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内容简介

　　　　《过程设备设计（第4版）》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。在修订过程中仍保留了第三版的编排结构，以及由浅入深、内容丰富、突出基本概念和设计思想的风格，补充和修改了部分内容，增加了部分新内容，以反映过程设备的新成果。　　《过程设备设计（第4版）》分绪论、压力容器篇和过程设备篇。在绪论中综合介绍过程设备特点、基本要求和设计内涵；压力容器篇包括压力容器结构、应力分析、材料及时间和环境对其性能的影响、设计准则、常规设计、分析设计和疲劳设计等；过程设备篇包括储运设备、换热设备、塔设备和反应设备。　　《过程设备设计（第4版）》适合作为“过程装备与控制工程”专业的教材或教学参考资料，也可供其他专业选用和社会读者阅读。

作者简介

　　郑津洋，浙江大学化工机械研究所，中国石油和化学工业协会第五届科技图书编审委员会委员，教授、博导、所长，提出由钢带错绕筒体、双层等厚半球形封头和加强箍组成的全多层新型高压储氢容器结构，在预应力控制、氢气泄漏在线监测和报警、抗常温高压氢脆等方面有突破，使高压储氢的储存能力和安全性显著提高，研制成功拥有自主知识产权的世界上较大容积高压储氢罐（压力77MPa、容积2.5立方米）。发现了聚乙烯管道电熔接头中由微小气泡造成的冷焊特征线，揭示了特征线位置和冷焊程度间的关系，原创性地提出了一种高精度的冷焊缺陷检测新方法，解决了冷焊缺陷检测的国际难题；揭示了钢丝缠绕增强塑料复合管的力学响应特性，建立了基于寿命的设计制作方法；攻克了非线性设计、应变强化工艺、强化参数控制等关键技术，研制成功我国首台应变强化深冷容器，使容器内胆壁厚减薄40%-50%，在推广应用中产生了显著的经济效益。在朱国辉教授研究成果的基础上，创建的缠绕式承压设备优化设计理论，突破了JB1149标准的限制，被国家技术规范标准采纳，广泛应用于产品设计。　　主持国家课题10项（包括863目标导向类课题、973课题等）、省部级课题7项、重大横向课题3项。　　主编的国家规划统编教材《过程设备设计》在全国高校同类专业中被广泛使用，使用率超过90%，获中国石油和化学工业优秀教材一等奖；发表学术论文200多篇，其中SCI收录30篇、EI收录71篇。

