《过程设备设计》
《过程设备设计》期末复习题及答案
《过程设备设计》期末复习题及答案第一章规程与标准1-1 压力容器设计必须遵循哪些主要法规和规程？答：1．国发[1982]22号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》（简称《条例》）；2．劳人锅[1982]6号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实施细则；3．劳部发[1995]264号：关于修改《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》"压力容器部分"有关条款的通知；4．质技监局锅发[1999]154号：《压力容器安全技术监察规程》（简称《容规》）；5．劳部发[1993]370号：《超高压容器安全监察规程》；6．劳部发[1998]51号：《压力容器设计单位资格管理与监督规则》；7．劳部发[1995]145号：关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器-分析设计标准》的规定；8．劳部发[1994]262号：《液化气体汽车罐车安全监察规程》；9．化生字[1987]1174号：《液化气体铁路槽车安全管理规定》；10．质技监局锅发[1999]218号：《医用氧舱安全管理规定》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1．设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责；2．容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样；3．容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1-3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用与不适用范围是什么？答：适用范围：1．设计压力不大于35MPa的钢制容器；2．设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。
不适用范围：1．直接用火焰加热的容器；2．核能装置中的容器；3．旋转或往复运动的机械设备（如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等）中自成整体或作为部件的受压器室；4．经常搬运的容器；5．设计压力低于0.1MPa的容器；6．真空度低于0.02MPa的容器；7．内直径（对非圆形截面，指宽度、高度或对角线，如矩形为对角线、椭圆为长轴）小于150mm的容器；8．要求作废劳分析的容器；9．已有其他行业标准的容器，诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。
过程设备设计课件ppt
机械力学基础
了解并掌握静力学的基本概念 和方法，如力的合成与分解、 力矩与力偶等。同时掌握材料 力学的基本概念和方法，如拉 伸、压缩、弯曲等基本变形。
机械材料与工艺
了解并掌握常用机械材料的种 类、性能和用途，如钢、铸铁 、有色金属等。同时掌握机械 零件的加工工艺和方法，如铸
造、锻造、焊接等。
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础和依据。
行业标准
各行业根据自身特点和发展需求 ，制定的一系列行业标准。
企业标准
企业根据自身实际情况和需求，制 定的企业标准。
过程设备材料及选型
1 2
过程设备材料的分类及特点
根据不同的使用环境和要求，选择合适的材料 。
材料选择的原则和方法
根据设备的具体使用条件、工艺要求、操作环 境等因素综合考虑，选择适合的材料。
06
总结与展望
总结：过程设备设计的关键要素与优化方向
关键要素
过程设备设计涉及的关键要素包括材料选择、结构设计、 制造工艺、操作条件确定、安全可靠性评估等方面，这些 要素对于设备的性能、质量和安全性都有重要影响。
制造工艺
制造工艺的选择对于过程设备的性能和质量也有重要影响 。在制造过程中，需要采用先进的加工设备和制造技术， 确保设备的精度和表面质量。
过程设备是工业生产中的重要组成部分，设计过程需要遵循一定 的原则和标准。
过程设备设计的任务和目标
通过对设备的设计，实现生产过程的优化、节能和安全。
过程设备设计的基本流程
从需求分析到方案设计、详细设计、施工图绘制等环节。
过程设备设计标准规范
国家标准
国家制定的有关过程设备设计 的标准规范，是设计工作的基
《过程设备设计》教学大纲
《过程设备设计》教学大纲二、课程的目的与任务先进制造技术主要指硬件产品的先进制造技术和流程型材料产品的先进制造技术。
