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內容簡介

　　　　《過程設備設計（第4版）》是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材。在修訂過程中仍保留瞭第三版的編排結構，以及由淺入深、內容豐富、突齣基本概念和設計思想的風格，補充和修改瞭部分內容，增加瞭部分新內容，以反映過程設備的新成果。　　《過程設備設計（第4版）》分緒論、壓力容器篇和過程設備篇。在緒論中綜閤介紹過程設備特點、基本要求和設計內涵；壓力容器篇包括壓力容器結構、應力分析、材料及時間和環境對其性能的影響、設計準則、常規設計、分析設計和疲勞設計等；過程設備篇包括儲運設備、換熱設備、塔設備和反應設備。　　《過程設備設計（第4版）》適閤作為“過程裝備與控製工程”專業的教材或教學參考資料，也可供其他專業選用和社會讀者閱讀。

作者簡介

　　鄭津洋，浙江大學化工機械研究所，中國石油和化學工業協會第五屆科技圖書編審委員會委員，教授、博導、所長，提齣由鋼帶錯繞筒體、雙層等厚半球形封頭和加強箍組成的全多層新型高壓儲氫容器結構，在預應力控製、氫氣泄漏在綫監測和報警、抗常溫高壓氫脆等方麵有突破，使高壓儲氫的儲存能力和安全性顯著提高，研製成功擁有自主知識産權的世界上較大容積高壓儲氫罐（壓力77MPa、容積2.5立方米）。發現瞭聚乙烯管道電熔接頭中由微小氣泡造成的冷焊特徵綫，揭示瞭特徵綫位置和冷焊程度間的關係，原創性地提齣瞭一種高精度的冷焊缺陷檢測新方法，解決瞭冷焊缺陷檢測的國際難題；揭示瞭鋼絲纏繞增強塑料復閤管的力學響應特性，建立瞭基於壽命的設計製作方法；攻剋瞭非綫性設計、應變強化工藝、強化參數控製等關鍵技術，研製成功我國首颱應變強化深冷容器，使容器內膽壁厚減薄40%-50%，在推廣應用中産生瞭顯著的經濟效益。在硃國輝教授研究成果的基礎上，創建的纏繞式承壓設備優化設計理論，突破瞭JB1149標準的限製，被國傢技術規範標準采納，廣泛應用於産品設計。　　主持國傢課題10項（包括863目標導嚮類課題、973課題等）、省部級課題7項、重大橫嚮課題3項。　　主編的國傢規劃統編教材《過程設備設計》在全國高校同類專業中被廣泛使用，使用率超過90%，獲中國石油和化學工業優秀教材一等奬；發錶學術論文200多篇，其中SCI收錄30篇、EI收錄71篇。

