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| 內容簡介： |
本课程内容包括工艺开发、项目可行性研究、环境评价、过程工业生产装置的系统设计、机器设备选型、单参数自控设计、压力管道设计、绝热、防腐蚀、安装、试车等生产装置建设有关领域的基础知识。
新版教材对管道设计部分进行了全面修订。引入压力管道的概念，将压力管道的基础知识、材料选择、零部件、强度计算、柔性分析、结构设计、振动等各项内容全部按*规范、标准进行了改编，与工程实践完全一致。
本书的编写宗旨是宣扬知识集成，灵活运用，密切结合工程实践的理念。新版中增加了综合自检习题，供读者自我检测对知识掌握的程度和综合运用所学专业知识解决工程实际问题的能力。综合自检习题是根据多年考试、考核的题目整理改编成的，具有很强的可行性和很高的可信度。
本课程内容包括工艺开发、项目可行性研究、环境评价、过程工业生产装置的系统设计、机器设备选型、单参数自控设计、压力管道设计、绝热、防腐蚀、安装、试车等生产装置建设有关领域的基础知识。
新版教材对管道设计部分进行了全面修订。引入压力管道的概念，将压力管道的基础知识、材料选择、零部件、强度计算、柔性分析、结构设计、振动等各项内容全部按*规范、标准进行了改编，与工程实践完全一致。
本书的编写宗旨是宣扬知识集成，灵活运用，密切结合工程实践的理念。新版中增加了综合自检习题，供读者自我检测对知识掌握的程度和综合运用所学专业知识解决工程实际问题的能力。综合自检习题是根据多年考试、考核的题目整理改编成的，具有很强的可行性和很高的可信度。
本书可供过程装备与控制工程专业、过程工业工艺类专业本、专科学生作为选修课教材，也可供各行业从事过程工业生产技术管理工作的技术人员参考。
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| 關於作者： |
廖传华，男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。
主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优教学成果一等奖。
主要从事以下方向的研究工作：
（ 1 ）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。
廖传华，男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。
主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优教学成果一等奖。
主要从事以下方向的研究工作：
（ 1 ）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。
（ 2 ）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。
（ 3 ）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。
（ 4 ）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。
（ 5 ）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。
（ 6 ）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优图书二等奖。
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| 目錄：
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1绪论
1.1工业过程与过程工业1
1.1.1工业过程1
1.1.2过程工业1
1.1.3过程工业的特点2
1.2典型成套装备示例2
1.3过程装备成套技术的主要任务和基本要求6
2项目可行性研究与评价
2.1项目审核、审批程序与要求8
2.2可行性研究报告9
2.2.1可行性研究的依据和基本要求9
2.2.2可行性研究报告内容10
2.3工艺路线的选择12
2.4经济评价14
2.4.1财务评价15
2.4.2国民经济评价16
2.4.3不确定性分析与经济风险分析18
2.4.4方案经济比选20
2.5节能评估21
2.5.1节能评估类型与方法21
2.5.2节能评估要求22
2.5.3节能评估报告内容23
2.6环境影响评价24
2.6.1环境影响因素与评价方法24
2.6.2环境影响评价程序与要求25
2.6.3环境影响评价报告26
2.7水土保持方案27
2.7.1水土保持方案编制要求28
2.7.2水土保持方案报告28
2.8安全评价29
2.8.1安全评价的分类30
2.8.2安全评价的基本程序与方法30
2.8.3安全评价报告31
2.9职业病危害评价33
2.9.1职业有害因素及职业病危害评价分类33
2.9.2职业病危害评价方法与程序34