过程工业是加工制造流程型材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。
成套过程设施装置则是组成过程工业的工作母机群，它通常是由一系列的过程及其和过程设备有关的，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程型材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程型材料产品。
《过程设备设计》课程的开设为在新世纪培养大批优秀的能够掌握流程型材料产品制造的先进装备设施技术的高级专业人才。
三、本课程与其它课程的联系过程设备设计是根据产品在全寿命周期内的功能和市场竞争（性能、质量、成本等）要求，综合考虑环境要求和资源利用率，运用化工工艺、机械原理、控制理论、力学基础、材料科学，以及美学、经济学等知识，经过设计师的创造性劳动，制定可用于制造的技术文件。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）压力容器导言(4学时)1、主要内容压力容器总体结构；压力容器分类；压力容器规范标准。
2、重点压力容器的分类及规范标准。
3、教学要求在介绍压力容器总体结构的基础上，结合介质的危害程度、操作条件及容器在生产中的作用。
较为全面的阐述压力容器分类方法，简要介绍美国、日本及欧盟等国的压力容器规范标准，最后着重介绍中国压力容器的主要规范标准。
（二）压力容器材料及环境和时间对其性能的影响(4学时)1、主要内容压力容器材料；压力容器制造工艺对钢材性能的影响；环境对压力容器用钢性能的影响；压力容器材料选择。
2、重点压力容器材料及选择。
3、教学要求了解决定压力容器安全性的内在因素是材料的状态和性能，外在因素是载荷、时间和环境条件。
设计压力容器应对材料的冶炼与轧制、供货状态、采购订货、检验验收、使用历史、加工性能、力学性能及其测试方法、与介质的相容性、使用过程中性能的劣化等有全面的了解，合理选择零部件材料，确保压力容器在整个使用寿命内安全可靠地运行。
过程设备设计课程设计大纲
（过程装备与控制工程专业用）
山东大学 过程装备与控制工程研究所
2000.1
1．〈过程设备设计〉课程设计的性质、目的和要求
1.1《过程设备设计》是过程装备与控制工程专业必修专业课，其课程设计是该课程学完后、 毕业设计开始前的最后一个教学环节。 1.2 目的是在教师指导下，使学生综合运用所学基础理论和专业知识，以典型化工设备为对 象，学习、掌握化工设备设计的基本原则、步骤和方法，完成一次工程师的基本训练，并为 毕业设计打下良好的基础。 1.3 要求通过课程设计使学生进一步提高收集、查阅中外文献、资料，正确选用设计标准、 规范，进行设计方案的比较与选择、理论分析、结构设计与强度计算、工程绘图、数据处理、 技术经济分析、撰写设计说明书，以及答辩等方面的独立工作能力。 1.4 课程设计的时间一般要求 3~4 周，安排在第七学期《过程设备设计》课结束后在校内集 中完成。
50
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自述 Kd=0.2
答辩 Ke=0.3
上述各项缺少一项或书写格式
不符合标准应扣分数
2
设 计 计 算 说
明 量
书质
文字工整规范、公式和图表等表 达规范，语句通顺，插图齐全，
结构分析清楚，计算全面 （包括工艺计算、强度计算）
10
10
上述各项缺少一项扣除分数
2
2
完 成
完成或超额完成
针对课题有 2~3 题答对
师生讨论问题答错可免于扣分
总计
Ta
Tb
Tc
注：1。总分：T=KaTa+KbTb+KcTc+KdTd+KeTe
《过程设备设计》教学大纲
《过程设备设计》教学大纲课程名称:过程设备设计英文名称: Process Equipment Design学分: 4.5学时: 72理论学时: 64实验学时:8教学对象:过程装备与控制工程专业本科生先修课程:高等数学,机械制图,工程力学,机械设计,化工原理,弹性力学,专业英语教学目的:本课程是过程装备与控制工程专业的主干专业课程，其目的旨在使学生能综合运用基础课、技术基础课程中的基本理论及相关的工程实践知识，通过本课程的学习，基本具备从事过程设备设计和研究开发的初步能力。
教学要求:熟悉并掌握过程设备设计的基本理论及工程实践，能采用正确、合理的方法进行过程设备的设计。
从材料、设备的结构、温度、制造质量、安装、操作维护等方面对过程设备的工程设计进行综合分析和研究。
