压力容器与过程设备是过程装备与控制工程专业的特色主干课程。随着科学技术的发展，压力容器与过程设备的设计、制造以及相关的标准规范在不断更新改进。同时，过程装备与控制工程专业本科学生培养的教学改革也在不断深入。本书第1版旨在编写一本既重视基础理论学习，又有利于培养学生设计能力和实践创新能力的教材。经过多轮教学使用检验和经验积累，结合武汉工程大学过程装备与控制工程国家一流本科建设专业和压力容器与过程设备湖北省精品课程、湖北省精品资源公开课、湖北省一流本科课程等成果，编著者对第1版进行了修订。
本次修订希望让学生掌握压力容器与过程设备设计和分析的基本理论以及相关基础知识，熟悉和遵守相关标准、规范和法规，理解设计标准和规范的理论背景知识，既知道要怎么做，又懂得为什么要这么做，经过学习和实践设计出满足工程实际要求的容器和设备。因此，编著者在内容的取舍和表达等方面做了一些创新性的处理。本书主要有以下特点。
1.基本理论阐述简明，重视基本概念及相关参数与工程实际的结合，便于学生理解和提高学习兴趣。如在讲述无力矩理论的应用时，因为圆柱形容器的周向应力是经向应力的2倍，其筒体上纵焊缝要比环焊缝危险；如果在筒体上开设椭圆孔，应使椭圆孔的长轴垂直于筒体的轴线，这样做有利于设备的安全。
2.引入和遵照的设计标准、规范，更新和充实了承压设备设计中的关键技术问题，着眼设计技能的培养提高。如在讲述焊接接头系数时，对圆筒容器来说，主要存在纵向和环向两种焊接接头。圆筒计算厚度是依据周向应力公式并采用纵向焊接接头系数计算的，环向焊接接头系数在厚度计算中不起控制作用，但对环向焊接接头质量的要求不能降低，仍取相同的焊接接头系数。对于无纵向焊接接头的圆筒（无缝钢管制）焊接接头系数取1.0；对封头拼接接头的焊接接头系数一般按壳体的纵向焊接接头系数确定。
3.本书收录承压设备重要及常用的法规和标准名录、承压设备用钢板国内外牌号对照表和许用应力数据表，可为课程设计、毕业设计等实践环节的训练提供方便。
4.本次修订增加了能力训练和课程思政的内容，培养学生解决压力容器及过程设备相关复杂工程问题的能力，促进学生理解本专业大学生的历史使命并在今后工作中积极践行社会主义核心价值观。
本书共分9章。第1章为绪论，主要介绍了压力容器的分类方法和世界上主要的压力容器设计标准。第2章介绍压力容器常用钢材的性能要求与分类。第3章介绍回转壳体与平板的应力分析。第4~6章分别介绍了内外压容器及其零部件的设计方法。第7章介绍换热设备的机械设计。第8章介绍塔设备的机械设计。第9章介绍反应设备的结构设计和工艺计算。本书由武汉工程大学喻九阳教授、徐建民教授和郑小涛教授编著，冯兴奎教授审阅。喻九阳教授编写了本书的第1章和第8章，徐建民教授编写了第3~6章和附录，郑小涛教授编写了第2章、第7章和第9章。冯兴奎教授审阅了全书，提出了很多宝贵的建议和意见，对书稿质量的提高起到了很大的作用，在此表示衷心的感谢。
由于编著者水平有限，本书不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
编著者
2021年10月于武汉
1绪论001
1.1过程工业在国民经济中的地位001
1.2过程设备的特点及本书任务002
1.3介质的危害性与压力容器的分类002
1.3.1介质的危害性与分组002
1.3.2压力容器分类003
1.4压力容器技术标准与技术法规005
1.4.1标准与法规的异同关系005
1.4.2国外压力容器标准与法规005
1.4.3中国压力容器标准与法规006
1.5中国压力容器的质量保证措施007
思考题008
能力训练题008
2压力容器用钢009
2.1钢的质量与性能影响因素009
2.1.1化学成分009
2.1.2冶炼方法与脱氧程度010
2.1.3热处理及交货状态011
2.1.4操作环境引起的钢组织与性能劣化012
2.2钢材分类与质量等级014
2.3压力容器用钢015
2.3.1压力容器用钢的质量、性能要求与分类015
2.3.2压力容器用钢板016
2.3.3压力容器用钢管与锻件019
思考题020
能力训练题021
3承压设备应力分析基础022
3.1回转薄壳的应力分析022
3.1.1回转薄壳的无力矩理论与几何特性022
3.1.2无力矩理论的基本方程024
3.1.3无力矩理论的应用及条件027
3.1.4回转薄壳的边缘问题分析034
3.2圆平板中的应力分析039
3.2.1圆板轴对称弯曲的基本方程040
3.2.2均布载荷下圆板中的应力043
3.2.3轴对称载荷下环形板中的应力047
3.3厚壁圆筒应力分析047
3.3.1厚壁圆筒弹性应力分析048
3.3.2厚壁圆筒弹塑性应力分析054
3.3.3自增强原理056