2.9.3职业病危害评价报告内容36
学习要点37
参考文献38
3工艺流程设计
3.1工艺设计的内容及设计文件39
3.1.1工艺设计的内容和程序39
3.1.2初步设计的设计文件39
3.1.3施工图设计的设计文件42
3.2工艺设计中的全局性问题43
3.2.1厂址的选择与总图布置43
3.2.2安全防火与环境保护43
3.2.3公用工程44
3.2.4自动控制45
3.2.5土建设计45
3.3工艺流程设计及工艺流程图45
3.3.1工艺流程设计45
3.3.2工艺流程图46
3.3.3工艺流程图的绘制47
3.4设备布置图55
学习要求60
参考文献60
4过程装备的设计与选型
4.1过程设备的设计与选型61
4.1.1传热设备的设计与选型61
4.1.2传质设备的设计69
4.1.3反应设备的设计72
4.1.4储运设备的设计74
4.2过程机械的选型75
4.2.1过程机械的选型原则75
4.2.2输送机械的选型76
4.2.3分离机械的选型85
4.2.4干燥机械的选型88
学习要求91
习题91
参考文献91
5过程装备的布置设计
5.1过程装备布置的一般原则93
5.2过程装备的布置设计95
5.2.1管廊的布置95
5.2.2过程设备的布置设计97
5.2.3过程机械的布置设计110
学习要求115
参考文献115
6管道系统设计
6.1过程工业管道系统的设计内容116
6.1.1过程工业管道系统设计的基本要求116
6.1.2过程工业管道设计的任务117
6.1.3过程工业管道设计的一般程序119
6.2过程工业管道系统的组成与选用120
6.2.1管子120
6.2.2管件121
6.2.3管道附件124
6.3管道布置设计133
6.3.1管廊上管道的布置设计134
6.3.2过程设备的管道布置设计135
6.3.3过程机器的管道布置设计146
6.3.4管道布置计算机辅助设计制图软件152
6.4管道布置图153
6.4.1管道布置平面图的设计153
6.4.2管道空视图156
6.5管道应力分析与补偿159
6.5.1管道应力分析159
6.5.2管道的柔性设计161
6.5.3管道热应力补偿165
6.5.4管道支吊架168
6.6管道的防振设计173
6.6.1往复式压缩机管系的振动173
6.6.2液击引起的管道振动176
6.6.3气液两相流引起的管道振动179
学习要求181
参考文献181
7过程控制工程设计
7.1过程控制系统设计183
7.1.1过程控制系统方案的确定183
7.1.2过程控制系统设计中的注意事项184
7.1.3单回路控制系统的设计原则184
7.1.4单回路控制系统设计举例186
7.1.5串级控制187
7.2自动化装置的选型189
7.2.1仪表选型189
7.2.2控制阀的选型193
7.3微机控制系统设计195
7.3.1系统分析设计196
7.3.2总体方案设计197
7.3.3硬件设计198
7.3.4软件设计198
7.3.5系统联调199
7.4DCS及FCS199
7.4.1基本概念199
7.4.2用Field Point组成的 FCS系统201
7.4.3工业自动化组态软件Lookout203
7.5先进过程控制系统介绍203
7.5.1自适应控制系统204
7.5.2预测控制系统204
7.5.3模糊控制系统204
7.5.4人工神经网络控制系统205
学习要求205
参考文献205
8绝热设计
8.1绝热结构设计207
8.1.1绝热结构的形式207
8.1.2绝热层材料的选取208
8.1.3防潮层材料的选取211
8.1.4保护层材料的选取212
8.2绝热计算212
8.2.1绝热层厚度的计算212
8.2.2经济厚度计算213
8.2.3最大允许热、冷损失下绝热层厚度计算方法215
8.3绝热工程检验与验收216
8.3.1材料的检验216
8.3.2施工过程中的检验217
8.3.3绝热工程验收及交工218
学习要求219
习题219
参考文献219
9防腐工程
9.1腐蚀的种类220
9.1.1金属材料腐蚀的分类220
9.1.2非金属材料腐蚀的分类221
9.2金属腐蚀的防护方法222
9.2.1改善腐蚀环境222
9.2.2电化学保护法223
9.2.3防腐衬里法225
9.2.4耐腐蚀材料法226
9.2.5防腐蚀覆盖层法227
9.3防腐蚀施工与检验229
9.3.1施工准备229
9.3.2施工人员责任制和安全防范制度229
9.3.3防腐蚀基体的处理与施工229
9.3.4工程验收230
学习要求231
参考文献231
10过程装备安装
10.1安装前的准备232
10.1.1基础的设计与制作232
10.1.2起吊设备的选择与就位233
10.2设备安装234
10.2.1大型重设备的运输和就位234
10.2.2过程设备的安装235
10.3机器安装237
10.3.1离心压缩机的整体安装237
10.3.2活塞式压缩机的现场组装238
10.4管道安装240
10.4.1管道的工厂预制240
10.4.2管道的安装241
