具体描述
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11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
用户评价
拿到《过程设备设计（第4版）》这本书，我怀着无比期待的心情翻开了它。这本书的封面设计简约大气，色调沉稳，给人一种专业而可靠的信赖感。当我真正开始阅读，便被其内容深深吸引。作者在开篇就对过程设备设计的基本原理进行了系统性的阐述，从流体力学、传热学、物质传递学等基础学科出发，将理论知识与实际工程应用紧密结合。我尤其欣赏的是，书中不仅仅停留在理论公式的推导，更注重对这些公式背后物理意义的解读，以及它们是如何在实际设备设计中发挥作用的。例如，在讨论泵的设计时，作者详细讲解了不同类型泵的结构特点、工作原理、适用范围以及选型依据，并且配以大量的图表和案例分析，让原本抽象的流体动力学知识变得直观易懂。书中对于换热器设计的论述更是深入人心，从管壳式换热器到板式换热器，再到空冷器等，几乎涵盖了工业界常用的所有类型，并且对每种设备的传热计算、压力损失计算、材料选择、结构优化等都进行了详尽的解析，让我对如何设计高效、可靠的换热设备有了全新的认识。书中的插图和流程图清晰明了，逻辑性很强，帮助我快速理解复杂的概念。而且，作者在描述每一个设计环节时，都充分考虑到了安全性、经济性以及环保性等多个维度，这对于培养一个负责任的过程工程师至关重要。我感觉这本书不仅仅是一本技术手册，更是一位经验丰富的老工程师在传授宝贵的经验和智慧，让我受益匪浅。
评分我必须承认，《过程设备设计（第4版）》的出版，在我看来，是给那些渴望深入理解过程工程奥秘的同行们送上了一份厚礼。书中对单元操作的深度挖掘，以及由此延伸出的设备设计细节，无一不展现了作者深厚的学术功底和丰富的工程实践经验。举例来说，在探讨蒸馏塔的设计时，作者不仅仅停留在理论计算层面，更是细致入微地分析了不同塔板类型（例如，泡罩塔板、筛板、阀板）在实际操作中可能遇到的问题，如泛沫、漏液、窜流等，并提供了相应的解决措施。他会深入分析塔板的结构设计如何影响气液接触效率，以及如何通过优化设计来提高塔的传质效率和降低能耗。这种从宏观原理到微观细节的全面覆盖，使得我能够对蒸馏塔的设计有一个立体、深刻的认识。书中还对塔的材质选择、防腐蚀措施、保温隔热等关键工程问题进行了详尽的阐述，并且结合了大量的实际案例，这对于我在处理复杂工况下的设备设计时，提供了宝贵的参考。这本书不仅仅是教我“怎么做”，更是教我“为什么这么做”，让我真正理解了设备设计的背后逻辑。
评分这本书的价值远超我的预期。我一直认为，过程设备设计是一门集科学、工程、经济和艺术于一体的学科，《过程设备设计（第4版）》恰恰完美地诠释了这一点。作者在编写过程中，充分考虑到了不同学科之间的联系和融合。例如，在讨论管道设计时，不仅考虑了流体流动阻力、压力降等流体力学因素，还深入探讨了材料的腐蚀性、高温高压下的强度要求等材料科学和力学方面的知识，以及在设计中如何兼顾安装、维护的便利性，这其中就蕴含了工程管理和人体工程学的思想。更重要的是，作者始终将经济性作为重要的考量因素，在设备选型、材料选择、结构优化等方面，都提供了具有成本效益的解决方案。书中有很多关于节能降耗的讨论，这与当前社会对绿色化工的要求高度契合。我特别欣赏书中关于设备可靠性和维护性的章节，作者详细阐述了如何通过合理的设计来提高设备的运行寿命，降低维护成本，减少非计划停机时间，这些都是在实际工程中至关重要的考量。此外，书中还涉及了一些新兴的设备设计理念和技术，如模块化设计、智能化控制等，这使得这本书不仅具有高度的实用性，也紧跟时代发展的步伐。
