本课程是过程装备于控制工程专业学生在学习完通识教育基础课和专业基础课的基础上开设的一门专业核心课程。内容包括弹性力学基础、压力容器设计的理论及方法、典型化工设备的基本理论及设计方法等。课程以弹性理论和板壳理论为理论基础,对过程设备涉及的压力容器中的筒体、封头等主要部件作了理论分析和设计计算,介绍过程设备设计规范和常用材料及其选择。在此基础上对典型的过程设备:如储存设备、换热设备、塔设备和反应设备,讲解其典型结构,原理及主要部件的设计计算。
本课程的教材选用郑津洋、董其伍、桑芝富等主编的《过程设备设计》教材,该教材2001年由化学工业出版社出版,2005年第二版,2010年出版第三版,2015年出版第四版,为“十五”、“十一五”、“十二五”普通高等教育国家级规划教材,中国石油和化学工业优秀出版物(教材类)一等奖。
通过本课程的理论教学,使学生具备下列知识和能力:
1、能够运用数学、工程材料、过程设备的专业知识,进行压力容器类别划分,能综合考虑压力容器的使用环境、材料的力学性能、制造工艺性能等因素压力容器及其零部件材料进行选择。
2、能够运用数学、工程材料、力学、过程设备基本理论的基本原理,对压力容器领域的受压元件进行应力分析、失效模式分析,分析压力容器受压元件强度、刚度、稳定性、密封性能,并提出解决方案。
3、能够针对压力容器特定工况需求,设计或选择满足工况需求的压力容器及其相关零部件,在设计和选择过程中能够适当考虑经济、安全、环境等因素。
机械制图、高等数学、工程力学、工程材料、弹性力学、化工原理、机械设计、机械制造、专业英语等课程为本课程的先修课程。
1)国家质量技术监督局发布,《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016
2)国家质量技术监督局发布,《压力容器》GB150-2011
3) 国家质量技术监督局发布,《热交换器》GB151-2014
4)国家质量技术监督局发布,《卧式容器》NB/T47042-2014
5)国家质量技术监督局发布,《塔式容器》NB/T47041-2014
6)约翰.F.哈维[美].压力容器部件结构-设计与材料.化学工业出版社,北京:1985
7)范钦珊.压力容器的应力分析与强度设计,原子能出版社,北京,1979
8)华东理工大学王志文教授主编《化工容器设计》,化学工业出版社出版社,北京:2006
9)M. H. Jawad, J. R. Farr. Structure Analysis and Design of Process Equipment. New York: John Wiley & Sons,Inc,1984
10)S. S. Gill. The stress analysis of pressure vessels &pressure vessel components. Pergamon Press:1970
11)H. H. Bednar. Pressure vessel design handbook. New York: Van Nostrand Reinhold,1986
12)J. F. Harvey. Theory and design of pressure vessels. Second Edition. New York: Van Nostrand Reinhold,1986
1.https://www.forengineers.org/ (美国Pressure Vessel Research Council)
2.https://www.eperc.bam.de/ (European Pressure Equipment Research Council)
3.https://www.cnscpv.org.cn/ (全国锅炉压力容器标准化技术委员会)