化工装置实用工艺设计 第3卷 原著第3版PDF电子书下载

第10章　传热 1

各种传热设备的专用名词 1

换热设备的形式和管子、折流板的排列详图 7

制造规范 7

传热计算标准 8

换热器壳体形式 8

管子 9

折流板 23

管板 32

连杆 32

管子与管板的连接 33

例10-1　确定换热器管束外部传热面积 34

管板设计 34

壳体中管数的计算 34

换热器的传热面积 44

管子的有效面积 45

U形管换热器中管子的有效长度 45

例10-2　U形管换热器面积图表的使用 47

实例1 47

实例2 47

换热操作类型 48

壳体和管箱上的接管 48

传热计算 49

温度差：两种流体的传热 51

例10-3 单壳程、双管程平行逆流换热器的温度交叉 53

平均温差或对数平均温差 54

多程换热器中流体平均温度的校正 69

例10-4 用流体出口温度来检验换热器的性能 70

例10-5　加权平均温差的计算 71

热量平衡 72

热负荷 72

例10-6　有液体过冷的冷凝器热负荷 72

例10-7　对数平均温差的计算和校正 73

传热面积 73

确定流体性质的温度——流体真平均温度 74

管壁温度 75

管表面的污垢 77

平管或光管的总传热系数 87

例10-8 由膜系数和热阻计算总传热系数 91

总传热系数的近似值 91

流体在管内强制对流时的膜系数 96

流体在管外强制对流时的膜系数 107

壳侧当量直径 109

壳侧流速 115

换热器设计中强制对流传热的设计步骤 116

例10-9　对流传热换热器的设计 117

容器内螺旋盘管 122

管侧传热膜系数 122

管外传热膜系数 122

管束外的冷凝 123

垂直管束 124

水平管束 126

Devore图表的使用步骤 131

过冷 131

冷凝膜温的估算 132

冷凝器的设计步骤 133

例10-10　全凝器 135

杆式折流（壳侧）换热器 140

管内冷凝 142

例10-11　壳侧过热丙烯的冷却和冷凝 148

例10-12 蒸汽在壳侧加热的进料预热器 153

例10-13　气体在管内冷却和部分冷凝 154

含不凝气的蒸气冷凝 160

例10-14　含不凝气的氯气－空气混合物在垂直管内的冷凝 161

例10-15　用Colburn-Hougen法计算含不凝气的蒸气冷凝 167

多段传热 177

带刮板的壁面传热系数近似计算 178

套管换热器内管间流体的强制对流传热 178

夹套式搅拌釜内的传热 179

例10-16　用高温传热流体加热原油 181

压力降 183

管内降膜液体流动 183

汽化和沸腾 184

卧式再沸器壳侧的汽化、自然循环 188

池内沸腾和泡核沸腾时热流率和临界温差的一般关系式 189

再沸器的热量衡算 194

例10-17　用Kern法计算再沸器热负荷 194

卧釜式再沸器 195

泡核沸腾的比较设计步骤 200

卧釜式再沸器 201

卧釜式再沸器气液分离空间设计 201

卧釜式再沸器的比较设计方法 202

例10-18　蒸汽在管内加热的釜式再沸器 203

垂直管内或水平管外泡核沸腾的自然循环（热虹吸） 205

修正的Gilmour计算法 206

伴有显热传递的汽化过程设计步骤 210

卧式自然循环热虹吸再沸器的计算步骤 210

Kern计算法 210

Fait计算法 211

立式管内汽化的自然热虹吸作用 211

设计注释 222

例10-19　C3精馏分离的再沸器 224

例10-20　环己烷精馏塔的再沸器 226

Kern法计算步骤 228

其他设计方法 229

例10-21 用Kern法计算立式热虹吸再沸器 230

立式热虹吸再沸器计算——简化Hajek法 235

立式热虹吸再沸器的设计原则 237

例10-22　立式热虹吸再沸器设计——Hajek法 238

浸没式垂直管外沸腾 242

浸没式水平管外沸腾 242

再沸器管线 242

膜状沸腾 242

水平管膜式或阶梯式水淋冷却器（敞开式） 243

设计步骤 244

光管换热器的压力降 251

管侧 251

壳侧 254

圆缺形折流板压力降计算的另一方法 257

翅片管换热器 260

翅片表面传热 262

每英寸管长16或19片翅片的低翅片管 262