评分这本《过程设备设计（第4版）》让我深刻体会到，工程设计不仅仅是理论知识的堆砌，更是一门艺术。作者在书中巧妙地将科学原理、工程经验和创新思维融为一体。我特别欣赏书中关于“设备集成”和“系统优化”的章节。在现代化工生产中，设备不再是孤立存在的单元，而是构成了一个复杂的系统。作者强调了在设计单个设备时，必须考虑其与其他设备之间的相互影响，以及如何通过优化整个系统的设计来提高整体的生产效率和经济效益。例如，在设计一个由反应器、换热器、分离器组成的联合装置时，需要考虑它们之间的物料流向、能量平衡、控制策略等。书中提供了一些关于系统集成的方法和工具，以及如何进行多变量优化，以达到最佳的系统性能。这种系统化的设计思维，对于我理解和解决复杂的工程问题非常有帮助。而且，作者在书中还鼓励读者进行跨学科的思考，例如，在设计设备时，要考虑如何与自动化控制系统、安全仪表系统等进行协同工作，这充分体现了现代工程设计的集成化和智能化趋势。
评分当我深入研读《过程设备设计（第4版）》时，我被其中对于“可持续发展”理念的融入所深深打动。书中不仅仅聚焦于设备的性能和效率，更将环境保护和资源节约置于重要的考量地位。作者在多个章节中，都强调了在设备设计过程中，如何最大程度地减少能源消耗、降低污染物排放、提高资源利用率。例如，在讨论换热器设计时，除了关注传热效率，还着重介绍了如何利用废热回收技术，以及如何选择低环境影响的制冷剂。在关于分离设备的设计方面，书中探讨了如何通过优化工艺流程，减少溶剂的使用量，以及如何对产生的废弃物进行有效处理。此外，作者还积极倡导绿色化工的设计理念，鼓励工程师在设计过程中，优先选择环保型材料和工艺，并尽可能采用可再生能源。这种对可持续发展的关注，让我感觉这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本指引行业未来发展方向的宝典。它不仅提升了我的专业技能，更在思想层面给予了我深刻的启迪，让我认识到，作为一名工程师，肩负着推动社会可持续发展的重任。
评分《过程设备设计（第4版）》的问世，无疑为我辈过程工程师注入了一剂强心针。书中对于“工艺的鲁棒性设计”的探讨，让我受益匪浅。作者指出，一个好的过程设备设计，不仅仅要满足最佳工况下的性能要求，更要能够应对各种扰动和不确定性，保持稳定运行。例如，在设计一个反应器时，不仅仅要考虑反应速率和产物收率，还要考虑原料浓度、温度、压力等参数的波动对反应过程的影响，并采取相应的措施来提高过程的鲁棒性。书中介绍了一些常用的鲁棒性设计方法，如容差设计、冗余设计、安全裕度设定等，并结合实际案例进行了详细的阐述。我尤其喜欢书中关于“风险评估与安全设计”的部分，作者深入剖析了过程设备设计中可能存在的各种风险，包括火灾、爆炸、毒性物质泄漏等，并详细介绍了如何通过设计来消除或降低这些风险，如设置泄压装置、防爆墙、惰性气体保护系统等。这种对安全的高度重视，正是优秀工程师应有的品质，也让我对这本书的价值有了更深的认识。
评分这本书的写作风格非常独特，给我的阅读体验增添了不少乐趣。《过程设备设计（第4版）》并非枯燥乏味的教科书，而是充满了作者的智慧和经验。他善于用生动形象的比喻来解释复杂的概念，例如，在描述流体在管道中的流动特性时，他会将其比作河流的奔腾，或是一条条涓涓细流，让我一下子就能抓住核心要义。书中的案例分析也写得极具感染力，很多案例都来源于真实的工业事故或成功案例，作者通过对这些案例的深入剖析，揭示了设计中的关键问题以及正确的解决方案，让人读来既增长了见识，又受到了警示。我特别欣赏作者在书中穿插的一些“工程师的碎碎念”或者“设计哲学”的片段，这些片段虽然篇幅不长，但往往能触及设计的本质，引发我深刻的思考。例如，在讨论材料选择时，作者会强调“没有最好的材料，只有最适合的材料”，这句话看似简单，却蕴含了深刻的设计智慧。此外，书中还穿插了一些历史故事和行业发展趋势的介绍，让我在学习技术知识的同时，也能对过程工程领域的发展脉络有一个大致的了解。这种叙述方式让我的阅读过程充满了惊喜和启发。
