式储罐的设计计算（续）：30分钟 球形储罐：60分钟 小结与作业：5 分钟

八、思考题、作业题

第1讲：5.1概述；5.2卧式储罐（一） p245 1；3；6

第2讲： 5.2卧式储罐（二）；5.3球形储罐 p245 1（作业题）

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6 换热设备

一、主要内容

第1讲：6.1概述；6.2管壳式换热器（一） 1. 换热设备的应用 2. 换热设备分类及其特点 3. 换热器选型

4. 管壳式换热器的结构

第2讲：6.2管壳式换热器（二）；6.3 传热强化技术 1. 管板设计 2. 膨胀节设计 3. 管束振动和防止 4. 传热强化技术

二、教学目的及要求

第1讲：6.1概述；6.2管壳式换热器（一）

1. 了解换热设备的定义、用途以及在过程工业中的地位； 2. 了解换热设备分类及其特点； 3. 了解换热器选型基本原则；

4. 掌握管壳式换热器的各种结构形式；

5. 掌握管壳式换热器管子和管板间的连接方式和特点。

第2讲：6.2管壳式换热器（二）；6.3 传热强化技术 1. 了解管板的受力情况及管板设计基本思路； 2. 了解膨胀节的作用、结构及其设计方法； 3. 了解管束振动的原因和防止措施； 4. 了解最新传热强化技术进展。

三、教学重点

第1讲：6.1概述；6.2管壳式换热器（一）

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