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第1章 基于Aspen的反应设备的工艺设计 1

1.1 基于RStoic模块的物料衡算和热量衡算 1

1.2 基于Heater模块的反应设备出口温度计算 6

1.3 基于Aspen EDR软件的多管式固定床催化反应设备的设计 8

1.3.1 初步设计 8

1.3.2 初步设计结果 9

1.3.3 校核 11

1.3.4 校核阶段的计算结果 12

1.3.5 进一步优化后的结果 13

第2章 基于Aspen EDR软件的列管式换热器的工艺设计 15

2.1 管壳式换热设备设计原则 15

2.2 设计参数的初步确定 16

2.3 初步设计过程 17

2.3.1 建立和保存文件 17

2.3.2 设置应用选项 17

2.3.3 输入工艺参数 17

2.3.4 输入物性数据 17

2.3.5 输入结构数据 19

2.3.6 运行程序 19

2.3.7 设计计算结果分析 19

2.4 校核过程 21

2.4.1 设置应用选项 21

2.4.2 结构数据标准化 21

2.4.3 运行程序 22

2.4.4 校核计算结果分析 22

2.5 进一步优化过程 23

第3章 Aspen EDR软件应用案例分析 24

3.1 关于换热器的型式 24

3.2 对于管壳式换热器 25

3.3 对于板翅式换热器 26

3.4 案例分析 28

第4章 HTRI软件应用案例分析 43

4.1 关于物性参数 43

4.2 关于工艺条件 43

4.3 关于流程 43

4.4 关于换热器类型 44

4.5 关于换热器壳程流动的调整 46

4.6 关于换热管振动 49

4.7 关于热虹吸式再沸器 56

4.8 关于尾气焚烧炉 59

第5章 基于Aspen Plus软件的板式精馏塔的工艺设计 63

5.1 设计条件的确定 63

5.2 初步计算过程 64

5.2.1 模型的新建 64

5.2.2 物料的定义 64

5.2.3 物性方法的选择 64

5.2.4 流程的建立 65

5.2.5 物料衡算的单位设置 66

5.2.6 进料条件的定义 67

5.2.7 塔内参数的定义 67

5.2.8 恒算结果 68

5.3 进一步优化设计 69

5.4 塔设备尺寸计算过程 70

5.4.1 定义塔内的参数 70

5.4.2 处理量的调整对塔径的影响 70

5.4.3 水力学计算结果 72

5.4.4 塔板结构参数 72

5.4.5 塔板的工艺参数 73

5.5 小结 75

第6章 基于Cup-Tower软件的板式塔水力学校核和设计 76

6.1 水力学校核计算过程 76

6.1.1 参数设置 76

6.1.2 校核计算结果 78

6.2 水力学设计计算过程 81

6.2.1 设计参数的定义 81

6.2.2 设计计算结果 82

6.3 小结 85

第7章 基于Aspen Plus软件的填料吸收塔的工艺设计 86

7.1 模拟所需要的参数确定 86

7.2 吸收过程的初步模拟 86

7.2.1 创建新的模拟 86

7.2.2 物性方法的选择 89

7.2.3 流程图的定义 89

7.2.4 流程图中物流的定义 92

7.2.5 吸收塔的定义 94

7.2.6 初步模拟结果 96

7.3 吸收塔内过程的进一步优化 98

7.4 填料吸收塔的水力学设计 99

7.4.1 填料的选择 99

7.4.2 液泛分率的选择 100

7.4.3 水力学计算结果 101

7.4.4 查看填料塔尺寸及相关参数 103

第8章 基于Cup-Tower软件的填料吸收塔的水力学设计 104

8.1 填料塔水力学设计的一般要求 104

8.2 输入参数的定义 105

8.3 计算结果 106

第9章 基于SW6软件的反应设备的机械校核 108

9.1 主体设计参数输入 108

9.2 筒体数据输入 108

9.3 管板数据输入 109

9.4 前端管箱数据输入 110

9.5 后端管箱数据输入 111

9.6 前端管箱法兰数据输入 112

9.7 筒体法兰数据输入 113

9.8 开孔补强数据输入 115

9.9 反应设备校核结果 116

9.9.1 前端管箱筒体计算结果 116

9.9.2 前端管箱封头计算结果 117

9.9.3 后端管箱筒体计算结果 117

9.9.4 后端管箱封头计算结果 117

9.9.5 壳程圆筒计算结果 117

9.9.6 开孔补强计算结果 118

9.9.7 延长部分兼作法兰固定式管板计算结果 119

9.10 反应设备的裙座设计校核数据输入 119

9.10.1 主体设计参数输入 119

9.10.2 筒体数据输入 120

9.10.3 附件数据输入 120

9.10.4 上封头数据输入 120

9.10.5 下封头数据输入 121

9.10.6 裙座数据输入 121

9.11 裙座校核结果 123

第10章 基于软件的管壳式换热设备的机械校核 126