思考题057
习题058
能力训练题059
4内压容器设计060
4.1概述060
4.1.1压力容器设计文件060
4.1.2压力容器失效与设计准则061
4.2内压圆筒与球壳强度计算062
4.2.1圆筒的结构形式062
4.2.2K1.5圆筒的强度计算064
4.2.3K＞1.5圆筒的强度计算067
4.2.4球壳的强度计算069
4.2.5设计参数的确定069
4.2.6耐压试验072
4.2.7泄漏试验073
4.3内压封头设计074
4.3.1封头的结构类型与特点074
4.3.2封头强度计算076
设计举例084
4.4内压容器开孔及补强设计085
4.4.1开孔应力集中及应力集中系数085
4.4.2球壳开孔接管处应力集中系数曲线及其应用088
4.4.3开孔补强设计090
设计举例096
4.5密封连接设计098
4.5.1法兰连接概述098
4.5.2法兰连接密封设计102
4.5.3法兰强度计算Waters法109
设计举例114
4.5.4高压密封概论116
4.6压力容器分析设计120
4.6.1分析设计基本概念120
4.6.2应力分类122
4.6.3应力强度的限制124
4.6.4疲劳设计基本概念125
思考题128
习题129
能力训练题130
5外压容器设计131
5.1壳体的稳定性概念131
5.2外压圆筒的稳定性分析与计算132
5.2.1受均布横向外压圆筒的临界压力132
5.2.2其他工况外压圆筒的稳定问题135
5.3外压圆筒设计136
5.3.1图算法原理136
5.3.2外压圆筒设计计算140
5.3.3加强圈设计142
5.4外压球壳的稳定性分析与设计145
5.5外压容器零部件设计146
设计举例147
思考题149
习题150
能力训练题150
6卧式储罐设计151
6.1支座形式及设置151
6.2载荷与内力分析153
6.2.1载荷分析153
6.2.2内力分析155
6.3圆筒的应力计算与校核156
6.3.1圆筒的轴向应力156
6.3.2鞍座平面圆筒的切向剪应力158
6.3.3鞍座平面圆筒的周向应力159
6.4鞍座选用与设计校核162
6.4.1鞍座结构与选用162
6.4.2鞍座设计校核163
设计举例165
思考题170
习题170
能力训练题170
7换热设备171
7.1常用换热设备的特点及应用171
7.2管壳式换热器的结构类型及特点173
7.3管壳式换热器设计概要176
7.3.1工艺设计176
7.3.2机械设计180
7.4管壳式换热器结构设计181
7.4.1管束181
7.4.2壳体与管箱185
7.4.3浮头盖与钩圈186
7.5管板强度计算187
7.5.1管板受力分析188
7.5.2管板强度计算概要189
7.6膨胀节190
7.6.1膨胀节的设置条件与结构类型190
7.6.2波形膨胀节设计计算概要191
7.7管束振动与防振192
7.7.1振动诱因与计算参数192
7.7.2振动判据与防振措施193
思考题193
能力训练题194
8塔设备195
8.1概述195
8.2板式塔内件196
8.2.1塔盘结构196
8.2.2塔盘的强度与刚度校核199
8.2.3进料管结构及除沫装置201
8.3填料塔内件202
8.3.1液体分布与收集装置202
8.3.2填料支承与压紧、限位装置204
8.4塔设备载荷分析与计算205
8.4.1塔的自振周期205
8.4.2风载荷207
8.4.3地震载荷215
8.4.4偏心弯矩与重力载荷221
8.4.5圆筒塔壳轴向应力计算与校核221
8.5裙座设计224
8.5.1裙座结构设计要点224
8.5.2裙座设计计算226
思考题230
习题231
能力训练题231
9反应设备232
9.1概述232
9.1.1搅拌反应器的总体结构232
9.1.2搅拌反应器的类型233
9.1.3新型混合与反应设备234
9.2反应器的搅拌罐235
9.2.1罐体强度设计235
9.2.2换热元件236
9.2.3工艺管口结构238
9.3反应器的搅拌装置239
9.3.1搅拌器形式、特点及选择239
设计举例245
9.3.2搅拌轴245
9.4反应器的传动装置247
9.4.1电动机与减速器的类型及选用247
9.4.2机架与凸缘249
9.4.3轴封装置249
思考题253
习题253
能力训练题253
附录254
附录Ⅰ承压设备重要及常用法规和标准名录254
附录Ⅱ承压设备用钢板国内外牌号对照表255
附录Ⅲ我国部分地区基本风压与地震基本烈度256
附录Ⅳ常用钢板许用应力257
附录Ⅴ钢管许用应力258
附录Ⅵ锻件许用应力259
附录Ⅶ螺柱许用应力260
参考文献261
精品教材 更多
