具體描述
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11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
用戶評價
《過程設備設計（第4版）》的問世，無疑為我輩過程工程師注入瞭一劑強心針。書中對於“工藝的魯棒性設計”的探討，讓我受益匪淺。作者指齣，一個好的過程設備設計，不僅僅要滿足最佳工況下的性能要求，更要能夠應對各種擾動和不確定性，保持穩定運行。例如，在設計一個反應器時，不僅僅要考慮反應速率和産物收率，還要考慮原料濃度、溫度、壓力等參數的波動對反應過程的影響，並采取相應的措施來提高過程的魯棒性。書中介紹瞭一些常用的魯棒性設計方法，如容差設計、冗餘設計、安全裕度設定等，並結閤實際案例進行瞭詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於“風險評估與安全設計”的部分，作者深入剖析瞭過程設備設計中可能存在的各種風險，包括火災、爆炸、毒性物質泄漏等，並詳細介紹瞭如何通過設計來消除或降低這些風險，如設置泄壓裝置、防爆牆、惰性氣體保護係統等。這種對安全的高度重視，正是優秀工程師應有的品質，也讓我對這本書的價值有瞭更深的認識。
評分拿到《過程設備設計（第4版）》這本書，我懷著無比期待的心情翻開瞭它。這本書的封麵設計簡約大氣，色調沉穩，給人一種專業而可靠的信賴感。當我真正開始閱讀，便被其內容深深吸引。作者在開篇就對過程設備設計的基本原理進行瞭係統性的闡述，從流體力學、傳熱學、物質傳遞學等基礎學科齣發，將理論知識與實際工程應用緊密結閤。我尤其欣賞的是，書中不僅僅停留在理論公式的推導，更注重對這些公式背後物理意義的解讀，以及它們是如何在實際設備設計中發揮作用的。例如，在討論泵的設計時，作者詳細講解瞭不同類型泵的結構特點、工作原理、適用範圍以及選型依據，並且配以大量的圖錶和案例分析，讓原本抽象的流體動力學知識變得直觀易懂。書中對於換熱器設計的論述更是深入人心，從管殼式換熱器到闆式換熱器，再到空冷器等，幾乎涵蓋瞭工業界常用的所有類型，並且對每種設備的傳熱計算、壓力損失計算、材料選擇、結構優化等都進行瞭詳盡的解析，讓我對如何設計高效、可靠的換熱設備有瞭全新的認識。書中的插圖和流程圖清晰明瞭，邏輯性很強，幫助我快速理解復雜的概念。而且，作者在描述每一個設計環節時，都充分考慮到瞭安全性、經濟性以及環保性等多個維度，這對於培養一個負責任的過程工程師至關重要。我感覺這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一位經驗豐富的老工程師在傳授寶貴的經驗和智慧，讓我受益匪淺。
評分《過程設備設計（第4版）》這本書給我帶來的震撼是多方麵的。首先，其內容的廣度和深度令人驚嘆。從化工單元操作中最基礎的設備，如儲罐、管道，到更為復雜的反應器、分離塔、乾燥設備等，幾乎涵蓋瞭整個過程工業所需的各類設備。作者在每一章節的論述都顯得那麼遊刃有餘，仿佛對這些設備瞭如指掌。我特彆喜歡書中關於反應器設計的部分，作者沒有簡單地羅列幾種反應器類型，而是深入剖析瞭不同反應器在傳質、傳熱、混閤以及反應動力學方麵的性能差異，並詳細介紹瞭催化反應器、聚閤反應器等特種反應器的設計要點。書中還對反應器的安全設計，如防爆、泄壓等方麵進行瞭詳細闡述，這對於保障化工生産安全至關重要。另外，書中對於分離設備，尤其是精餾塔的設計，給予瞭極大的篇幅。從塔闆類型（如泡罩塔闆、篩闆、閥闆）的優缺點分析，到塔高、塔徑的計算，再到再沸器和冷凝器的選型，作者都給齣瞭非常詳盡的指導。書中引入瞭大量的工程實例，這些實例來源於真實的工業生産，使得理論知識的應用更加貼近實際。我通過這些案例，不僅學習瞭設計方法，更學到瞭許多在實際操作中需要注意的細節和技巧。可以說，這本書提供瞭一個非常全麵的過程設備設計知識體係，無論是初學者還是有經驗的工程師，都能從中找到有價值的信息。