教学内容:Introductory Remarks(1学时)Chapter 1 Pressure Vessel Introduction(1学时)1.1Gross Structure1.2Pressure Vessel Classification1.3Pressure Vessel Codes and Standards基本要求: 压力容器分类方法,总体结构,国内外规范和标准及其比较重点:按技术管理的分类, GB150,ASME难点:正确理解按技术管理的分类方法Chapter 2 Stress Analysis of Pressure Vessels(14学时)2.1 Stress Analysis of Revolution Shells2.1.1 Stress in Thin Walled Cylinders2.1.2 Membrane Theory2.1.3 Basic Equations2.1.4 Application of Membrane Shell Theory2.1.5 Discontinuity Analysis2.2 Analysis of Thick Walled Cylinder2.2.1 Elastic Stresses2.2.2 Elastic-Plastic Stress2.2.3 Yield Pressure and Bursting Pressure2.3 Stress Analysis of Flat Plate2.3.1 Introduction2.3.2 Bending Differential Equation2.3.3 Stresses in Circular Plate2.3.4 Stress of Symmetrically Loaded Circular Plate with a CircularCentral Hole2.4 Stability Analysis of Shells2.4.1 Introduction2.4.2 Bucking Analysis of Thin Wall Cylinder under External Pressure2.4.3 Critical Pressure of Other Revolution Shells2.5 Typical Local Stresses基本要求:回转壳的应力分析,二种基本理论,无力矩理论的基本方程,无力矩理论的应用,厚壁圆筒的弹性应力和弹塑性应力,屈服压力,爆破呀力,圆平板的应力计算及其应力分布,稳定性分析的基本方法,临界压力,局部应力分析的几种方法,降低局部应力的措施.重点: 回转壳的应力分析, 无力矩理论的基本方程, 厚壁圆筒的弹性应力, 临界压力,难点: 回转壳的应力分析, 稳定性的分析方法, 弹塑性应力.Chapter 3 Pressure Vessel Materials and Properties Effected by Environment and Time (6学时)3.1 Pressure Vessel Materials3.1.1 Pressure Vessel Steels3.1.2 Nonferrous Metal and Nonmetal3.2 Pressure Vessel Steel Properties Effected by Fabrication3.2.1 Plastic Deformation3.2.2 Welding3.2.3 Heat Treatment3.3 Pressure Vessel Steel Properties Effected by Environment3.3.1 Temperature3.3.2 Medium3.3.3 Loading Speed3.4 Selection of Pressure Vessel Materials3.4.1 Basic Requirement3.4.2 Selection基本要求:压力容器常用钢材,环境的影响,制造的影响,压力容器材料的选用重点: 压力容器常用钢材,各种环境的影响,材料的正确选用难点: 压力容器常用钢材的正确选用Chapter 4 Design of Pressure Vessels(14学时)4.1 Introduction4.2 Design Criterions4.3 Design by Rules4.3.1 Introduction4.3.2 Cylinder Design4.3.3 Head Design4.3.4 Sealing Device Design4.3.5 Opening and Reinforcement4.3.6 Support and Manhole ( Handhole )4.3.7 Safety Relieving Device4,3,8 Welded Structure Design4.3.9 Pressure Test4.4 Design by Analysis4.4.1 Introduction4.4.2 Stress Categories4.4.3 Computation of Stress Intensities4.4.4 Stress Intensity Limiting4.4.5 Application of Design by Analysis4.5 Fatigue Analysis4.6 Development of Pressure Vessel Technology基本要求:设计文件,设计准则,圆筒设计,封头设计,密封装置设计,开孔和开孔补强设计,常用支座,安全泄放装置,焊接结构,压力试验,应力分类,应力强度计算及限制,低循环疲劳曲线,平均应力影响.