目录

绪论1
1压力容器导言8
1.1压力容器总体结构8
1.1.1压力容器基本组成8
1.1.2压力容器零部件间的焊接10
1.2压力容器分类10
1.2.1介质危害性11
1.2.2压力容器分类12
1.3压力容器规范标准14
1.3.1国外主要规范标准简介15
1.3.2国内主要规范标准介绍16
思考题20
2压力容器应力分析21
2.1载荷分析21
2.1.1载荷21
2.1.2载荷工况22
2.2回转薄壳应力分析23
2.2.1薄壁圆筒的应力23
2.2.2回转薄壳的无力矩理论24
2.2.3无力矩理论的基本方程26
2.2.4无力矩理论的应用29
2.2.5回转薄壳的不连续分析33
2.3厚壁圆筒应力分析39
2.3.1弹性应力39
2.3.2弹塑性应力46
2.3.3屈服压力和爆破压力49
2.3.4提高屈服承载能力的措施51
2.4平板应力分析52
2.4.1概述52
2.4.2圆平板对称弯曲微分方程53
2.4.3圆平板中的应力56
2.4.4承受轴对称载荷时环板中的应力60
2.5壳体屈曲分析60
2.5.1概述60
2.5.2均布轴压圆筒的临界应力62
2.5.3周向受外压圆筒的临界压力63
2.5.4其他回转薄壳的临界压力64
2.5.5壳体许用临界载荷65
2.5.6壳体屈曲数值模拟方法65
2.6典型局部应力66
2.6.1概述66
2.6.2受内压壳体与接管连接处的局部应力66
2.6.3降低局部应力的措施69
思考题70
习题71
3压力容器材料及环境和时间对其性能的影响73
3.1压力容器材料73
3.1.1压力容器常用钢材73
3.1.2有色金属和非金属75
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响76
3.2.1塑性变形76
3.2.2焊接78
3.2.3热处理81
3.3环境对压力容器用钢性能的影响82
3.3.1温度83
3.3.2介质87
3.3.3加载速率91
3.4压力容器材料选择91
3.4.1压力容器用钢的基本要求91
3.4.2压力容器钢材的选择93
思考题95
4压力容器设计96
4.1概述96
4.1.1设计要求96
4.1.2设计文件96
4.1.3设计条件97
4.2设计准则98
4.2.1压力容器失效98
4.2.2强度失效设计准则101
4.2.3刚度失效设计准则104
4.2.4屈曲失效设计准则104
4.2.5泄漏失效设计准则104
4.3常规设计105
4.3.1概述105
4.3.2圆筒设计107
4.3.3封头设计124
4.3.4密封装置设计134
4.3.5开孔和开孔补强设计157
4.3.6支座和检查孔 163
4.3.7超压泄放装置165
4.3.8焊接结构设计168
4.3.9耐压试验174
4.3.10泄漏试验175
4.4分析设计176
4.4.1概述176
4.4.2压力容器的应力分类178
4.4.3应力强度计算181
4.4.4应力强度限制183
4.4.5分析设计的应用186
4.5疲劳分析187
4.5.1概述187
4.5.2低循环疲劳曲线187
4.5.3压力容器的疲劳设计191
4.5.4影响疲劳寿命的其他因素194
4.6压力容器设计技术进展194
4.6.1可靠性设计194
4.6.2优化设计195
4.6.3基于失效模式设计195
思考题196
习题196
5储运设备198
5.1概述198
5.1.1储存介质的性质198
5.1.2装量系数198
5.1.3环境对储存设备的影响199
5.2储罐的结构199
5.2.1卧式圆柱形储罐199
5.2.2立式平底筒形储罐200
5.2.3球形储罐203
5.2.4低温储槽207
5.3卧式储罐设计208
5.3.1支座结构及布置208
5.3.2设计计算210
5.4移动式压力容器221
5.4.1汽车罐车221
5.4.2长管拖车224
思考题225
习题225
6换热设备226
6.1概述226
6.1.1换热设备的应用226
6.1.2换热设备分类及其特点226
6.1.3换热器选型235
6.1.4换热器相关技术发展动向236
6.2管壳式换热器237
6.2.1基本类型237
6.2.2管壳式换热器结构239
6.2.3管板设计248
6.2.4膨胀节设计251
6.2.5管束振动和防止251
6.2.6设计方法254
6.3传热强化技术255
6.3.1传热强化概述255
6.3.2扩展表面及内插件强化传热257
6.3.3壳程强化传热261
思考题263
7塔设备264
7.1概述264
7.1.1塔设备的应用264
7.1.2塔设备的选型264
7.2填料塔267
7.2.1填料267
7.2.2填料塔内件的结构设计271
7.3板式塔279
7.3.1板式塔的分类279
7.3.2板式塔的结构279
7.3.3板式塔塔盘的结构284
7.4塔设备的附件293
7.4.1除沫器293
7.4.2裙座294
7.4.3吊柱296
7.5塔的强度设计296
7.5.1塔的固有周期297
7.5.2塔的载荷分析300
7.5.3筒体的强度及稳定性校核307
7.5.4裙座的强度及稳定性校核308
7.6塔设备的振动310
7.6.1风的诱导振动310
7.6.2塔设备的防振313
思考题313
8反应设备315
8.1概述315
8.1.1反应设备的应用315
8.1.2反应设备的分类与特征315
8.1.3常见反应设备的特点316
8.2机械搅拌反应设备320
8.2.1基本结构320
8.2.2搅拌容器321
8.2.3搅拌器324
8.2.4搅拌轴设计333
8.2.5密封装置337
8.2.6传动装置342
8.2.7机械搅拌设备技术进展344
8.3微反应器346
8.3.1概述346
8.3.2微／纳反应器347
8.3.3微反应器的加工制造348
8.3.4微反应器的发展前景352
思考题352
习题352
附录A压力容器设计常用标准354
附录B过程设备设计图样的表达特点和设计实例358
附录C中英文术语对照369
附录D压力容器材料373
附录E过程设备设计常用网址381
参考文献382

前言/序言

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