目录 1
前言 1
上册通用符号 1
绪论 1
第一篇 低温技术的理论基础 3
第一章 低温技术的热力学基础 3
第一节 引言 3
一、范德瓦尔方程 4
第二节 实际气体的性质 4
二、范德瓦尔方程的分析及临界参数 5
三、实际气体的其它状态方程 7
四、压缩性系数及阿马格数 8
第三节 对比态定律及其应用 10
一、范德瓦尔对比态方程及对比态定律 10
二、其它对比态方程 11
三、用对比态参数确定压缩性系数 13
一、临界压缩性系数法 21
第四节 实际气体热量参数的计算 21
二、偏心因子法 25
第五节 实际混合气体的热力性质 29
第六节 一元物系的相平衡 31
一、物系相平衡的条件 31
二、一元物系的两相平衡 32
三、一元物系的三相平衡 34
第七节 变质量系统热力学的基础知识 35
一、基本概念 35
二、不稳定流动过程 35
第八节 有效能及有效能分析法 39
一、有效能的基本概念 39
二、？-焓图 42
三、有效能分析法 42
参考文献 43
第一节 概述 45
一、溶液、溶液的成分、溶解度 45
第二章 溶液热力学基础 45
二、溶解热、溶液的焓 47
第二节 溶液的基本定律 47
一、理想溶液及拉乌尔定律 47
二、亨利定律 48
三、康诺瓦罗夫定律及共沸溶液 49
第三节 自由能、自由焓、化学势 50
一、自由能与自由焓 50
二、化学势 51
第四节 溶液相平衡的条件、相律 52
一、相及相变过程的概念 52
二、溶液相平衡的条件 52
三、吉布斯相律 53
第五节 二元溶液的相平衡图 54
一、气液相平衡图 54
二、液固相平衡、共晶点 56
一、逸度与活度 57
第六节 多组分气体的相平衡 57
二、气液平衡体系的分类 60
三、气液相平衡表示方法 61
四、气液相平衡计算 62
第七节 溶液的基本热力过程 67
一、混合 67
二、蒸发与冷凝 68
三、节流 69
四、吸收 70
参考文献 72
第三章 低温工质的性质 73
第一节 低温工质的种类及其热力性质 73
第二节 空气及其组成气体的性质 73
一、空气 73
二、氮和氧 75
三、氩、氖、氪和氙 76
第三节 氢的性质 76
一、氢的构成及热物理性质 76
二、氢的正仲态转化 77
第四节 氦的性质 79
参考文献 81
第四章 获得低温的方法 83
第一节 概述 83
第二节 相变制冷 83
一、液体气化制冷 83
二、固体升华制冷 83
三、液体抽气冷却 84
第三节 气体绝热节流 85
一、实际气体的节流 85
二、转化温度与转化曲线 87
三、积分节流效应的计算及等温节 89
流效应 89
四、节流过程的有效能分析 91
第四节 气体等熵膨胀 91
一、气体等熵膨胀制冷 91
三、节流与等熵膨胀的比较 93
二、膨胀机内气体膨胀过程的有效能分析 93
第五节 绝热放气 94
第六节 绝热退磁 96
一、绝热退磁制冷原理 96
二、绝热退磁制冷过程的热力学分析 97
三、磁制冷机 99
参考文献 100
第一节 概述 101
一、气体液化的理论最小功 101
第五章 气体液化循环 101
第二篇 气体的液化与分离 101
二、气体液化循环的性能指标 103
第二节 空气、氧和氮的节流液化循环 104
一、一次节流液化循环 104
二、有预冷的一次节流液化循环 108
三、二次节流液化循环 113
第三节 带膨胀机的空气液化循环 114
一、克劳特液化循环 114
查液化循环 121
二、海兰德液化循环及卡皮 121
三、空气、氧和氮主要液化 122
循环的比较 122
第四节 氦液化循环 123
一、节流氦液化循环 124
二、带膨胀机的氦液化循环 125
三、其它类型的氦液化循环 134
第五节 氢液化循环 139
一、节流氢液化循环 140
二、带膨胀机的氢液化循环 141
三、氦制冷氢液化循环 143
四、各种氢液化循环的比较 143
第六节 甲烷及天然气液化循环 145
一、复叠式制冷的液化循环 145
二、用混合制冷剂制冷的液 146
化循环 146
三、带膨胀机的液化循环 148
参考文献 149
第六章 气体精馏原理及设备 150
第一节 空气的组成及其主要成分 151
间的气液平衡 151
一、空气的组成 151
二、氧-氮二元系气液平衡 151