重点:圆筒和封头设计,密封机理,性能参数,高压密封结构,补强计算,焊接接头分类,应力分类,应力强度.难点:设计参数确定,夹套容器设计,双锥环受力分析,应力分类,应力强度Chapter 5 Storage Equipment(5学时)5.1 Introduction5.2 Horizontal Storage Tank5.2.1 Basic Structure5.2.2 Design Calculation5.3 Spherical Storage Tank5.3.1 Tank Body5.3.2 Support5.3.3 Manhole and Nozzle5.3.4 Accessories基本要求:鞍式支座的位置和数量,力学模型,内力分析,几种应力,球形储罐的罐体,支座重点:鞍式支座的结构和确定,扁塌现象.难点:卧式容器的力学模型Chapter 6 Heat Exchanger(8学时)6.1 Introduction6.2 Shell-and-Tube Heal Exchangers6.2.1 Basic Types6.2.2 Shell-and Tube Heat Exchanger Structure6.2.3 Tubesheet Design6.2.4 Expansion Joint Design6.2.5 Tubes Vibration and Protection6.3 Waste Heat Boiler6.4 Forced Heat Transfer基本要求:换热设备分类,管壳式换热器分类及选型,管程结构,壳程结构,管板设计思路,膨胀节,管束振动和防止,传热强化技术重点: 管壳式换热器分类,换热管,换热管与管板连接,管束分程,壳程结构,管束振动,传热强化技术.难点: 管壳式换热器结构,危险工况的确定Chapter 7 Tower(10学时)7.1 Introduction7.2 Packed Tower7.2.1 Packing7.2.2 Internals of Packed Tower7.3 Plate Column7.3.1 Classification7.3.2 Structure7.3.3 Construction of Tray7.4 Accessories7.4.1 Forth Remover7.4.2 Skirt Support7.4.3 Boom7.5 Strength Design of Tower7.5.1 Natural Vibration Period7.5.2 Loading Analysis7.5.3 Strength and Stability of Cylinder7.5.4 Strength and Stability of Skirt7.6 Vibration of Tower7.6.1 Vibration induced by Wind7.6.2 Prevention of Vibration基本要求:塔设备选型,填料分类,塔内件结构,板式塔分类,板式塔结构,塔盘结构,塔设备附件,塔强度计算,固有周期,载荷分析,筒体强度校核,稳定性校核,风的诱导振动,卡曼旋涡,塔设备的防振重点:填料塔结构,塔盘结构,塔设备载荷分析, 卡曼涡街难点: 风的诱导振动机理, 载荷分析,筒体强度校核Chapter 8 Reactors(5学时)8.1 Introduction8.1.1 Classification8.1.2 Characteristics8.2 Mechanical Agitated Reactor8.2.1 Basic Structure8.2.2 Agitated Vessel8.2.3 Agitator Impeller8.2.4 Shaft Design8.2.5 Sealing Device8.2.6 Gearing8.3 Development of Mechanical Agitated Reactors基本要求:反应器分类,机械式搅拌反应器的结构,搅拌器,搅拌容器,夹套结构,流动特性,搅拌器选型,影响搅拌功率的因素,搅拌轴的力学模型,填料密封,机械密封,传动装置.重点: 搅拌器的分类及选用,密封装置,流动类型难点: 搅拌器的选型实验教学1.内压薄壁容器应力测定（3学时）实验目的及要求:(1)了解内压薄壁容器在内压作用下薄膜应力的分布规律(2)验证薄壁容器筒体应力计算的理论公式(3)掌握用电阻应变仪测定应力的基本原理及具体操作的过程和方法本实验的具体操作为重点，故而需3学时。
