本书在修订过程中仍保留了第4版的编排结构，以及由浅入深、内容丰富、突出基本概念和设计思想的风格，补充和修改了部分内容，更新了相关标准，章前增加了学习意义和学习目标，章中添加了动画、微课等新形态素材。
全书分绪论、压力容器部分和过程设备部分。在绪论中综合介绍过程设备特点、基本要求和设计内涵；压力容器部分包括压力容器结构、应力分析、材料及时间和环境对其性能的影响、设计准则、常规设计、分析设计、疲劳和棘轮分析等；过程设备部分包括储运设备、换热设备、塔设备和反应设备。
本书适合作为“过程装备与控制工程”专业的教材或教学参考资料，也可供其他专业选用和社会读者阅读。

郑津洋，浙江大学，中国石油和化学工业协会第五届科技图书编审委员会委员 ，教授、博导、所长，提出由钢带错绕筒体、双层等厚半球形封头和加强箍组成的全多层新型高压储氢容器结构，在预应力控制、氢气泄漏在线监测和报警、抗常温高压氢脆等方面有突破，使高压储氢的储存能力和安全性显著提高，研制成功拥有自主知识产权的大容积高压储氢罐（压力77MPa、容积2.5立方米）。发现了聚乙烯管道电熔接头中由微小气泡造成的冷焊特征线，揭示了特征线位置和冷焊程度间的关系，原创性地提出了一种高精度的冷焊缺陷检测新方法，解决了冷焊缺陷检测的国际难题；揭示了钢丝缠绕增强塑料复合管的力学响应特性，建立了基于寿命的设计制作方法；攻克了非线性设计、应变强化工艺、强化参数控制等关键技术，研制成功我国首台应变强化深冷容器，使容器内胆壁厚减薄40%-50%，在推广应用中产生了显著的经济效益。在朱国辉教授研究成果的基础上，创建的缠绕式承压设备优化设计理论，突破了JB1149标准的限制，被国家技术规范标准采纳，广泛应用于产品设计。 主持国家课题10项（包括863目标导向类课题、973课题等）、省部级课题7项、重大横向课题3项。 主编的国家规划统编教材《过程设备设计》在全国高校同类专业中被广泛使用，使用率超过90%，获中国石油和化学工业优教材一等奖；发表学术论文200多篇，其中SCI收录30篇、EI收录71篇。

绪　论 001

1　压力容器导言 011
1.1　压力容器总体结构 012
1.1.1　压力容器基本组成 012
1.1.2　压力容器零部件间的焊接 015
1.2　压力容器分类 015
1.2.1　介质危害性 015
1.2.2　压力容器分类 016
1.3　压力容器规范标准 019
1.3.1　国外主要规范标准简介 019
1.3.2　国内主要规范标准介绍 021
思考题 025

2　压力容器应力分析 027
2.1　载荷分析 028
2.1.1　载荷 028
2.1.2　载荷工况 030
2.2　回转薄壳应力分析 030
2.2.1　薄壁圆筒的应力 031
2.2.2　回转薄壳的无力矩理论 032
2.2.3　无力矩理论的基本方程 033
2.2.4　无力矩理论的应用 036
2.2.5　回转薄壳的不连续分析 041
2.3　厚壁圆筒应力分析 047
2.3.1　弹性应力 047
2.3.2　弹塑性应力 054
2.3.3　屈服压力和爆破压力 058
2.3.4　提高屈服承载能力的措施 059
2.4　平板应力分析 060
2.4.1　概述 060
2.4.2　圆平板对称弯曲微分方程 061
2.4.3　圆平板中的应力 064
2.4.4　承受轴对称载荷时环板中的应力 068
2.5　壳体屈曲分析 069
2.5.1　概述 069
2.5.2　均布轴压圆筒的临界应力 071
2.5.3　周向受外压圆筒的临界压力 071
2.5.4　其他回转薄壳的临界压力 073
2.5.5　壳体许用临界载荷 073
2.5.6　壳体屈曲数值模拟方法 074
2.6　典型局部应力 074
2.6.1　概述 074
2.6.2　受内压壳体与接管连接处的局部应力 075
2.6.3　降低局部应力的措施 078
思考题 079
习题 079

3　压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 083
3.1　压力容器材料 084
3.1.1　压力容器常用钢材 084
3.1.2　有色金属和非金属 086
3.2　压力容器制造工艺对钢材性能的影响 087
3.2.1　塑性变形 087
3.2.2　焊接 089
3.2.3　热处理 092
3.3　环境对压力容器用钢性能的影响 094
3.3.1　温度 094
3.3.2　介质 099
3.3.3　加载速率 103
3.4　压力容器材料选择 103
3.4.1　压力容器用钢的基本要求 103
3.4.2　压力容器钢材的选择 105
思考题 107

