化工設(shè)備基礎(chǔ)（第三版）

第一章化工設(shè)備基本知識1

第一節(jié)化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1

一、化工生產(chǎn)的特點(diǎn)1

二、化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求2

第二節(jié)化工容器的結(jié)構(gòu)與分類3

一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)3

二、化工容器與設(shè)備的分類4

第三節(jié)化工容器與設(shè)備有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范簡介6

一、常用材料標(biāo)準(zhǔn)6

二、壓力容器規(guī)范簡介7

第四節(jié)化工設(shè)備常用材料9

一、材料的性能9

二、鋼的熱處理11

三、金屬材料12

四、非金屬材料17

五、選材的基本原則18

第五節(jié)金屬材料的腐蝕與防護(hù)19

一、腐蝕的概念19

二、腐蝕的類型19

三、防腐措施20

思考題22

第二章化工設(shè)備力學(xué)基礎(chǔ)23

第一節(jié)物體的受力分析24

一、力的概念與基本性質(zhì)24

二、約束及約束反力26

三、受力圖27

四、平面匯交力系28

五、平面力偶系31

六、平面任意力系34

第二節(jié)軸向拉伸與壓縮36

一、軸向拉伸與壓縮的概念36

二、軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力37

三、軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力38

四、軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算39

五、軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形40

六、典型材料拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能41

第三節(jié)剪切與擠壓46

一、剪切概念及其強(qiáng)度計(jì)算46

二、擠壓概念及其強(qiáng)度計(jì)算47

第四節(jié)圓軸扭轉(zhuǎn)49

一、扭轉(zhuǎn)的概念49

二、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)力49

三、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力50

四、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形51

五、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算51

第五節(jié)直梁彎曲53

一、彎曲變形的概念53

二、直梁彎曲時(shí)的內(nèi)力54

三、純彎曲時(shí)橫截面上的應(yīng)力58

四、梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算59

五、提高彎曲強(qiáng)度的主要措施60

第六節(jié)壓桿穩(wěn)定62

一、壓桿穩(wěn)定性的概念62

二、壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力63

三、壓桿穩(wěn)定性計(jì)算64

四、提高壓桿穩(wěn)定性的措施66

思考題66

習(xí)題67

第三章連接與傳動70

第一節(jié)連接70

一、螺紋連接70

二、軸轂連接71

三、軸間連接75

第二節(jié)帶傳動77

一、概述77

二、普通V帶和帶輪79

三、帶傳動的失效、張緊、安裝與維護(hù)79

第三節(jié)齒輪傳動81

一、概述81

二、齒輪常用材料及選擇82

三、齒輪傳動失效83

第四節(jié)蝸桿傳動84

一、概述84

二、蝸桿傳動的失效85

三、蝸桿、蝸輪的常用材料與結(jié)構(gòu)85

四、蝸桿傳動裝置的潤滑與維護(hù)86

第五節(jié)軸與軸承87

一、軸88

二、滑動軸承89

三、滾動軸承91

思考題94

第四章壓力容器96

第一節(jié)內(nèi)壓薄壁容器96

一、內(nèi)壓薄壁圓筒與球殼的應(yīng)力計(jì)算96

二、強(qiáng)度條件與壁厚計(jì)算97

三、設(shè)計(jì)參數(shù)的確定99

四、容器壓力試驗(yàn)102

第二節(jié)內(nèi)壓容器封頭106

一、常用封頭的形式106

二、標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭及選用107

三、半球形封頭107

四、碟形封頭108

五、錐形封頭109

六、平板形封頭109

第三節(jié)容器附件110

一、容器設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化110

二、法蘭連接111

三、容器的支座120

四、容器的開孔與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)125

五、容器安全裝置128

六、其他附件130

第四節(jié)外壓容器131

一、外壓容器的穩(wěn)定性、臨界壓力計(jì)算132

二、外壓容器設(shè)計(jì)參數(shù)的確定133

三、外壓圓筒圖算法133

四、外壓封頭圖算法136

五、外壓容器的壓力試驗(yàn)137

六、提高外壓容器穩(wěn)定性的途徑138

思考題139

習(xí)題140

第五章塔設(shè)備142

第一節(jié)填料塔143

一、填料143

二、填料支承裝置144

三、液體噴淋裝置146

四、液體再分布裝置148

第二節(jié)板式塔150

一、總體結(jié)構(gòu)與基本類型150

二、塔盤結(jié)構(gòu)154

三、除沫裝置160

四、進(jìn)出口管裝置162

五、人孔與手孔163

第三節(jié)塔設(shè)備常見機(jī)械故障及排除方法164

一、塔設(shè)備的振動164

二、塔設(shè)備的腐蝕164

三、其他常見機(jī)械故障165

思考題166

第六章?lián)Q熱器167

第一節(jié)概述167

一、換熱設(shè)備的分類167

二、間壁式換熱器的主要類型168

第二節(jié)管殼式換熱器172

一、管殼式換熱器的形式與結(jié)構(gòu)172

二、換熱器殼體173

三、換熱管174

四、管板175

五、管箱、折流板、擋板178

六、溫差補(bǔ)償裝置181

第三節(jié)換熱器技術(shù)的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)化182

一、傳熱理論創(chuàng)新182

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)183

三、換熱器標(biāo)準(zhǔn)及選用183

第四節(jié)管殼式換熱器的常見故障及排除方法186

一、管子的振動與防振措施186

二、管壁積垢186

三、管子的泄漏186

思考題186

第七章攪拌反應(yīng)釜188

第一節(jié)概述188

