本課程內(nèi)容包括工藝開發(fā)、項目可行性研究、環(huán)境評價、過程工業(yè)生產(chǎn)裝置的系統(tǒng)設(shè)計、機器設(shè)備選型、單參數(shù)自控設(shè)計、壓力管道設(shè)計、絕熱、防腐蝕、安裝、試車等生產(chǎn)裝置建設(shè)有關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識。
新版教材對管道設(shè)計部分進行了全面修訂。引入壓力管道的概念，將壓力管道的基礎(chǔ)知識、材料選擇、零部件、強度計算、柔性分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、振動等各項內(nèi)容全部按*規(guī)范、標準進行了改編，與工程實踐完全一致。
本書的編寫宗旨是宣揚知識集成，靈活運用，密切結(jié)合工程實踐的理念。新版中增加了綜合自檢習題，供讀者自我檢測對知識掌握的程度和綜合運用所學專業(yè)知識解決工程實際問題的能力。綜合自檢習題是根據(jù)多年考試、考核的題目整理改編成的，具有很強的可行性和很高的可信度。
本書可供過程裝備與控制工程專業(yè)、過程工業(yè)工藝類專業(yè)本、專科學生作為選修課教材，也可供各行業(yè)從事過程工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理工作的技術(shù)人員參考。
廖傳華，男，湖北洪湖人。浙江大學化工過程機械專業(yè)碩士，南京工業(yè)大學化學工程專業(yè)博士，教授。
主要從事本科生《過程裝備成套技術(shù)》、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的教學工作，編寫教材2部。2005年獲江蘇省普通高校優(yōu)教學成果一等獎。
主要從事以下方向的研究工作：
（ 1 ）高濃度難降解有機廢水深度治理與資源化利用：采用超臨界水氧化技術(shù)對高濃度難降解工業(yè)廢水和有機污泥進行深度治理，不僅滿足達標排放，還能實現(xiàn)能源的綜合利用。已發(fā)表論文10多篇，出版專著4部，申報發(fā)明專利15項（獲授權(quán)3項）。研究成分果于2011年和2013年分別獲中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明三等獎和二等獎各一項。
（ 2 ）天然產(chǎn)物有效成分的高效提�。翰捎贸R界萃取技術(shù)對天然產(chǎn)物中的有效成份進行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低產(chǎn)物中的化學溶劑殘留。已發(fā)表論文20多篇，出版專著5部，獲授權(quán)發(fā)明專利1項。
（ 3 ）超細粉體的制備：采用超臨界膨脹法制備超細粉體。已發(fā)表論文多篇，出版專著1部，獲授權(quán)發(fā)明專利1項。
（ 4 ）熱力干燥：主要從事噴霧干燥、噴霧造粒、半干法噴霧煙氣脫硫等方面的研究工作，已發(fā)表論文10多篇，獲授權(quán)專利1項�，F(xiàn)為中國化工學會化學工程專業(yè)委員會干燥專業(yè)組理事、中國通用機械干燥協(xié)會技術(shù)委員會委員、中國通用機械干燥協(xié)會標準化委員會委員。
（ 5 ）可再生能源與低碳技術(shù)研究：主要從事中硬質(zhì)秸稈的氣化、生物質(zhì)超臨界水部分氧化制甲烷、中高溫太陽能熱利用、城市型風機等方面的研究工作，已發(fā)表論文10余篇，出版專著1部，申請發(fā)明專利8項。
（ 6 ）工業(yè)節(jié)水減排技術(shù)：針對高耗水行業(yè)，采用夾點技術(shù)，在對用水節(jié)點進行分析的基礎(chǔ)上，進行工藝流程的優(yōu)化與新型設(shè)備的開發(fā)，通過循環(huán)用水和廢水處理再生回用而實現(xiàn)節(jié)約用水。研究成果獲2011年江蘇省水利科技成果二等獎。出版專著《工業(yè)節(jié)水案例與技術(shù)集成》獲中國石油和化學工業(yè)優(yōu)圖書二等獎。
1緒論
1.1工業(yè)過程與過程工業(yè)1
1.1.1工業(yè)過程1
1.1.2過程工業(yè)1
1.1.3過程工業(yè)的特點2
1.2典型成套裝備示例2
1.3過程裝備成套技術(shù)的主要任務和基本要求6
2項目可行性研究與評價
2.1項目審核、審批程序與要求8
2.2可行性研究報告9
2.2.1可行性研究的依據(jù)和基本要求9
2.2.2可行性研究報告內(nèi)容10
2.3工藝路線的選擇12