評分這本《過程設備設計（第4版）》讓我深刻體會到，工程設計不僅僅是理論知識的堆砌，更是一門藝術。作者在書中巧妙地將科學原理、工程經驗和創新思維融為一體。我特彆欣賞書中關於“設備集成”和“係統優化”的章節。在現代化工生産中，設備不再是孤立存在的單元，而是構成瞭一個復雜的係統。作者強調瞭在設計單個設備時，必須考慮其與其他設備之間的相互影響，以及如何通過優化整個係統的設計來提高整體的生産效率和經濟效益。例如，在設計一個由反應器、換熱器、分離器組成的聯閤裝置時，需要考慮它們之間的物料流嚮、能量平衡、控製策略等。書中提供瞭一些關於係統集成的方法和工具，以及如何進行多變量優化，以達到最佳的係統性能。這種係統化的設計思維，對於我理解和解決復雜的工程問題非常有幫助。而且，作者在書中還鼓勵讀者進行跨學科的思考，例如，在設計設備時，要考慮如何與自動化控製係統、安全儀錶係統等進行協同工作，這充分體現瞭現代工程設計的集成化和智能化趨勢。
評分我必須承認，《過程設備設計（第4版）》的齣版，在我看來，是給那些渴望深入理解過程工程奧秘的同行們送上瞭一份厚禮。書中對單元操作的深度挖掘，以及由此延伸齣的設備設計細節，無一不展現瞭作者深厚的學術功底和豐富的工程實踐經驗。舉例來說，在探討蒸餾塔的設計時，作者不僅僅停留在理論計算層麵，更是細緻入微地分析瞭不同塔闆類型（例如，泡罩塔闆、篩闆、閥闆）在實際操作中可能遇到的問題，如泛沫、漏液、竄流等，並提供瞭相應的解決措施。他會深入分析塔闆的結構設計如何影響氣液接觸效率，以及如何通過優化設計來提高塔的傳質效率和降低能耗。這種從宏觀原理到微觀細節的全麵覆蓋，使得我能夠對蒸餾塔的設計有一個立體、深刻的認識。書中還對塔的材質選擇、防腐蝕措施、保溫隔熱等關鍵工程問題進行瞭詳盡的闡述，並且結閤瞭大量的實際案例，這對於我在處理復雜工況下的設備設計時，提供瞭寶貴的參考。這本書不僅僅是教我“怎麼做”，更是教我“為什麼這麼做”，讓我真正理解瞭設備設計的背後邏輯。
評分《過程設備設計（第4版）》為我打開瞭一扇通往精細過程控製和優化的大門。這本書不僅僅是關於如何“製造”設備，更是關於如何“設計”齣能夠高效、穩定、安全地完成特定過程的設備。我被書中關於過程模擬和優化設計的章節深深吸引。作者詳細介紹瞭各種過程模擬軟件在設備設計中的應用，以及如何利用模擬結果來優化設備參數，提高過程效率，降低能耗。例如，在設計一個復雜的精餾塔時，通過使用 Aspen Plus 或 HYSYS 等軟件進行模擬，可以精確預測不同操作條件下的分離效果，從而確定最佳的塔闆數、迴流比等參數，避免瞭傳統試湊法的低效和高成本。書中還強調瞭設計過程中的迭代性，即設計並非一蹴而就，而是需要在滿足各項約束條件的基礎上，不斷進行優化和調整。我尤其喜歡書中關於“設計空間”的概念，它幫助我理解瞭如何在眾多可能的參數組閤中找到最優解。此外，書中還對設備的設計壽命、可靠性分析、風險評估等進行瞭深入的探討，這些都使得設計過程更加係統化和科學化。讀完這些章節，我感覺自己對過程設備設計的理解上升到瞭一個新的高度，不再僅僅是機械地套用公式，而是能夠從整個過程的視角齣發，進行 holistic 的設計。
評分這本書的價值遠超我的預期。我一直認為，過程設備設計是一門集科學、工程、經濟和藝術於一體的學科，《過程設備設計（第4版）》恰恰完美地詮釋瞭這一點。作者在編寫過程中，充分考慮到瞭不同學科之間的聯係和融閤。例如，在討論管道設計時，不僅考慮瞭流體流動阻力、壓力降等流體力學因素，還深入探討瞭材料的腐蝕性、高溫高壓下的強度要求等材料科學和力學方麵的知識，以及在設計中如何兼顧安裝、維護的便利性，這其中就蘊含瞭工程管理和人體工程學的思想。更重要的是，作者始終將經濟性作為重要的考量因素，在設備選型、材料選擇、結構優化等方麵，都提供瞭具有成本效益的解決方案。書中有很多關於節能降耗的討論，這與當前社會對綠色化工的要求高度契閤。我特彆欣賞書中關於設備可靠性和維護性的章節，作者詳細闡述瞭如何通過閤理的設計來提高設備的運行壽命，降低維護成本，減少非計劃停機時間，這些都是在實際工程中至關重要的考量。此外，書中還涉及瞭一些新興的設備設計理念和技術，如模塊化設計、智能化控製等，這使得這本書不僅具有高度的實用性，也緊跟時代發展的步伐。
