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第一章　化工设备基本知识 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、材料的性能 10

二、钢的热处理 11

三、金属材料 12

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、腐蚀的概念 19

二、腐蚀的类型 19

三、防腐措施 20

思考题 22

第二章　化工设备力学基础 23

第一节 物体的受力分析 24

一、力的概念与基本性质 24

二、约束及约束反力 26

三、受力图 27

四、平面汇交力系 28

五、平面力偶系 31

六、平面任意力系 34

第二节 轴向拉伸与压缩 37

一、轴向拉伸与压缩的概念 37

二、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力 38

三、轴向拉伸与压缩时横截面上的应力 39

四、轴向拉伸与压缩时的强度计算 40

五、轴向拉伸与压缩时的变形 41

六、典型材料拉伸与压缩时的力学性能 42

第三节 剪切与挤压 46

一、剪切概念及其强度计算 46

二、挤压概念及其强度计算 47

第四节 圆轴扭转 49

一、扭转的概念 49

二、圆轴扭转时横截面上的内力 50

三、圆轴扭转时横截面上的应力 51

四、圆轴扭转时的变形 52

五、圆轴扭转时的强度和刚度计算 52

第五节 直梁弯曲 54

一、弯曲变形的概念 54

二、直梁弯曲时的内力 55

三、纯弯曲时横截面上的应力 58

四、梁的正应力强度计算 60

五、提高弯曲强度的主要措施 61

第六节 压杆稳定 63

一、压杆稳定性的概念 63

二、压杆的临界力和临界应力 63

三、压杆稳定性计算 65

四、提高压杆稳定性的措施 66

思考题 67

习题 68

第三章　连接与传动 72

第一节 连接 72

一、螺纹连接 72

二、轴毂连接 73

三、轴间连接 76

第二节 带传动 79

一、带传动的原理、特点、类型及应用场合 79

二、普通V带和带轮 80

三、带传动的失效、张紧、安装与维护 81

第三节 齿轮传动 82

一、齿轮传动的特点、类型及应用场合 82

二、齿轮传动比计算 83

三、齿轮常用材料及选择 84

四、齿轮传动失效 84

第四节 蜗杆传动 85

一、蜗杆传动的特点、类型 85

二、蜗杆传动的失效 86

三、蜗杆、蜗轮的常用材料与结构 86

四、蜗杆传动装置的润滑与维护 88

第五节 轴与轴承 89

一、轴 89

二、滑动轴承 90

三、滚动轴承 92

思考题 95

习题 96

第四章　压力容器 97

第一节 内压薄壁容器 97

一、内压薄壁圆筒与球壳的应力计算 97

二、强度条件与壁厚计算 99

三、设计参数的确定 101

四、容器压力试验 104

第二节 内压容器封头 107

一、常用封头的形式 107

二、标准椭圆形封头及选用 108

三、半球形封头 109

四、碟形封头 109

五、锥形封头 110

六、平板形封头 110

第三节 容器附件 111

一、容器设计的标准化 112

二、法兰连接 113

三、容器的支座 121

四、容器的开孔与补强结构 126

五、容器安全装置 129

六、其他附件 131

第四节 外压容器 132

一、外压容器的稳定性、临界压力计算 133

二、外压容器设计参数的确定 134

三、外压圆筒图算法 134

四、外压封头图算法 137

五、外压容器的压力试验 138

六、提高外压容器稳定性的途径 139

思考题 140

习题 141

第五章　塔设备 143

第一节　填料塔 144

一、填料 144

二、填料支承装置 145

三、液体喷淋装置 147

四、液体再分布装置 149

第二节 板式塔 151

一、总体结构与基本类型 151

二、塔盘结构 155

三、除沫装置 161

四、进出口管装置 163

五、人孔与手孔 164

第三节 塔体强度校核 165

一、各种载荷计算 166

二、塔体不同工况时的组合应力计算与校核 170

三、塔体壁厚确定方法 172

四、裙座结构 172

第四节 塔设备常见机械故障及排除方法 174

一、塔设备的振动 174

二、塔设备的腐蚀 174

三、其他常见机械故障 175

思考题 176

第六章　换热器 177

第一节 概述 177

一、换热设备的分类 177

二、间壁式换热器的主要类型 178

第二节 管壳式换热器 182

一、管壳式换热器的形式与结构 182

二、换热器壳体 183

三、换热管 184

四、管板 185

五、管箱、折流板、挡板 188

六、温差补偿装置 191

第三节 换热器技术的发展及标准化 192

一、传热理论创新 192

二、设备结构的改进 193

三、换热器标准及选用 193

第四节 管壳式换热器的常见故障及排除方法 196

一、管子的振动与防振措施 196

二、管壁积垢 196

三、管子的泄漏 196

思考题 196

第七章　搅拌反应釜 198

第一节 概述 198

一、反应釜的作用 198

二、反应釜的设计 198

三、搅拌反应釜的总体结构 199

第二节 釜体和传热装置 199

一、釜体结构 200

二、夹套结构 201

三、蛇管结构 202

四、顶盖 202

五、工艺接管 203

第三节 反应釜搅拌装置 204

一、搅拌器类型 204

二、搅拌器的标准及选用 206

三、搅拌轴 206

四、挡板与导流筒 208

第四节 反应釜传动装置 209

一、电动机的选用 209

二、减速器的选用 210

三、机架 210

四、凸缘法兰 211

五、安装底盖 212

第五节 反应釜轴封装置 213

一、填料密封 213

二、机械密封 215

思考题 217

第八章　化工管路 218

第一节 压力管道概念 218

一、压力管道的概念 219

二、压力管道的分类与分级 219

三、石油化工管道的分级 219

第二节 管子常用材料 220

一、金属管 220

二、非金属管 221

三、管子选材原则 222

第三节 管径选择与壁厚确定 222

一、影响管径大小的因素 222

二、管径的计算与选用 222

三、管子壁厚计算与选用 223

第四节 管件与阀门 224

一、常用管件 224

二、阀门 225

第五节 管路的连接 231

一、焊接连接 231

二、法兰连接 231

三、螺纹连接 231

四、承插式连接 232

五、温差补偿装置 233

第六节 管路常见故障及排除方法 234

一、做好管路维护工作 234

二、管路常见故障及排除方法 234

三、阀门故障及排除 235

思考题 236

第九章　化工设备故障诊断 237

第一节 概述 237

一、故障诊断的概念 237

二、故障诊断的分类 238

第二节 常用故障诊断技术 239

一、声振诊断 239

二、温度诊断 240

三、污染诊断 241

四、无损诊断 242

五、综合诊断 246

第三节 化工设备的故障诊断 247

一、化工管道的故障诊断 247

二、压力容器的故障诊断 248

思考题 251

参考文献 252