2.4經(jīng)濟評價14
2.4.1財務評價15
2.4.2國民經(jīng)濟評價16
2.4.3不確定性分析與經(jīng)濟風險分析18
2.4.4方案經(jīng)濟比選20
2.5節(jié)能評估21
2.5.1節(jié)能評估類型與方法21
2.5.2節(jié)能評估要求22
2.5.3節(jié)能評估報告內(nèi)容23
2.6環(huán)境影響評價24
2.6.1環(huán)境影響因素與評價方法24
2.6.2環(huán)境影響評價程序與要求25
2.6.3環(huán)境影響評價報告26
2.7水土保持方案27
2.7.1水土保持方案編制要求28
2.7.2水土保持方案報告28
2.8安全評價29
2.8.1安全評價的分類30
2.8.2安全評價的基本程序與方法30
2.8.3安全評價報告31
2.9職業(yè)病危害評價33
2.9.1職業(yè)有害因素及職業(yè)病危害評價分類33
2.9.2職業(yè)病危害評價方法與程序34
2.9.3職業(yè)病危害評價報告內(nèi)容36
學習要點37
參考文獻38
3工藝流程設(shè)計
3.1工藝設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計文件39
3.1.1工藝設(shè)計的內(nèi)容和程序39
3.1.2初步設(shè)計的設(shè)計文件39
3.1.3施工圖設(shè)計的設(shè)計文件42
3.2工藝設(shè)計中的全局性問題43
3.2.1廠址的選擇與總圖布置43
3.2.2安全防火與環(huán)境保護43
3.2.3公用工程44
3.2.4自動控制45
3.2.5土建設(shè)計45
3.3工藝流程設(shè)計及工藝流程圖45
3.3.1工藝流程設(shè)計45
3.3.2工藝流程圖46
3.3.3工藝流程圖的繪制47
3.4設(shè)備布置圖55
學習要求60
參考文獻60
4過程裝備的設(shè)計與選型
4.1過程設(shè)備的設(shè)計與選型61
4.1.1傳熱設(shè)備的設(shè)計與選型61
4.1.2傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計69
4.1.3反應設(shè)備的設(shè)計72
4.1.4儲運設(shè)備的設(shè)計74
4.2過程機械的選型75
4.2.1過程機械的選型原則75
4.2.2輸送機械的選型76
4.2.3分離機械的選型85
4.2.4干燥機械的選型88
學習要求91
習題91
參考文獻91
5過程裝備的布置設(shè)計
5.1過程裝備布置的一般原則93
5.2過程裝備的布置設(shè)計95
5.2.1管廊的布置95
5.2.2過程設(shè)備的布置設(shè)計97
5.2.3過程機械的布置設(shè)計110
學習要求115
參考文獻115
6管道系統(tǒng)設(shè)計
6.1過程工業(yè)管道系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容116
6.1.1過程工業(yè)管道系統(tǒng)設(shè)計的基本要求116
6.1.2過程工業(yè)管道設(shè)計的任務117
6.1.3過程工業(yè)管道設(shè)計的一般程序119
6.2過程工業(yè)管道系統(tǒng)的組成與選用120
6.2.1管子120
6.2.2管件121
6.2.3管道附件124
6.3管道布置設(shè)計133
6.3.1管廊上管道的布置設(shè)計134
6.3.2過程設(shè)備的管道布置設(shè)計135
6.3.3過程機器的管道布置設(shè)計146
6.3.4管道布置計算機輔助設(shè)計制圖軟件152
6.4管道布置圖153
6.4.1管道布置平面圖的設(shè)計153
6.4.2管道空視圖156
6.5管道應力分析與補償159
6.5.1管道應力分析159
6.5.2管道的柔性設(shè)計161
6.5.3管道熱應力補償165
6.5.4管道支吊架168
6.6管道的防振設(shè)計173
6.6.1往復式壓縮機管系的振動173
6.6.2液擊引起的管道振動176
6.6.3氣液兩相流引起的管道振動179
學習要求181
參考文獻181
7過程控制工程設(shè)計
7.1過程控制系統(tǒng)設(shè)計183
7.1.1過程控制系統(tǒng)方案的確定183
7.1.2過程控制系統(tǒng)設(shè)計中的注意事項184
7.1.3單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計原則184