翅片管的经济性 264

管子尺寸 265

径向低翅片换热管束强制对流传热系数设计 266

低翅片管束换热器的壳侧压力降 266

管侧传热系数和压力降 267

壳侧冷凝器、壳侧冷凝并伴随可凝气体冷却和流体－流体对流热交换的设计步骤 267

低翅片管立式冷凝器的设计 269

水平或垂直管外的泡核沸腾 269

用实验数据进行沸腾传热的设计步骤 269

例10-23　翅片管的沸腾传热 270

套管式翅片换热器 273

翅片侧的传热系数 274

管壁热阻 277

管侧传热系数与压力降 278

污垢系数 278

翅片侧压力降 278

几种特殊用途的换热设备 279

板框式换热器 279

螺旋管式换热器 279

波纹管式换热器 280

平板（或成型板）换热器 280

内插管式换热器 284

直接注入蒸汽加热 284

流体输送过程中热损失的补偿 286

例10-24　计算保持工艺管线温度所需要的Thermon？加热管数 289

光滑管路的热量损失 291

通过管路绝缘层的热量损失 293

例10-25　管道隔热层厚度的计算 295

直接接触式汽－液换热器 296

例10-26　确定在板式塔内直接接触换热所需的接触级数 298

空气冷却式换热器 299

一般应用 306

空气冷却器的缺点 307

空气冷却器的优点 307

评价报价 308

设计应考虑的问题（连续操作时） 308

平均温差 313

用于估算的设计步骤 315

管侧流体温度控制 319

用计算机设计换热器 322

符号 323

希腊符号 329

下标 329

参考文献 330

参考书目 339

制冷装置的类型 346

专用名词 346

对给定制冷温度和热负荷的制冷装置的选择 346

第11章　制冷装置 346

蒸汽喷射制冷 347

结构材料 350

性能 351

制冷量 352

操作 352

公用工程 353

例11-1 带大气式冷凝器的蒸汽喷射制冷装置 357

规格明细表 357

吸收制冷 358

氨吸收式制冷装置 358

一般优点和特征 360

制冷量 360

性能 360

例11-2　单级氨吸收制冷装置的热负荷计算 362

溴化锂吸收制取冷冻水 365

机械制冷 368

操作性能 371

排空 371

制冷剂 371

ANSI/ASFRAE标准34—1992“制冷剂的编号和安全分类” 371

蒸发器 371

冷凝器 371

压缩机 371

制冷系统的工作性能比较 391

烃类制冷剂 393

例11-3 用Mehra图计算单级丙烷制冷系统 407

例11-4　用Mehra图计算双级丙烷制冷系统 407

烃类混合物和制冷剂 407

例11-5　采用烃类混合物制冷剂 408

汽液平衡 408

例11-6　选择制冷剂的其他因素 413

制冷装置的设计和选择 416

例11-7　300冷冻吨的氨制冷装置 422

储槽 424

热回收器 424

例11-8 应用氯氟烃制冷剂R-12的200冷冻吨制冷装置 427

吸气过热 427

例11-9　不同的制冷剂温度下操作的制冷装置 428

复叠式制冷装置 428

复式压缩制冷装置 430

系统循环及膨胀阀对所需功率的影响比较 430

深冷 431

符号 433

下标 434

参考文献 434

参考书目 435

第12章　压缩设备（包括风扇） 437

应用上一般的介绍 437

订货须知 439

各种类型压缩机的考虑总则 440

往复式压缩机 441

机械要点 441

规格明细表 455

操作注意事项 455

压缩机的操作性能 485

例12-1 压缩的级间压力和压缩比 489

例12-2　单级压缩 507

例12-3　两级压缩 508

用莫利尔图表计算压缩功 510

例12-4　用莫利尔图计算功率 520

汽缸的卸荷 520

例12-5　压缩机的卸荷 523

例12-6　高压下压缩性的影响 527

空气压缩机的选择 530

能量流 534

恒熵系统 535

恒温系统 535

多变系统 535

例12-7 如何应用图12-35的空气图表 536

离心式压缩机 536

机械上的考虑要点 537

规格说明 559

操作性能 562

进口气量 564

计算离心压缩机近似性能的“N”方法 579