4　压力容器设计 109
4.1　概述 110
4.1.1　设计要求 110
4.1.2　设计文件 111
4.1.3　设计条件 111
4.2　设计准则 112
4.2.1　压力容器失效 112
4.2.2　强度失效设计准则 115
4.2.3　刚度失效设计准则 118
4.2.4　屈曲失效设计准则 119
4.2.5　泄漏失效设计准则 119
4.3　常规设计 119
4.3.1　概述 119
4.3.2　圆筒设计 122
4.3.3　封头设计 139
4.3.4　密封装置设计 149
4.3.5　开孔和开孔补强设计 171
4.3.6　支座和检查孔 178
4.3.7　超压泄放装置 180
4.3.8　焊接结构设计 183
4.3.9　耐压试验 188
4.3.10　泄漏试验 190
4.4　分析设计 191
4.4.1　概述 191
4.4.2　公式法 192
4.4.3　应力分类法 194
4.4.4　弹塑性分析法 206
4.5　疲劳和棘轮分析 208
4.5.1　概述 208
4.5.2　压力容器疲劳设计曲线 209
4.5.3　基于线弹性分析的疲劳失效评定 213
4.5.4　基于线弹性分析的热应力棘轮失效评定 216
4.5.5　基于弹塑性分析的疲劳和棘轮失效评定 218
4.5.6　影响疲劳寿命的其他因素 219
4.6　压力容器设计技术进展 220
4.6.1　可靠性设计 220
4.6.2　优化设计 220
4.6.3　基于失效模式设计 221
思考题 221
习题 222

5　储运设备 225
5.1 概述 226
5.1.1 介质特性 226
5.1.2 最大充装量 226
5.1.3 环境对设计参数的影响 227
5.2 固定式储罐的结构 227
5.2.1 卧式圆柱形储罐 227
5.2.2 立式平底筒形储罐 229
5.2.3 球形储罐 231
5.2.4 低温储罐 235
5.3 卧式储罐设计 236
5.3.1 支座结构及布置 236
5.3.2 设计计算 238
5.4 移动式压力容器 249
5.4.1 汽车罐车 249
5.4.2 长管拖车 252
思考题 253
习题 253

6　换热设备 255
6.1 概述 256
6.1.1 换热设备的应用 256
6.1.2 换热设备分类及其特点 257
6.1.3 换热器选型 265
6.1.4 换热器相关技术发展动向 266
6.2 管壳式换热器 266
6.2.1 基本类型 267
6.2.2 管壳式换热器结构 269
6.2.3 管板设计 278
6.2.4 膨胀节设计 280
6.2.5 管束振动和防止 281
6.2.6 设计方法 283
6.3 传热强化技术 284
6.3.1 传热强化概述 285
6.3.2 扩展表面及内插件强化传热 287
6.3.3 壳程强化传热 291
思考题 293

7　塔设备 295
7.1 概述 296
7.1.1 塔设备的应用 296
7.1.2 塔设备的选型 297
7.2 填料塔 299
7.2.1 填料 300
7.2.2 填料塔内件的结构设计 304
7.3 板式塔 311
7.3.1 板式塔的分类 311
7.3.2 板式塔的结构 312
7.3.3 板式塔塔盘的结构 317
7.4 塔设备的附件 324
7.4.1 除沫器 324
7.4.2 裙座 326
7.4.3 吊柱 327
7.5 塔的强度设计 327
7.5.1 塔的固有周期 328
7.5.2 塔的载荷分析 331
7.5.3 筒体的强度及稳定性校核 338
7.5.4 裙座的强度及稳定性校核 339
7.6 塔设备的振动 341
7.6.1 风的诱导振动 341
7.6.2 塔设备的防振 344
思考题 345

8　反应设备 347
8.1 概述 348
8.1.1 反应设备的应用 348
8.1.2 反应设备的分类与特征 348
8.1.3 常见反应设备的特点 349
8.2 机械搅拌反应设备 353
8.2.1 基本结构 353
8.2.2 搅拌容器 354
8.2.3 搅拌器 358
8.2.4 搅拌轴设计 368
8.2.5 密封装置 371
8.2.6 传动装置 377
8.2.7 机械搅拌设备技术进展 378
8.3 微反应器 381
8.3.1 概述 381
8.3.2 微/ 纳反应器 382
8.3.3 微反应器的加工制造 383
8.3.4 微反应器的发展前景 386
思考题 387
习题 387

附录A　压力容器设计常用标准 388

附录B　过程设备设计图样的表达特点和设计实例 392

附录C　中英文术语对照 402

附录D　压力容器材料 406

附录E　过程设备设计常用网站 414

参考文献 415