评分《过程设备设计（第4版）》这本书给我带来的震撼是多方面的。首先，其内容的广度和深度令人惊叹。从化工单元操作中最基础的设备，如储罐、管道，到更为复杂的反应器、分离塔、干燥设备等，几乎涵盖了整个过程工业所需的各类设备。作者在每一章节的论述都显得那么游刃有余，仿佛对这些设备了如指掌。我特别喜欢书中关于反应器设计的部分，作者没有简单地罗列几种反应器类型，而是深入剖析了不同反应器在传质、传热、混合以及反应动力学方面的性能差异，并详细介绍了催化反应器、聚合反应器等特种反应器的设计要点。书中还对反应器的安全设计，如防爆、泄压等方面进行了详细阐述，这对于保障化工生产安全至关重要。另外，书中对于分离设备，尤其是精馏塔的设计，给予了极大的篇幅。从塔板类型（如泡罩塔板、筛板、阀板）的优缺点分析，到塔高、塔径的计算，再到再沸器和冷凝器的选型，作者都给出了非常详尽的指导。书中引入了大量的工程实例，这些实例来源于真实的工业生产，使得理论知识的应用更加贴近实际。我通过这些案例，不仅学习了设计方法，更学到了许多在实际操作中需要注意的细节和技巧。可以说，这本书提供了一个非常全面的过程设备设计知识体系，无论是初学者还是有经验的工程师，都能从中找到有价值的信息。
评分《过程设备设计（第4版）》为我打开了一扇通往精细过程控制和优化的大门。这本书不仅仅是关于如何“制造”设备，更是关于如何“设计”出能够高效、稳定、安全地完成特定过程的设备。我被书中关于过程模拟和优化设计的章节深深吸引。作者详细介绍了各种过程模拟软件在设备设计中的应用，以及如何利用模拟结果来优化设备参数，提高过程效率，降低能耗。例如，在设计一个复杂的精馏塔时，通过使用 Aspen Plus 或 HYSYS 等软件进行模拟，可以精确预测不同操作条件下的分离效果，从而确定最佳的塔板数、回流比等参数，避免了传统试凑法的低效和高成本。书中还强调了设计过程中的迭代性，即设计并非一蹴而就，而是需要在满足各项约束条件的基础上，不断进行优化和调整。我尤其喜欢书中关于“设计空间”的概念，它帮助我理解了如何在众多可能的参数组合中找到最优解。此外，书中还对设备的设计寿命、可靠性分析、风险评估等进行了深入的探讨，这些都使得设计过程更加系统化和科学化。读完这些章节，我感觉自己对过程设备设计的理解上升到了一个新的高度，不再仅仅是机械地套用公式，而是能够从整个过程的视角出发，进行 holistic 的设计。
评分《过程设备设计（第4版）》是一本真正能够引领思考的书。它没有教条式地灌输知识，而是鼓励读者去理解、去分析、去创新。我印象最深的是书中关于“非标准设备设计”的章节。与标准设备的设计不同，非标准设备的设计需要根据特定的工艺要求和现场条件进行定制。作者在这一章节中，详细阐述了如何从零开始，对一个全新的过程设备进行概念设计、初步设计和详细设计。他强调了在设计过程中，需要充分了解工艺的每一个细节，包括物料性质、反应条件、分离要求、安全规范等，并且要综合考虑流体力学、传热传质、机械结构、材料科学等多个领域的知识。书中还介绍了如何进行可行性研究、技术经济分析，以及如何与客户进行有效的沟通，以确保最终的设计方案能够满足所有要求。这一章节的内容对我来说具有极大的启发意义，让我认识到，真正的工程师不仅仅是技术的执行者，更是问题的解决者和创新的驱动者。书中还鼓励读者去挑战传统的观念，去探索新的设计思路和技术，这让我对未来的学习和工作充满了信心。
评分京东快递就是快，书很有用。
评分很实用的工具书
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评分看不懂
评分印刷质量还不错，正版全新，很喜欢。。。。。。。。。。。。。哈哈哈
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