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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