10.4.3管道支架的安装242
学习要求242
习题242
参考文献242
11试车与验收
11.1试车基本规定243
11.2预试车244
11.2.1单机试车244
11.2.2工程中间交接245
11.3冷试车246
11.4热试车246
11.4.1热试车方案的内容246
11.4.2热试车条件和要求247
11.5性能考核248
11.6竣工验收248
学习要求250
参考文献250
12过程装备成套设计示例甲醇制氢
12.1工艺路线的选择251
12.2工艺设计252
12.3工艺计算252
12.3.1物料衡算252
12.3.2热量衡算253
12.4设备设计255
12.5机器选型与管道设计255
12.5.1机器选型255
12.5.2管子选型256
12.6设计图纸259
12.7控制方案设计259
12.8经济评价259
12.8.1单元设备价格估算259
12.8.2总投资估算260
12.8.3总成本费用估算与分析261
12.8.4盈利能力分析262
12.8.5盈亏平衡分析262
12.9安全评价263
12.9.1装置中存在的潜在危险因素分析263
12.9.2应对措施263
12.10环境影响评价264
12.10.1施工期的主要环境问题及对策264
12.10.2运营期的主要环境问题及对策264
参考文献265
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| 內容試閱：
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前言
本书作为过程装备与控制工程专业的一门综合性专业课教材，第二版出版至今已有10年，书中部分内容已滞后相关标准和工程实践。为此，于2018年9月，成立了第三版编写组，经多方意见征集和研究讨论，达成共识：第三版仍维持前两版综合性强、实践性鲜明的特点，但针对当前过程工业与学科发展以及教学的需要，尤其是工程教育专业认证的要求，对全书内容重新进行了梳理、调整、更新和补充，对引用的规范、标准也全部进行了更新。
全书共分12章：第1章根据具体过程工业生产流程的特点，提出《过程装备成套技术》的内容及要求；第2章介绍项目可行性研究与评价，并介绍设计方案对经济、节能、环境、健康、安全的影响的评价方法和要求；第3章介绍工艺设计及设备布置图；第4章介绍过程装备的设计与选型；第5章介绍过程装备的布置设计；第6章介绍管道系统设计；第7章介绍过程装置的控制系统设计；第8章介绍过程设备及管道的绝热设计；第9章介绍过程设备的腐蚀与防护方法；第10章介绍过程装置的安装；第11章简要介绍成套过程装置的试车与验收；第12章给出了过程装备成套设计示例。
第三版由南京工业大学廖传华教授、郑州大学张军教授和华南理工大学李静教授主编，第1、第5、第6、第10、第12章由廖传华教授修订，第2章由魏新利教授修订，第3、第11章由张军教授修订，第4章由王银峰副教授修订，第7章由靳遵龙教授修订，第8、9章由李静教授修订。全书由黄振仁教授主审。本书的编写工作得到江苏高校品牌专业建设工程资助项目（PPZY2015A022）和南京工业大学重点教材建设项目的资助。
全书从材料的收集整理、文稿的写作到修订等方面都得到了前版主编黄振仁教授、魏新利教授以及原版各章节编写人员的大力支持。黄振仁教授对全书作了详细认真的审阅并给出了很多中肯的修改意见。魏新利教授对全书的体系结构提出了宝贵的建议。此外，西安石油大学樊玉光教授、华陆工程科技有限责任公司郭卫疆教授级高级工程师、中国五环工程有限公司蔡晓峰教授级高级工程师均对本书的修订提出了很好的建议，并提供了大量的工程资料和最新标准。本书在编写过程中，得到了各主编学校相关领导的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。尽管我们用心工作，但由于水平有限，书中不妥之处在所难免，热诚欢迎读者批评指正。
编者
2019年7月
第一版前言
过程装备成套技术是过程装备与控制工程专业的一门综合性专业课程。随着现代科学技术的迅速发展和市场经济体制在我国逐步形成，社会的人才需求越来越趋向于高素质复合型。为使学生具备更好的社会适应能力，一方面要加强各种基本能力培养，另一方面还要进一步调整知识结构、拓宽知识面，掌握一些相近学科的知识。本课程的设置及内容选取正是基于这样的出发点。为此，本课程的内容涉及新产品生产工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价和环境评价、机器和设备的型式选择、重要工艺参数的自动控制方案选择与设计、管道设计、绝热与防腐蚀设计、装置的安装及检验、装置的试车等与过程装置设计、建设全过程有关的各种工程知识。