10.1 新建文件的操作 126

10.2 主体设计参数的输入 126

10.3 筒体数据的输入 126

10.4 管板数据的输入 128

10.5 前端管箱数据的输入 129

10.6 前端管箱法兰数据输入 131

10.7 后端管箱数据输入 132

10.8 筒体法兰数据输入 134

10.9 开孔补强数据输入 135

10.10 运行 136

10.11 前端管箱筒体的设计计算结果 137

10.12 前端管箱封头的设计计算结果 137

10.13 后端管箱筒体的设计计算结果 137

10.14 后端管箱封头的设计计算结果 138

10.15 壳程圆筒的设计计算结果 138

10.16 开孔补强的设计计算结果 138

10.17 固定式管板的设计计算结果 139

10.18 管箱法兰的设计计算结果 140

10.19 耳式支座的选择 140

10.19.1 数据输入 140

10.19.2 计算结果 141

10.19.3 校核所选耳式支座 141

第11章 基于SW6软件的板式精馏塔的机械校核 142

11.1 板式塔机械设计参数的确定 142

11.1.1 设计压力的确定 142

11.1.2 设计温度的确定 142

11.1.3 材料选择和实验压力的确定 142

11.1.4 封头的确定 142

11.1.5 管口和人孔 143

11.1.6 塔顶空间高度的确定 144

11.1.7 塔底部空间高度的确定 144

11.1.8 裙座高度的确定 144

11.1.9 液柱静压力的确定 145

11.1.10 接管尺寸 145

11.1.11 吊柱的选取 145

11.2 基于SW6软件的板式塔机械强度校核 146

11.2.1 主体设计参数的输入 146

11.2.2 筒体参数的输入 146

11.2.3 塔板参数的输入 147

11.2.4 附件数据的输入 147

11.2.5 上封头数据的输入 147

11.2.6 下封头数据的输入 147

11.2.7 载荷数据的输入 148

11.2.8 裙座数据（1）的输入 149

11.2.9 裙座数据（2）的输入 149

11.2.10 裙座数据（3）的输入 150

11.2.11 开孔补强的数据输入 151

11.3 校核计算结果 154

11.4 小结 160

第12章 基于SW6软件的填料吸收塔的机械校核 161

12.1 主体设计参数 162

12.2 筒体数据 163

12.3 内件数据 164

12.4 附件数据 165

12.5 封头数据 166

12.6 载荷数据 167

12.7 裙座数据 167

12.8 开孔补强数据 169

12.9 容器壳体强度计算结果 175

12.10 上封头校核计算结果 176

12.11 下封头校核计算结果 176

12.12 裙座校核结果 177

12.13 开孔补强校核结果 181

第13章 基于SW6软件的卧式容器的机械校核 183

13.1 SW6的打开方式 183

13.2 新建文件 184

13.3 数据输入 184

13.3.1 主体设计参数输入 184

13.3.2 筒体数据输入 185

13.3.3 左封头数据输入 185

13.3.4 右封头数据输入 185

13.3.5 鞍座数据输入 186

13.3.6 接管数据输入 187

13.4 校核计算 188

13.4.1 计算 188

13.4.2 退出并保存 189

13.5 内压圆筒校核结果 190

13.6 左封头计算结果 190

13.7 右封头计算结果 190

13.8 鞍座计算结果 191

13.9 开孔补强计算结果 192

第14章 基于软件的过程设备局部结构设计 193

14.1 基于SW6软件的齿啮式卡箍计算 193

14.2 基于程序的非标准螺纹法兰设计 195

14.3 基于NSAS软件的压力容器开孔结构优化 199

14.3.1 启动过程 199

14.3.2 管口类型的选择 199

14.3.3 数据输入 201

14.3.4 工况设置 202

14.3.5 参数调整 202

14.3.6 计算 204

14.3.7 计算结果的处理 208

14.3.8 接管壁厚的影响 209

14.3.9 筒体壁厚的影响 209

14.3.10 焊接角度对最大应力比的影响 210

14.3.11 正交试验 210

第15章 SW6软件应用案例分析 212

15.1 对于一般的设备 212

15.1.1 腐蚀裕量 212

15.1.2 封头壁厚 212

15.1.3 焊接接头系数 213

15.1.4 液柱压力 213

15.1.5 接管实际外伸长度 213

15.1.6 非圆形开孔计算直径 213

15.2 对于管壳式换热器 214

15.2.1 换热管受压失稳当量 214

15.2.2 分程隔板槽面积 214

15.3 对于夹套容器 215

15.3.1 夹套容器两腔的压力确定 216

15.3.2 计算工况的处理 216