用莫利尔图表计算离心式压缩机 580

例12-8　利用莫利尔图表计算 582

例12-9 比较多变过程和绝热过程的压头和效率 584

例12-10　压缩机的初步选择 590

操作特性 596

例12-11　恒速操作下的特性变化 603

例12-12　变速操作下的特性变化 604

侧加料压缩机 606

故障的发现与解决 608

膨胀涡轮机 608

轴流式压缩机 609

操作特性 610

液环式压缩机 612

操作特性 613

罗茨鼓风机和真空泵 614

应用 614

制造材料 617

性能 617

螺杆式鼓风机和真空泵 619

性能 620

优点 623

缺点 623

滑片式压缩机 624

性能 624

其他相关过程的压缩机 626

风扇 627

类型 628

结构 638

规格明细表 640

风扇的驱动 642

风扇的性能 642

风扇的选择和计算要点 642

例12-13　风扇的选择 644

压力 646

例12-14　风扇的速度选择 647

操作特性与性能 647

例12-16　改变原有风扇的风压 658

例12-17　有一台与原有风扇同系列但不同尺寸的风扇，确定其相应的额定条件 658

例12-15　改变原有风扇的转速 658

例12-18　在恒定风量下改变风压 659

例12-19　改变进口空气温度的影响 659

叶轮的周边速度或顶端速度 659

功率 660

效率 661

例12-20　风扇的功率和效率 661

风扇温度升高 662

风扇的噪声 662

风扇的操作系统 663

系统阻力的组成 664

风道的阻力 665

风扇操作系统计算方法小结 667

串联操作 667

并联操作 668

风扇的选择 670

额定值一览表 672

例12-21　风扇的选择 673

例12-22　按生产气体条件选择风扇 675

鼓风机和真空泵 676

符号 678

参考文献 681

下标 681

希腊符号 681

参考书目 685

第13章　往复式压缩缓冲罐 688

脉冲阻尼器或缓冲罐 688

常用设计术语 689

应用 693

内部结构 698

（无声）缓冲罐的设计方法 698

单缸压缩机 698

多缸并列共用一个缓冲罐 700

缓冲罐系统的管道尺寸 700

例13-1 双作用汽缸并联操作时压缩机装置所用的缓冲罐和管道 701

例13-2　单作用单汽缸的压缩机 704

脉动的频率 705

压缩机的吸气和排气缓冲罐 706

声学低通滤波器的设计方法 706

例13-3　用声学方法设计脉冲缓冲罐 711

设计方法——设计吸气罐和排气罐的改进NACA方法 715

例13-4　设计进气罐和排气罐 718

管道共振 719

缓冲罐／瓶和管道系统需要考虑的机械因素 722

符号 723

参考文献 724

下标 724

希腊符号 724

参考书目 725

第14章　机械驱动装置 726

电动机 726

术语 726

负荷的特征 727

电动机的基本类型：同步电动机和感应电动机 727

同步电动机理论 731

同步电动机转速的选择 732

感应电动机理论 735

电流的类型 737

负载 737

特性曲线 739

高能效电动机的设计 741

美国电机制造商协会（NEMA）电机设计的分类 743

按照大小分类 743

危险性的分类：起火和爆炸 748

工厂布局中电的安全等级 758

电动机的外壳 758

电动机的转矩 761

交流电的功率因数 762

电动机的选择 764

可调速的驱动装置 772

转速的改变 772

用于机械驱动的汽轮机 773

应用的情况 776

影响汽轮机选择和运行的主要变量 778

例14-1　蒸汽流量选择 783

操作和调节 785

规格明细表 786

性能 787

耗汽率 791

单级汽轮机 791

例14-2　单级汽轮机满负荷的耗汽率 795

例14-3　单级汽轮机在额定转速下的部分负荷 796

多级汽轮机 797

燃料气发动机和汽油－柴油发动机 797

应用情况 797

发动机汽缸的指示图 798

转速 799

过量充气 799

订货说明 800

燃气轮机 801

符号说明 805

参考文献 805

参考书目 808

附录 811