《过程设备设计》教案贺 华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念、目的和意义。
2. 掌握过程设备的主要参数、类型和选用原则。
3. 熟悉过程设备的设计方法和步骤。
4. 能够运用相关软件进行过程设备设计。
5. 培养学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 过程设备设计概述1.1 过程设备的概念1.2 过程设备设计的目的和意义1.3 过程设备设计的现状和发展趋势2. 过程设备的主要参数2.1 设备内径2.2 设备长度2.3 设备容积2.4 设备材质3. 过程设备类型及选用原则3.1 容器3.2 反应器3.3 塔设备3.4 换热器3.5 选用原则4. 过程设备设计方法与步骤4.1 设计准备4.2 初步设计4.3 详细设计4.4 设计计算4.5 设计审核5. 过程设备设计软件应用5.1 AutoCAD5.2 SolidWorks5.3 PDMS三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和步骤。
2. 案例分析法：分析实际案例，加深学生对过程设备设计的理解。
3. 软件操作演示法：展示过程设备设计软件的使用方法。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力。
5. 实践教学法：引导学生参与实际项目，提高实践能力。
四、教学资源1. 教材：过程设备设计相关教材。
2. 课件：教学PPT。
3. 案例资料：实际过程设备设计案例。
4. 软件：AutoCAD、SolidWorks、PDMS等过程设备设计软件。
5. 实践项目：与企业合作，提供实际设计项目。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。
2. 期中考试成绩：考察学生对过程设备设计知识的掌握程度。
3. 实践项目评价：评价学生在实际项目中的表现和创新能力。
4. 期末考试成绩：全面考察学生的过程设备设计能力。
六、教学重点与难点教学重点：1. 过程设备设计的基本概念和目的。
2. 过程设备的主要参数和类型。
3. 过程设备设计的步骤和方法。
《过程设备设计》教案贺 华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念和重要性。
2. 掌握过程设备设计的基本原理和方法。
3. 熟悉常见的过程设备类型及其设计要求。
4. 能够运用过程设备设计的基本原理和方法解决实际问题。
二、教学内容1. 过程设备设计的基本概念和重要性定义和特点在化工生产中的应用2. 过程设备设计的基本原理和方法设计原则设计流程设计方法3. 常见的过程设备类型及其设计要求反应器换热器分离器泵和压缩机4. 过程设备设计中的关键参数和计算方法容积计算压力和温度计算材料选择5. 过程设备设计软件的应用CAD软件工艺模拟软件三、教学方法1. 讲授：讲解过程设备设计的基本概念、原理和方法，以及常见设备类型和设计要求。
2. 案例分析：分析实际案例，让学生更好地理解过程设备设计的方法和应用。
3. 软件演示：介绍并演示过程设备设计软件的应用，让学生了解实际设计过程中的工具使用。
四、教学评估1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生对过程设备设计的理解和兴趣。
2. 练习题：布置相关的练习题，评估学生对过程设备设计方法和计算方法的掌握程度。
3. 项目作业：要求学生完成一个过程设备设计项目，评估学生的综合运用能力和解决问题的能力。
五、教学资源1. 教材：选用合适的教材，提供全面的过程设备设计知识。
2. 案例资料：收集相关的案例资料，用于分析和讨论。
3. 设计软件：准备相关的过程设备设计软件，供学生实际操作和练习。
六、教学内容（续）6. 过程设备设计中的强度计算和稳定性分析应力计算稳定性分析设计规范和标准7. 过程设备的材料选择和腐蚀控制材料种类和性能腐蚀类型和防护措施材料选择原则8. 过程设备的结构优化和节能措施结构设计优化流体动力学节能技术和应用9. 过程设备的制造、检验和安装制造工艺质量控制和检验设备安装和调试10. 过程设备设计的经济性和环境影响评价成本分析经济效益评估环境影响评价和可持续发展6. 讲解和演示：通过讲解和演示，让学生理解过程设备设计中的强度计算和稳定性分析的方法和重要性。
过程设备设计第五版课后思考题
过程设备设计第五版课后思考题摘要：一、引言二、过程设备设计第五版课后思考题解析1.思考题概述2.思考题解答三、过程设备设计的重要性四、结论正文：一、引言过程设备设计是化学工程和石油工程领域中的重要环节，涉及到各种单元操作和设备的设计。