15.4 关于鞍座的宽度 222

第16章 PV Elite软件应用案例分析 223

16.1 关于材料的添加 223

16.2 关于鞍座底板厚度计算 226

16.3 关于换热器计算 228

第17章 ANSYS软件压力容器应用案例分析 236

17.1 关于设计过程 237

17.2 关于命令流文件 244

17.2.1 开启新的工作 246

17.2.2 定义参数 246

17.2.3 前处理 246

17.2.4 求解部分 247

17.2.5 后处理部分 247

17.3 关于APDL命令流文件的运行方式 250

17.3.1 在ANSYS环境中运行 250

17.3.2 间接通过VB的方式 251

第18章 基于软件的压力容器划类 256

18.1 管壳式换热设备的压力容器划类 258

18.1.1 介质的输入 258

18.1.2 压力和容积尺寸的输入 258

18.1.3 划类结果 260

18.2 板式塔的划类 260

18.2.1 划类前的计算 260

18.2.2 进行划类 260

第19章 基于软件的安全阀选型 262

19.1 基于Aspen Plus软件的安全阀选型所需参数的计算 263

19.1.1 动力故障工况时的物性参数 263

19.1.2 火灾工况时的汽化潜热 263

19.1.3 计算最小泄放面积所需的多个物性参数 266

19.1.4 塔顶回流故障时的泄放量 268

19.1.5 真实气体摩尔体积的求解 269

19.2 基于Aspen Plus软件的安全阀设计 270

19.3 反应设备安全阀的选型 273

19.3.1 确定阀门类型的数据输入 273

19.3.2 定径计算的数据输入 274

19.3.3 确定材料和规格的数据输入 275

19.3.4 最终参数的数据输入 275

19.3.5 其他内容的数据输入 276

19.3.6 安全阀软件的选型结果 276

19.4 精馏塔安全阀的选型 276

19.5 储罐安全阀的选型 279

第20章 基于软件的流程泵选型 286

20.1 介质对选型的影响 286

20.2 操作参数对选型的影响 287

20.3 换热设备液体进料泵选型 288

20.4 精馏塔液体进料泵选型 291

20.5 储罐进料泵选型 294

第21章 基于AutoCAD软件的过程设备绘图 298

21.1 图纸上表达的内容 299

21.1.1 总体要求 299

21.1.2 图纸上需要特别注意的内容 300

21.1.3 数据表 305

21.1.4 管口明细表 305

21.1.5 明细表 305

21.1.6 装配图标题栏 307

21.1.7 零部件标题栏 308

21.2 绘图环境常用的设置 308

21.2.1 图形单位 308

21.2.2 图层 308

21.2.3 显示线宽 309

21.2.4 联机的内容和触摸体验 309

21.2.5 选择集模式 310

21.2.6 样板文件 311

21.3 常用的命令及快捷键 312

21.3.1 范围缩放 312

21.3.2 全屏幕模式键盘和鼠标的控制 312

21.3.3 相对坐标 314

21.3.4 切换正交模式 315

21.3.5 波浪线 315

21.3.6 剖面线 315

21.3.7 文字 316

21.3.8 对象特性 316

21.3.9 快捷键绘图 316

21.4 画图比例的控制 320

21.4.1 图幅法 320

21.4.2 布局法 320

21.5 画图顺序 320

21.6 简化画法 321

21.7 筒体、封头的画法 322

21.8 接管及法兰的画法 322

21.9 支座的画法 323

21.10 管板布管图的画法 324

21.11 焊接符号的画法 324

21.12 尺寸标注 325

21.12.1 一般要求 325

21.12.2 一般尺寸标注样式的设置 328

21.12.3 引出水平标注样式的设置 330

21.12.4 角度标注样式的设置 330

21.12.5 尺寸公差标注样式的设置 331

21.13 件号和管口号的编制 332

21.14 技术要求的填写 332

21.15 表面粗糙度属性块 333

21.16 标高符号的画法 333

21.17 表格的画法 333

21.17.1 直接法 333

21.17.2 借助Excel软件的方法 336

21.18 特性的调整 336

21.19 多余设置的清理 336

21.20 图纸打印 336

21.21 基于AutoCAD二次开发的过程设备的参数化绘图 337

21.21.1 基于VBA 337

21.21.2 基于.NET 342

附图 348

附图1 列管式反应设备的图纸 348

附图2 搅拌反应釜图纸 350

附图3 管壳式换热设备的图纸 352

附图4 板式精馏塔的图纸 354

附图5 填料吸收塔的图纸 356

附图6 储罐的图纸 358

参考文献 360