評分這本書的寫作風格非常獨特，給我的閱讀體驗增添瞭不少樂趣。《過程設備設計（第4版）》並非枯燥乏味的教科書，而是充滿瞭作者的智慧和經驗。他善於用生動形象的比喻來解釋復雜的概念，例如，在描述流體在管道中的流動特性時，他會將其比作河流的奔騰，或是一條條涓涓細流，讓我一下子就能抓住核心要義。書中的案例分析也寫得極具感染力，很多案例都來源於真實的工業事故或成功案例，作者通過對這些案例的深入剖析，揭示瞭設計中的關鍵問題以及正確的解決方案，讓人讀來既增長瞭見識，又受到瞭警示。我特彆欣賞作者在書中穿插的一些“工程師的碎碎念”或者“設計哲學”的片段，這些片段雖然篇幅不長，但往往能觸及設計的本質，引發我深刻的思考。例如，在討論材料選擇時，作者會強調“沒有最好的材料，隻有最適閤的材料”，這句話看似簡單，卻蘊含瞭深刻的設計智慧。此外，書中還穿插瞭一些曆史故事和行業發展趨勢的介紹，讓我在學習技術知識的同時，也能對過程工程領域的發展脈絡有一個大緻的瞭解。這種敘述方式讓我的閱讀過程充滿瞭驚喜和啓發。
評分當我深入研讀《過程設備設計（第4版）》時，我被其中對於“可持續發展”理念的融入所深深打動。書中不僅僅聚焦於設備的性能和效率，更將環境保護和資源節約置於重要的考量地位。作者在多個章節中，都強調瞭在設備設計過程中，如何最大程度地減少能源消耗、降低汙染物排放、提高資源利用率。例如，在討論換熱器設計時，除瞭關注傳熱效率，還著重介紹瞭如何利用廢熱迴收技術，以及如何選擇低環境影響的製冷劑。在關於分離設備的設計方麵，書中探討瞭如何通過優化工藝流程，減少溶劑的使用量，以及如何對産生的廢棄物進行有效處理。此外，作者還積極倡導綠色化工的設計理念，鼓勵工程師在設計過程中，優先選擇環保型材料和工藝，並盡可能采用可再生能源。這種對可持續發展的關注，讓我感覺這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本指引行業未來發展方嚮的寶典。它不僅提升瞭我的專業技能，更在思想層麵給予瞭我深刻的啓迪，讓我認識到，作為一名工程師，肩負著推動社會可持續發展的重任。
評分《過程設備設計（第4版）》是一本真正能夠引領思考的書。它沒有教條式地灌輸知識，而是鼓勵讀者去理解、去分析、去創新。我印象最深的是書中關於“非標準設備設計”的章節。與標準設備的設計不同，非標準設備的設計需要根據特定的工藝要求和現場條件進行定製。作者在這一章節中，詳細闡述瞭如何從零開始，對一個全新的過程設備進行概念設計、初步設計和詳細設計。他強調瞭在設計過程中，需要充分瞭解工藝的每一個細節，包括物料性質、反應條件、分離要求、安全規範等，並且要綜閤考慮流體力學、傳熱傳質、機械結構、材料科學等多個領域的知識。書中還介紹瞭如何進行可行性研究、技術經濟分析，以及如何與客戶進行有效的溝通，以確保最終的設計方案能夠滿足所有要求。這一章節的內容對我來說具有極大的啓發意義，讓我認識到，真正的工程師不僅僅是技術的執行者，更是問題的解決者和創新的驅動者。書中還鼓勵讀者去挑戰傳統的觀念，去探索新的設計思路和技術，這讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心。
評分印刷質量還不錯，正版全新，很喜歡。。。。。。。。。。。。。哈哈哈
評分加緊學習中
評分正品，好書
評分加緊學習中
評分很實用的工具書
評分看不懂
評分很不錯速度很快
評分印刷質量還不錯，正版全新，很喜歡。。。。。。。。。。。。。哈哈哈
評分東西不錯，送貨也快，但不送貨上門，還要自己去自提點拿，那是不是該退我3元郵費，有的快遞員脾氣還挺大，自己全職乾這個工作的，應該乾好啊，覺得不喜歡可以不乾快遞，有人逼你瞭嗎？
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