本课程以小型过程工业装置设计、建设所需具备的知识为构架, 以学习工程材料、化工原理、过程设备设计、过程机械和过程装备控制技术及应用等课程为基础。凡上述课程中学过的内容本书原则上不再重复。补充上述课程中没涉及的某些知识，并努力将各自独立的技术知识贯穿起来。本课程的内容选取和编写格式更接近工程实际。由于本课程具有很强的综合性和实践性，仅靠传统的课堂教学手段难以达到预期的教学效果。为此,在教学过程中将配合使用一些现代化教学手段，还拟进行一次综合性专业课课程设计。该课程设计是一个涉及多门专业课程知识的小型工程设计。我们在本课程试行过程中遇到的最大困难是缺少适合学生课程设计使用的参考书，设计参考资料不全、不多、不新。为此《过程工业成套设备设计指南》兼作课程设计指导书 即将出版。该参考资料将以某一过程工业生产装置的设计全过程为纲，在表达设计过程的同时，摘引所用到全部最新实用设计资料，鉴于篇幅的关系，所有表格均为摘要加注出处。希望每个学生按照指南的程序基本上能够独立完成一个小型工业生产装置或其中某个局部的设计，获得过程工业装置工程设计的基本训练。同时，指南可以作为本教材的辅助教学资料，起到帮助学生掌握本课程教学内容并拓宽知识面的辅助作用。
本课程大纲于1998年5月首次在由浙江大学、南京工业大学、郑州大学、北京化工大学、江苏石油化工学院、青岛化工学院、武汉化工学院等十院校组成的《化工机械专业课程体系与教学内容改革的研究》课题组工作会议上提出并进行了讨论。当年12月在南京召开专题研讨会最后确定编写大纲，会后编写工作即全面展开。本书由南京工业大学黄振仁教授和郑州大学魏新利教授任主编，江苏石油化工学院卓震教授为本书主审。参加编写的有：黄振仁第1、10章，魏新利、刘宏第2、3、4章，顾海明、黄振仁第5章，廖传华、顾海明第6章，李瑾第7章，王定标第8章，尹华杰第9章，张新年第11章，张锁龙第12章。
本课程是一门新设课程，在正式出版前编印了试用本，在南京工业大学和郑州大学进行了试用，同时向兄弟院校和企业、研究单位的有关人员广泛征求意见。虽然得到了很多帮助，但在内容的深广程度的把握方面仍不敢说十分恰当。又考虑到为了使本书能有较大的使用面，内容偏于全、多一些，而且选取了一些不是很适合教学而工程实践却比较有用的资料。本书按本科3学分所需教学内容进行编写，其他情况可酌情处理。叙述性内容可自学，实践性内容可现场参观或看录像。本书也可以供过程工业工艺类专业学生和过程装备与控制工程专业大专学生使用，也可供从事过程工业生产管理的技术人员参考。
本教材编写过程中得到了有关院校的领导和教学主管部门的关心、支持和指导，许多同行也提供了很多很好的意见和建议。在本书正式出版之时向他们和所有为本书编写工作予以支持和帮助的同志表示衷心的感谢。
本书的编写历时两年多，虽然我们在编写过程中反复推敲、反复修改，力求为读者提供一本有实用价值的教材和参考读物，但鉴于编者的认识水平和学术水平所限，不妥之处在所难免。敬请使用本书的师生和其他读者不吝赐教，多提宝贵意见，不胜感谢。
编者
2001.1
第二版前言
本书作为过程装备与控制工程专业的一门新设专业课过程装备成套技术的第一本教材，自2001年问世以来，得到广泛的关注。本课程很强的综合性和实践性的鲜明特点得到很高的评价。以本教材建设为核心的课程建设成果获江苏省教学成果一等奖。本教材被列入教育部普通高等教育十一五国家级规划教材和江苏省精品教材建设项目。
鉴于本教材已出版6年，有些内容有了许多新的进展，特别是压力管道的安全管理，2003年3月11日国务院颁布国务院令（第373号），将压力管道与锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施一并列为涉及生命安全、危险性较大的特种设备，制订出版了一批新规范、新标准。原版本已严重脱离工程实践现状。这次改版对管道设计部分进行了全面修订。引入压力管道的概念，将压力管道的基础知识、材料选择、零部件、强度计算、柔性分析、结构设计、振动等各项内容全部按最新规范、标准进行了改编，与工程实践完全一致。
本书的编写宗旨是宣扬一种理念，即不同课程的知识不是孤立的，而是相互关联的，只有将各种自成体系的知识进行有机集成、灵活运用，才能解决工程实际问题。本课程的主要任务是将本专业的多门专业基础课程和专业课程的知识进行关联、集成，并补充工程实践中需要的若干其他学科的知识，为学生架构一个与工程实践相一致的知识体系，培养全方位分析考虑问题的思维模式。
初版教材使用情况各异，教材本身对学时差别具有较好的适应性，教材中的内容有的与其他课程有联系，有的可以自学。教学的核心内容在于培养学生综合运用所学各种知识解决工程实际问题的能力。为此，这次改版增加了附录及两道综合自检习题，供学生自我测试对课程知识掌握程度和综合运用所学专业知识解决工程实际问题的能力。综合自检习题是根据南京工业大学该课程教学中多年考试、考核的题目整理改编而成，具有很强的可行性和很高的可信度，希望对读者切实掌握本教材的核心内容有所帮助。
本次改版基本保持原来的体系和结构。使用初版教材的师生指出的问题和提出的修改建议，在新版的教材中基本都得到了体现。在此向他们表示衷心的感谢。但这次改编的面有一定的局限性，不妥和不足之处在所难免，恳请使用本教材的同行和读者批评指正，不胜感谢。
编者
2008.1
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