过程设备设计第五版课后思考题是为了帮助学生巩固课堂所学知识，提高实际问题解决能力而设置的。
本文将对这些思考题进行详细解析，以期帮助大家更好地理解和掌握过程设备设计的相关知识。
二、过程设备设计第五版课后思考题解析1.思考题概述过程设备设计第五版课后思考题涵盖了各种设备的设计，如换热器、塔设备、反应器等。
题目设置结合实际工程案例，要求学生运用所学知识解决实际问题。
这些思考题有助于学生将理论知识与实际工程相结合，提高分析问题和解决问题的能力。
2.思考题解答针对具体题目，我们可以通过以下步骤进行解答：（1）仔细阅读题目，理解题意。
（2）分析题目所涉及的设备类型、工艺条件以及相关设计要求。
（3）运用所学的设备设计原理和方法，如热力学分析、传质传热计算等，进行详细设计。
（4）对设计结果进行校核，确保设备性能满足要求。
（5）将解答过程和结果整理成文，提交作业。
三、过程设备设计的重要性过程设备设计在化工和石油工程领域具有重要意义，它关系到生产过程的安全、稳定、节能和环保。
通过过程设备设计，可以优化生产过程，提高产品质量和产量，降低能耗和成本，从而提高企业的经济效益和社会效益。
四、结论过程设备设计第五版课后思考题对学生的专业素养和实际能力提出了较高要求。
通过对这些思考题的解答和解析，学生可以更好地掌握过程设备设计的相关知识和技能，为今后从事相关工作奠定坚实基础。
过程设备设计
《过程设备设计》教案4—压力容器设计课程名称：过程设备设计专业：过程装备与控制工程任课教师：贺华第4章 压力容器设计本章主要介绍压力容器设计准则、常规设计方法和分析设计方法，重点是常规设计的基本原理和设计方法。
§4-1 概述一、压力容器设计的基本内容2、压力容器设计的基本步骤： 用户提出技术要求↓分析容器的工作条件，确定设计参数↓结构分析、初步选材↓选择合适的规范和标准↓⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧封材料。
结构，选择合适的密选择或设计合理的密封—密封设计料。
构尺寸，选择合适的材确定零部件结通过强度和刚度计算，—强度和刚度设计的结构形式。
设计简单、合理、经济、检验等方面的要求，满足工艺、制造、使用—结构设计、基本设计内容1应力分析和强度计算↓确定构件尺寸和材料↓绘制图纸，提供设计计算书和其它技术文件 二、压力容器设计的基本要求基本原则：安全是前提和核心，经济是设计的目标，在充分保证压力容器安全的前提下应尽可能做到经济。
三、压力容器设计条件 1、设计条件图2、基本设计要求⎩⎨⎧经济性安全性设计基本要求⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧搅拌容器条件图塔器条件图换热器条件图容器条件图设计条件图⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧温条件等）计寿命、腐蚀速率、保其它（容积、材料、设操作方式和要求压力和温度工作介质设计要求⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧断裂力学分析设计方法疲劳分析设计方法分析设计方法常规设计方法四、压力容器设计方法⎪⎩⎪⎨⎧它文件安装、使用说明书及其设计计算书设计图样五、压力容器设计文件§4-2 设计准则1、强度失效——由于材料屈服或断裂引起的压力容器失效。
（1）韧性断裂——压力容器在载荷作用下，应力达到或接近材料的强度极限而发生的断裂。
特点：①材料断裂前发生较大的塑性变形，容器发生鼓胀。
②容器断口处厚度减薄。
③断裂时几乎没有碎片。
失效原因：①容器厚度不够。
②压力过大（大于最大工作压力）。
（2）脆性断裂（低应力脆断）⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧交互失效泄漏失效失稳失效刚度失效强度失效式一、压力容器的失效形⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧腐蚀断裂蠕变断裂疲劳断裂脆型断裂韧性断裂强度失效形式——容器中的应力远低于材料的强度极限而发生的断裂。
过程设备设计
2.1.7 回转薄壳的不连续分析
a. 不连续和不连续分析
几何形态不连续、或数学不连续、或载荷 突变，由此造成应力突变或出现大应力状况。 由于不连续情况的存在，在此区域内出现了各 部分变形不协调的情况，造成过大的应力，导 致设备在局部破坏，最终造成设备失效。
分析不连续应力的方法称为不连续分析。
b. 不连续分析方法
