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第一章 化工设备基础知识 1

第一节 化工生产对化工设备的基本要求 1

一、化工生产的特点 1

二、化工生产对化工设备的基本要求 2

第二节 化工容器结构与分类 3

一、化工容器的基本结构 3

二、化工容器与设备的分类 4

第三节 化工容器与设备有关标准规范简介 6

一、常用材料标准 6

二、压力容器规范简介 7

第四节 化工设备常用材料 10

一、材料常用性能 10

二、钢的热处理 11

三、金属材料 13

四、非金属材料 17

五、选材的基本原则 18

第五节 金属材料的腐蚀与防护 19

一、腐蚀基本概念 19

二、腐蚀类型及机理 19

三、防腐措施 20

思考题 22

第二章 化工设备力学基础 24

第一节 物体的受力分析 24

一、力的概念与基本性质 24

二、受力图 26

三、平面汇交力系 29

四、力矩和力偶 32

五、平面一般力系 35

第二节 轴向拉伸与压缩 39

一、轴向拉伸与压缩的概念 39

二、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力 39

三、轴向拉伸与压缩时的强度计算 41

四、轴向拉压时的变形 42

五、典型材料拉伸与压缩时的力学性能 44

第三节 剪切与圆轴扭转 48

一、剪切与挤压 48

二、圆轴扭转 52

一、弯曲变形的概念 57

第四节 直梁的弯曲 57

二、直梁弯曲时的内力 58

三、弯曲正应力 62

四、提高弯曲强度的主要措施 64

第五节 压杆稳定 66

一、压杆稳定性的概念 66

二、压杆的临界力和临界应力 67

三、压杆稳定性计算 68

四、提高压杆稳定性的措施 70

思考题 71

习题 72

第三章 机械传动与联接 76

第一节 带传动 76

一、带传动原理、特点、类型、应用场合 76

二、普通Ⅴ带和带轮 77

三、带传动的失效、张紧、安装与维护 78

第二节 齿轮传动 79

一、齿轮传动的特点、类型及应用场合 79

二、齿轮传动比计算 80

三、齿轮常用材料及选择 81

四、齿轮传动失效形式及原因 81

第三节 蜗杆传动 83

一、蜗杆传动的特点、类型及应用场合 83

二、蜗杆传动的失效形式及原因 84

三、蜗杆蜗轮的常用材料与结构 85

四、蜗杆传动装置的润滑与维护 86

一、轴的分类、材料、结构 87

第四节 轴与联轴器 87

二、联轴器的功用、分类、结构、标准及选用 88

第五节 轴承 91

一、滑动轴承的分类、常用材料、滑动轴承润滑 91

二、滚动轴承的构造、类型、代号、标准及类型选择 93

三、滚动轴承的润滑、密封与维护 95

第六节 螺纹联接、键联接、销联接 96

一、螺纹联接类型、标准、预紧与防松 96

二、普通平键的结构、标准与选择 98

三、销联接 100

思考题 101

习题 102

一、内压薄壁圆筒与球壳的应力计算 103

第一节 内压薄壁容器 103

第四章 压力容器 103

二、强度条件与壁厚计算 105

三、设计参数的确定 107

四、容器压力试验 109

第二节 内压容器封头 113

一、常用封头的形式 113

二、标准椭圆形封头及选用 114

三、半球形封头 114

四、碟形封头 115

五、锥形封头 116

六、平板形封头 116

一、容器设计的标准化 117

第三节 容器附件 117

二、法兰联接 119

三、容器的支座 128

四、容器的开孔与补强结构 132

五、容器安全装置 135

六、其他附件 137

第四节 外压容器 138

一、外压容器的稳定性、临界压力 139

计算 139

二、外压容器设计参数的确定 140

三、外压圆筒图算法 141

四、外压封头图算法 143

五、外压容器的压力试验 144

六、提高外压容器稳定性的途径 146

思考题 147

习题 148

第五章 塔设备 149

第一节 板式塔结构 150

一、总体结构与基本类型 150

二、塔盘结构 154

三、除沫装置 160

四、进出口管装置 161

五、人孔与手孔 163

第二节 填料塔结构 164

一、填料 164

二、填料支承装置 165

三、液体喷淋装置 167

四、液体再分布装置 169

第三节 塔体强度校核 171

一、各种载荷计算 171

二、塔体不同工况时的组合应力计算与校核 176

三、塔体壁厚确定方法 178

四、裙座结构 178

第四节 塔设备常见机械故障及排除 180

方法 180

一、塔设备的振动 180

二、塔设备的腐蚀 180

三、其他常见机械故障 181

思考题 182

第一节 概述 183

一、换热设备的分类 183

第六章 换热器 183

二、间壁式换热器的主要类型 184

第二节 管壳式换热器 188

一、管壳式换热器的形式与结构 188

二、换热管 189

三、管板 190

四、管箱、折流板、挡板 194

五、温差补偿装置 197

第三节 换热器技术的发展及标准化 198

一、传热理论创新 198

二、设备结构的改进 198

三、换热器标准及选用 199

一、管子的振动与防振措施 201

第四节 管壳式换热器的常见故障及排除方法 201

二、管壁积垢 202

三、管子的泄漏 202

思考题 202

第七章 搅拌反应釜 203

第一节 概述 203

一、反应釜的作用 203

二、反应釜的设计 203

三、搅拌反应釜的总体结构 203

第二节 筒体和传热装置 204

一、内筒的直径和高度及壁厚确定 204

二、夹套 205

三、蛇管 206

五、筒体上的接管 207

四、顶盖 207

第三节 反应釜搅拌装置 208

一、搅拌器类型 208

二、搅拌器的标准及选用 211

三、搅拌轴 211

四、挡板与导流筒 213

第四节 反应釜传动装置 214

一、电动机的选用 214

二、减速器的选用 215

三、机架 215

四、凸缘法兰 216

五、安装底盖 217

一、填料密封 218

第五节 反应釜轴封装置 218

二、机械密封 219

思考题 221

第八章 化工管路 223

第一节 管子常用材料 223

一、金属管 223

二、非金属管 225

第二节 管径选择与壁厚确定 225

一、影响管径大小的因素 225

二、管径的计算与选用 226

三、管子壁厚计算与选用 227

第三节 管件与阀门 227

一、常用管件 228

二、阀门 229

第四节 管路的连接 234

一、焊接连接 234

二、法兰连接 235

三、螺纹连接 235

四、承插式连接 235

五、温差补偿装置 236

第五节 管路常见故障及排除方法 237

一、做好管路维护工作 238

二、管路常见故障及排除方法 238

三、阀门故障及排除 238

思考题 239

一、故障诊断技术的定义及故障诊断的目的 241

第一节 故障诊断基本概念 241

第九章 化工设备故障诊断简介 241

二、故障诊断技术的分类 242

第二节 故障诊断技术与设备 243

一、声振诊断技术 243

二、温度诊断技术 244

三、污染诊断技术 245

四、无损诊断技术 246

五、综合诊断 250

第三节 故障诊断技术在化工设备中的应用 251

一、化工管道的故障诊断 251

二、压力容器的故障诊断 252

思考题 254

主要参考文献 256