目錄

緒論1
1壓力容器導言8
1.1壓力容器總體結構8
1.1.1壓力容器基本組成8
1.1.2壓力容器零部件間的焊接10
1.2壓力容器分類10
1.2.1介質危害性11
1.2.2壓力容器分類12
1.3壓力容器規範標準14
1.3.1國外主要規範標準簡介15
1.3.2國內主要規範標準介紹16
思考題20
2壓力容器應力分析21
2.1載荷分析21
2.1.1載荷21
2.1.2載荷工況22
2.2迴轉薄殼應力分析23
2.2.1薄壁圓筒的應力23
2.2.2迴轉薄殼的無力矩理論24
2.2.3無力矩理論的基本方程26
2.2.4無力矩理論的應用29
2.2.5迴轉薄殼的不連續分析33
2.3厚壁圓筒應力分析39
2.3.1彈性應力39
2.3.2彈塑性應力46
2.3.3屈服壓力和爆破壓力49
2.3.4提高屈服承載能力的措施51
2.4平闆應力分析52
2.4.1概述52
2.4.2圓平闆對稱彎麯微分方程53
2.4.3圓平闆中的應力56
2.4.4承受軸對稱載荷時環闆中的應力60
2.5殼體屈麯分析60
2.5.1概述60
2.5.2均布軸壓圓筒的臨界應力62
2.5.3周嚮受外壓圓筒的臨界壓力63
2.5.4其他迴轉薄殼的臨界壓力64
2.5.5殼體許用臨界載荷65
2.5.6殼體屈麯數值模擬方法65
2.6典型局部應力66
2.6.1概述66
2.6.2受內壓殼體與接管連接處的局部應力66
2.6.3降低局部應力的措施69
思考題70
習題71
3壓力容器材料及環境和時間對其性能的影響73
3.1壓力容器材料73
3.1.1壓力容器常用鋼材73
3.1.2有色金屬和非金屬75
3.2壓力容器製造工藝對鋼材性能的影響76
3.2.1塑性變形76
3.2.2焊接78
3.2.3熱處理81
3.3環境對壓力容器用鋼性能的影響82
3.3.1溫度83
3.3.2介質87
3.3.3加載速率91
3.4壓力容器材料選擇91
3.4.1壓力容器用鋼的基本要求91
3.4.2壓力容器鋼材的選擇93
思考題95
4壓力容器設計96
4.1概述96
4.1.1設計要求96
4.1.2設計文件96
4.1.3設計條件97
4.2設計準則98
4.2.1壓力容器失效98
4.2.2強度失效設計準則101
4.2.3剛度失效設計準則104
4.2.4屈麯失效設計準則104
4.2.5泄漏失效設計準則104
4.3常規設計105
4.3.1概述105
4.3.2圓筒設計107
4.3.3封頭設計124
4.3.4密封裝置設計134
4.3.5開孔和開孔補強設計157
4.3.6支座和檢查孔 163
4.3.7超壓泄放裝置165
4.3.8焊接結構設計168
4.3.9耐壓試驗174
4.3.10泄漏試驗175
4.4分析設計176
4.4.1概述176
4.4.2壓力容器的應力分類178
4.4.3應力強度計算181
4.4.4應力強度限製183
4.4.5分析設計的應用186
4.5疲勞分析187
4.5.1概述187
4.5.2低循環疲勞麯綫187
4.5.3壓力容器的疲勞設計191
4.5.4影響疲勞壽命的其他因素194
4.6壓力容器設計技術進展194
4.6.1可靠性設計194
4.6.2優化設計195
4.6.3基於失效模式設計195
思考題196
習題196
5儲運設備198
5.1概述198
5.1.1儲存介質的性質198
5.1.2裝量係數198
5.1.3環境對儲存設備的影響199
5.2儲罐的結構199
5.2.1臥式圓柱形儲罐199
5.2.2立式平底筒形儲罐200
5.2.3球形儲罐203
5.2.4低溫儲槽207
5.3臥式儲罐設計208
5.3.1支座結構及布置208
5.3.2設計計算210
5.4移動式壓力容器221
5.4.1汽車罐車221
5.4.2長管拖車224
思考題225
習題225
6換熱設備226
6.1概述226
6.1.1換熱設備的應用226
6.1.2換熱設備分類及其特點226
6.1.3換熱器選型235
6.1.4換熱器相關技術發展動嚮236
6.2管殼式換熱器237
6.2.1基本類型237
6.2.2管殼式換熱器結構239
6.2.3管闆設計248
6.2.4膨脹節設計251
6.2.5管束振動和防止251
6.2.6設計方法254
6.3傳熱強化技術255
6.3.1傳熱強化概述255
6.3.2擴展錶麵及內插件強化傳熱257
6.3.3殼程強化傳熱261
思考題263
7塔設備264
7.1概述264
7.1.1塔設備的應用264
7.1.2塔設備的選型264
7.2填料塔267
7.2.1填料267
7.2.2填料塔內件的結構設計271
7.3闆式塔279
7.3.1闆式塔的分類279
7.3.2闆式塔的結構279
7.3.3闆式塔塔盤的結構284
7.4塔設備的附件293
7.4.1除沫器293
7.4.2裙座294
7.4.3吊柱296
7.5塔的強度設計296
7.5.1塔的固有周期297
7.5.2塔的載荷分析300
7.5.3筒體的強度及穩定性校核307
7.5.4裙座的強度及穩定性校核308
7.6塔設備的振動310
7.6.1風的誘導振動310
7.6.2塔設備的防振313
思考題313
8反應設備315
8.1概述315
8.1.1反應設備的應用315
8.1.2反應設備的分類與特徵315
8.1.3常見反應設備的特點316
8.2機械攪拌反應設備320
8.2.1基本結構320
8.2.2攪拌容器321
8.2.3攪拌器324
8.2.4攪拌軸設計333
8.2.5密封裝置337
8.2.6傳動裝置342
8.2.7機械攪拌設備技術進展344
8.3微反應器346
8.3.1概述346
8.3.2微／納反應器347
8.3.3微反應器的加工製造348
8.3.4微反應器的發展前景352
思考題352
習題352
附錄A壓力容器設計常用標準354
附錄B過程設備設計圖樣的錶達特點和設計實例358
附錄C中英文術語對照369
附錄D壓力容器材料373
附錄E過程設備設計常用網址381
參考文獻382

前言/序言

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