（平动或转 动），如压缩机、风机、泵、分离 机；物料只经历物理过程； ——过程设备：完成其主要功能的部件是不动的， 如塔、换热器、反应器、储罐；物料经历物理或 化学过程； ——过程机器的主要功能是把能量传递给物料，提 高其压力或速度；过程设备的主要功能是为物料 的物理过程或化学过程提供适宜的场所；
（9）过程设备的基本要求
总结： 过程设备是化工、轻工、炼油、食品、制药、
冶金、能源等行业广泛使用的一种装备，有别于 一般的装备。过程设备的设计涉及到过程原理、 固体力学、流体力学、热力学、机械学、自动控 制原理与仪器仪表等学科。其涉及学科的范围和 问题的复杂程度都是工程问题中极为少见的。
先进的过程设备设计方法是以计算机辅助设 计（CAE)为标志的以寻求最优化结果为目标的设 计。
E .球形壳体 应力在支座支承处有突变，说明什么？
图片
无力矩理论的应用条件
• 壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变， 且构成壳体的材料的物理性能相同。
• 壳体的边界处不受集中力、且不受变形限制。
客观地说，实际的压力容器都不能使用无力 矩理论，但对于大部分的薄壁容器，由无力矩理 论得到的结果与真实情况之间的偏差并不大，完 全可以满足工程界的要求。如果上述条件得不到 满足，则无力矩理论不适用。
• 过程装备设计理论和手段的创新
——如热经济学优化设计理论、强度理论、失效判断 理论等；计算机辅助设计(CAE)软件包（i-deas、proe、UG、ANSYS等）。
过程设备设计pdf
过程设备设计pdf
过程设备设计是工业生产中关键的环节之一，它负责按照工艺要求，将原材料转化为成品，同时保证产品质量和生产效率。
本文将从设备设计的基本原理、设计流程、技术要求等多个方面进行探讨。
一、设计基本原理
过程设备设计的基本原理是在保证生产效率的同时，满足工艺要求和产品质量的需求。
设计的过程中，需要考虑设备的运行安全性、维护效率以及使用寿命等因素，同时也需要考虑环保、节能等问题。
二、设计流程
过程设备设计流程一般包括前期调研和分析、方案设计、设备选型和采购、制造和安装调试等步骤。
其中前期调研和分析是十分关键的，需要对工艺流程、原材料和成品要求等进行分析和研究，制定出可行的设计方案。
三、技术要求
过程设备设计需要满足的技术要求较为严格。
首先，设备必须要有良好的安全性和稳定性，以确保生产过程和人员安全。
其次，设备必须能够满足所需工艺条件和产品质量要求，以保证产品的市场竞争力。
最后，还需要考虑设备的运维成本和使用寿命等问题，以确保设备能够长期稳定运行。
四、案例分析
以石化行业生产的溶剂回收塔为例，溶剂回收塔是一种化工工艺设备，用于从废气中吸收或吸附有机物质，以回收有机溶剂。
在设计中，需要考虑溶剂的含量、流量、温度、压力等多个指标，以确保设备的正常运行。
此外，设计时还需要考虑使用寿命、维护成本等多个因素，以确保设备能够在长期运行中保持稳定性。
五、总结
过程设备设计是工业生产中至关重要的环节，其关系到整个生产过程的稳定性和产品质量。
在设计过程中，需要遵循基本原理，按流程进行设计和实施，满足技术要求以及考虑各种因素，从而得到优秀的设计方案。
《过程设备设计》课件
03
混合器操作
需要考虑混合效率、均匀度、能 耗等多方面因素，以确保混合器 能够高效、安全地运行。
需要严格控制混合速度、温度等 操作参数，以及密切监视混合过 程，及时调整操作条件。
分离设备
分离器类型
包括离心机、过滤器、萃取塔等，每种类型都有 其特定的应用场景和优缺点。
分离设计
需要考虑分离效率、处理能力、能耗等多方面因 素，以确保分离器能够高效、安全地运行。
设备材料选择
总结词
设备材料选择是过程设备设计的重要 环节，它决定了设备的性能和使用寿 命。
详细描述
设备材料选择需要考虑材料的物理、 化学和机械性能，以及耐腐蚀、耐高 温等特殊性能，以确保设备能够满足 生产工艺要求和安全运行。
结构设计
总结词
结构设计是过程设备设计的关键环节，它决定了设备的稳定性和可靠性。
《过程设备设计》ppt 课件
目录
• 过程设备设计概述 • 过程设备的主要类型 • 过程设备设计的基本要素 • 过程设备的制造与安装 • 过程设备的运行与维护 • 过程设备设计的发展趋势
01
过程设备设计概述
定义与目的
定义
过程设备设计是一门涉及工艺、机械 、材料、控制等多个领域的综合性学 科，旨在为工业生产过程中的各类设 备进行合理的设计和优化。
安全可靠
过程设备设计应遵循安全可靠的原则 ，确保设备在正常操作和异常情况下 均能安全稳定运行，同时要充分考虑 设备的维修和保养需求。
环保节能
过程设备设计应遵循环保节能的原则 ，通过优化设备结构和运行方式，降 低能耗和资源消耗，减少对环境的负 面影响。
02
过程设备的主要类型
反应设备
反应器类型
包括釜式反应器、管式反应器、 塔式反应器等，每种类型都有其 特定的应用场景和优缺点。
南京工业大学《过程设备设计》复习题