一、反應(yīng)釜的作用188

二、反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)188

三、攪拌反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)189

第二節(jié)釜體和傳熱裝置189

一、釜體結(jié)構(gòu)190

二、夾套結(jié)構(gòu)191

三、蛇管結(jié)構(gòu)192

四、頂蓋192

五、工藝接管193

第三節(jié)反應(yīng)釜攪拌裝置194

一、攪拌器類型194

二、攪拌器的標(biāo)準(zhǔn)及選用196

三、攪拌軸196

四、擋板與導(dǎo)流筒199

第四節(jié)反應(yīng)釜傳動裝置199

一、電動機(jī)的選用199

二、減速器的選用200

三、機(jī)架200

四、凸緣法蘭201

五、安裝底蓋202

第五節(jié)反應(yīng)釜軸封裝置203

一、填料密封203

二、機(jī)械密封205

思考題207

第八章化工管路208

第一節(jié)壓力管道概念208

一、壓力管道的概念209

二、壓力管道的分類與分級209

三、石油化工管道的分級209

第二節(jié)管子常用材料210

一、金屬管210

二、非金屬管211

三、管子選材原則212

第三節(jié)管徑選擇與壁厚確定212

一、影響管徑大小的因素212

二、管徑的計(jì)算與選用212

三、管子壁厚計(jì)算與選用213

第四節(jié)管件與閥門214

一、常用管件214

二、閥門215

第五節(jié)管路的連接221

一、焊接連接221

二、法蘭連接221

三、螺紋連接221

四、承插式連接222

五、溫差補(bǔ)償裝置223

第六節(jié)管路常見故障及排除方法224

一、做好管路維護(hù)工作224

二、管路常見故障及排除方法224

三、閥門故障及排除225

思考題226

第九章化工設(shè)備故障診斷227

第一節(jié)概述227

一、故障診斷的概念227

二、故障診斷的分類228

第二節(jié)常用故障診斷技術(shù)229

一、聲振診斷229

二、溫度診斷230

三、污染診斷231

四、無損診斷232

五、綜合診斷236

第三節(jié)化工設(shè)備的故障診斷237

一、化工管道的故障診斷237

二、壓力容器的故障診斷238

思考題241

參考文獻(xiàn)242 2100433B

本書是根據(jù)高等職業(yè)教育化工工藝類專業(yè)教學(xué)計(jì)劃組織編寫的，旨在使工藝類學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，獲得必要的機(jī)械基礎(chǔ)知識。

全書共分九章。主要內(nèi)容為：化工生產(chǎn)的特點(diǎn)及對化工設(shè)備的基本要求、化工容器與設(shè)備的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、化工設(shè)備常用材料及腐蝕與防護(hù)；物體受力與構(gòu)件承載能力分析；機(jī)械傳動和連接；內(nèi)壓容器和外壓容器；塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)、常見機(jī)械故障及排除方法；換熱器的主要類型、基本結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)及選用、常見故障及排除方法；攪拌反應(yīng)釜總體結(jié)構(gòu)、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置；化工管路與閥門；化工設(shè)備故障診斷技術(shù)。

本書可作為高職高專化工工藝類專業(yè)學(xué)生教材，也可供相關(guān)專業(yè)師生選用和有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

• 配套教材

該教材有配套教材——《化工制圖與測繪習(xí)題集（第三版）》。

• 課程資源

該教材配套有國家精品資源共享課“化工制圖與測繪”課程，包括課程概要（課程簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、考評方式與標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)指南等）；教學(xué)團(tuán)隊(duì)（課程負(fù)責(zé)人、課程團(tuán)隊(duì)等的人物簡介、專業(yè)研究方向、教學(xué)科研成果等）；基本資源（采納典型的項(xiàng)目及任務(wù)，依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，細(xì)化分解每一個知識點(diǎn)和技能點(diǎn)，形成相應(yīng)的資源庫，如教學(xué)錄像、演示文稿、教學(xué)課件、習(xí)題作業(yè)、學(xué)習(xí)手冊、電子掛圖等媒體素材）；拓展資源（演示動畫、化工仿真教學(xué)平臺、虛擬模型、試題庫和習(xí)題庫等）。

《化工制圖與測繪（第三版）》由“齒輪油泵測繪”和“氧化鋅生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間測繪”兩個項(xiàng)目組成?！褒X輪油泵測繪”項(xiàng)目包括齒輪油泵拆裝及常用測量工具、基礎(chǔ)繪圖環(huán)境設(shè)置、計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)環(huán)境設(shè)置、立體的投影、軸測圖繪制、零件表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件與常用件、零件圖與裝配圖的識讀與繪制?！把趸\生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間測繪”項(xiàng)目包括熟悉氧化鋅的生產(chǎn)過程、化工設(shè)備圖的繪制與識讀、化工工藝圖的繪制與識讀、測繪氧化鋅生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間的化工工藝圖等內(nèi)容。

本書分為設(shè)備基礎(chǔ)篇和實(shí)訓(xùn)操作篇，以一線人員應(yīng)具備的基本素質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，注重基本視野和實(shí)用能力，較系統(tǒng)地簡化學(xué)習(xí)化工設(shè)備基礎(chǔ)知識、化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其管道、機(jī)械傳動及化工運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，以及化工設(shè)備維護(hù)、維修、管理及材料方面的知識，并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)介紹及分析學(xué)習(xí)有關(guān)知識。實(shí)操訓(xùn)練內(nèi)容可以作為初步入門訓(xùn)練學(xué)習(xí)或介紹，也可作為后續(xù)與就業(yè)相關(guān)、與競賽相關(guān)的深化學(xué)習(xí)。

本書適用于各類職業(yè)院校的化工工藝類專業(yè)使用，也可供其他相關(guān)人員參考。