7.1.4單回路控制系統(tǒng)設(shè)計舉例186
7.1.5串級控制187
7.2自動化裝置的選型189
7.2.1儀表選型189
7.2.2控制閥的選型193
7.3微機控制系統(tǒng)設(shè)計195
7.3.1系統(tǒng)分析設(shè)計196
7.3.2總體方案設(shè)計197
7.3.3硬件設(shè)計198
7.3.4軟件設(shè)計198
7.3.5系統(tǒng)聯(lián)調(diào)199
7.4DCS及FCS199
7.4.1基本概念199
7.4.2用Field Point組成的 FCS系統(tǒng)201
7.4.3工業(yè)自動化組態(tài)軟件Lookout203
7.5先進過程控制系統(tǒng)介紹203
7.5.1自適應控制系統(tǒng)204
7.5.2預測控制系統(tǒng)204
7.5.3模糊控制系統(tǒng)204
7.5.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)205
學習要求205
參考文獻205
8絕熱設(shè)計
8.1絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計207
8.1.1絕熱結(jié)構(gòu)的形式207
8.1.2絕熱層材料的選取208
8.1.3防潮層材料的選取211
8.1.4保護層材料的選取212
8.2絕熱計算212
8.2.1絕熱層厚度的計算212
8.2.2經(jīng)濟厚度計算213
8.2.3最大允許熱、冷損失下絕熱層厚度計算方法215
8.3絕熱工程檢驗與驗收216
8.3.1材料的檢驗216
8.3.2施工過程中的檢驗217
8.3.3絕熱工程驗收及交工218
學習要求219
習題219
參考文獻219
9防腐工程
9.1腐蝕的種類220
9.1.1金屬材料腐蝕的分類220
9.1.2非金屬材料腐蝕的分類221
9.2金屬腐蝕的防護方法222
9.2.1改善腐蝕環(huán)境222
9.2.2電化學保護法223
9.2.3防腐襯里法225
9.2.4耐腐蝕材料法226
9.2.5防腐蝕覆蓋層法227
9.3防腐蝕施工與檢驗229
9.3.1施工準備229
9.3.2施工人員責任制和安全防范制度229
9.3.3防腐蝕基體的處理與施工229
9.3.4工程驗收230
學習要求231
參考文獻231
10過程裝備安裝
10.1安裝前的準備232
10.1.1基礎(chǔ)的設(shè)計與制作232
10.1.2起吊設(shè)備的選擇與就位233
10.2設(shè)備安裝234
10.2.1大型重設(shè)備的運輸和就位234
10.2.2過程設(shè)備的安裝235
10.3機器安裝237
10.3.1離心壓縮機的整體安裝237
10.3.2活塞式壓縮機的現(xiàn)場組裝238
10.4管道安裝240
10.4.1管道的工廠預制240
10.4.2管道的安裝241
10.4.3管道支架的安裝242
學習要求242
習題242
參考文獻242
11試車與驗收
11.1試車基本規(guī)定243
11.2預試車244
11.2.1單機試車244
11.2.2工程中間交接245
11.3冷試車246
11.4熱試車246
11.4.1熱試車方案的內(nèi)容246
11.4.2熱試車條件和要求247
11.5性能考核248
11.6竣工驗收248
學習要求250
參考文獻250
12過程裝備成套設(shè)計示例——甲醇制氫
12.1工藝路線的選擇251
12.2工藝設(shè)計252
12.3工藝計算252
12.3.1物料衡算252
12.3.2熱量衡算253
12.4設(shè)備設(shè)計255
12.5機器選型與管道設(shè)計255
12.5.1機器選型255
12.5.2管子選型256
12.6設(shè)計圖紙259
12.7控制方案設(shè)計259
12.8經(jīng)濟評價259
12.8.1單元設(shè)備價格估算259
12.8.2總投資估算260
12.8.3總成本費用估算與分析261
12.8.4盈利能力分析262
12.8.5盈虧平衡分析262
12.9安全評價263
12.9.1裝置中存在的潛在危險因素分析263
12.9.2應對措施263
12.10環(huán)境影響評價264
12.10.1施工期的主要環(huán)境問題及對策264
12.10.2運營期的主要環(huán)境問題及對策264
參考文獻265
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