《过程设备设计》复习题一、填空1、压力容器基本组成：筒体、封头、密封装置、开孔与接管、支座、安全附件。
2、介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。
3、压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体和液化气体。
4、壳体中面：与壳体两个曲面等距离的点所组成的曲面。
5、薄壳：壳体厚度t与其中面曲率半径R的比值（t/R）max≤1/10。
6、厚壁圆筒中的热应力由平衡方程、几何方程和物理方程，结合边界条件求解。
7、改善钢材性能的途径：化学成分的设计、组织结构的改变、零件表面改性。
8、钢材的力学行为，不仅与钢材的化学成分、组织结构有关，而且与材料所处的应力状态和环境有密切的关系。
9、焊接接头系数——焊缝金属与母材强度的比值，反映容器强度受削弱的程度。
10、介质危害性：指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等；其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性。
11、《压力容器安全技术监察规程》根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分为三类。
12、回转薄壳：中面是由一条平面曲线或直线绕同平面内的轴线回转而成。
13、厚壁圆筒中热应力及其分布的规律为：① 热应力大小与内外壁温差成正比；② 热应力沿壁厚方向是变化的。
14、压力容器用钢的基本要求：较高的强度；良好的塑性、韧性、制造性能和与介质相容性。
15、压力容器设计中，常用的强度判据：包括抗拉强度бb、屈服点бs、持久极限、蠕变极限、疲劳极限б-116、强度失效——因材料屈服或断裂引起的压力容器失效，称为强度失效，包括（a）韧性断裂、（b）脆性断裂、（c）疲劳断裂、（d）蠕变断裂、（e）腐蚀断裂等。
二、简述题1、无力矩理论及无力矩理论应用条件？①壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变，且构成壳体的材料的物理性能相同。
②壳体的边界处不受横向剪力、弯矩和扭矩作用。
③壳体的边界处的约束可沿经线的切线方向，不得限制边界处的转角与挠度。
《过程设备设计》教案贺华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念、目的和意义。
2. 掌握过程设备设计的主要参数、计算方法和设计原则。
3. 熟悉常见过程设备的结构、特点和应用范围。
4. 学会运用相关软件进行过程设备的设计和分析。
5. 提高学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 过程设备设计概述过程设备的概念过程设备设计的目的和意义过程设备设计的现状和发展趋势2. 过程设备设计参数设备的主要参数参数的计算方法参数的选取原则3. 过程设备设计原则设计原则概述结构设计原则材料选择原则强度计算原则4. 常见过程设备及应用反应器换热器塔设备容器泵和压缩机5. 过程设备设计软件应用CAD软件应用过程设备分析软件应用工程仿真软件应用三、教学方法1. 讲授法：讲解过程设备设计的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，让学生了解过程设备设计的具体应用。
3. 实践操作法：引导学生运用相关软件进行过程设备的设计和分析。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力和创新思维。
四、教学资源1. 教材：过程设备设计相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。
3. 案例资料：收集实际工程案例，供学生分析和学习。
4. 软件资源：提供相关设计软件，让学生动手实践。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况。
2. 实践成果：评估学生在实践操作中的表现和设计成果。
3. 期末考试：设置过程设备设计相关的题目，检验学生的综合运用能力。
4. 小组评价：对小组讨论和合作情况进行评价，培养学生的团队合作精神。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16次课，每次课2小时。
2. 授课方式：理论课与实践课相结合，各占一半课时。
3. 实践环节：安排4次实践课，让学生动手操作，提高实际设计能力。
七、教学进度计划1. 第1-4课时：过程设备设计概述及设计参数讲解。
2. 第5-8课时：过程设备设计原则和常见过程设备及应用讲解。