三、氧-氩-氮三元系气相平衡 153
一、液空的部分蒸发和空气 154
的部分冷凝 154
第二节 空气的精馏 154
二、空气的精馏过程 155
三、精馏塔 156
四、双级精馏塔的物料和热 158
量衡算 158
第三节 二元系精馏过程的计算 161
一、精馏塔板上的工作过程 161
二、理论塔板数的确定 162
第四节 三元系精馏过程的计算 166
一、用逐板计算法求理论塔板数 166
二、精馏计算中的几个具体问题 168
第五节 精馏塔的塔板效率 170
一、塔板效率的表示方法 171
二、点效率、板效率与全塔 172
效率的关系 172
三、塔板效率的计算和经验值 172
第六节 填料塔精馏过程的计算 173
一、填料塔中的传质过程 173
二、填料层高度的计算 174
三、填料塔中的流动工况 175
四、填料层的阻力 177
第七节 多组分气体的精馏 178
一、多组分气体的种类 178
二、多组分气体精馏的特点 179
三、多组分精馏塔的工艺计算 180
第八节 用电子计算机计算 189
精馏过程 189
一、相平衡常数的计算 189
中的应用 192
二、相平衡常数在精馏计算 192
三、复杂精馏塔简捷计算法 193
四、用“三对角矩阵法”计算 195
精馏过程 195
第九节 气体分离过程的能耗及 201
节能措施 201
一、气体分离过程所需的理 201
论最小功 201
二、空气分离为气态氧、氮 201
所消耗的功 201
三、降低精馏过程能耗的措施 203
第十节 塔设备的结构 203
一、塔设备的一般要求和分类 203
二、筛板塔的结构 203
三、其它类型的塔设备 205
四、精馏过程的强化 208
一、筛板塔的流体动力工况 209
第十一节 筛板塔的结构设计 209
二、结构设计 211
参考文献 216
第七章 分离气体的其它方法 218
第一节 分凝法 218
一、分凝法在气体分离中的应用 218
二、分凝法的分类 219
三、多组分混合气分凝过程 219
的计算 219
一、吸附过程的基本原理 222
第二节 吸附法 222
二、吸附过程的计算 226
三、固定床吸附剂的再生 227
第三节 吸收法 229
一、吸收法的特点和应用 229
二、吸收法的基本原理 230
三、吸收过程的计算 231
一、薄膜渗透分离气体的原理 233
第四节 薄膜渗透法 233
二、有机聚合膜的性能 234
三、分离气体的设备 235
第五节 多组分气体分离方法的选择 236
参考文献 236
第三篇 低温装置的换热设备 239
第八章 管式换热器 239
第一节 低温装置用管式换热器的 239
种类及结构 239
一、列管式换热器 239
二、绕管式换热器 244
第二节 管式换热器中的某些传热问题 247
一、翅片管表面传热过程的分析 247
二、管外无相变的对流换热 248
三、低温液体相变时的对流换热 250
第三节 管式换热器传的热计算 252
一、按传热方程计算 252
二、按效率-传热单元数法计算 254
第四节 管式换热器的流体动力计算 257
一、计算流体流动阻力的一 257
般方法 257
三、两种计算方法的比较 257
二、计算流体流动阻力的经 258
验公式 258
第五节 管式换热器计算举例 260
一、卧式壳管式换热器 260
换热器 263
二、空气分离装置的绕管式 263
参考文献 266
第九章 板翅式换热器 268
第一节 板翅式换热器概述 268
一、板翅式换热器的发展 268
二、板翅式换热器在低温技 268
术中的应用 268
一、翅片的结构参数 269
三、板翅式换热器的特点 269
第二节 板翅式换热器的结构 269
二、板翅式换热器的基本元件 270
三、流道布置 273
四、单元组合 274
五、空气分离设备中的板翅 274
式换热器 274
第三节 板翅式换热器的设计计算 277
一、板翅式换热器中换热系 277
数及流体阻力的准则关系 277
二、翅片效率与表面效率 278
三、单迭布置与复迭布置 278
四、关于翅片形式、翅片结 280
构尺寸的选择 280
五、关于气流均匀分配问题 280
一、多股流板翅式换热器 282
二、通道分配与通道排列 282
第四节 多股流板翅式换热器的 282
设计计算 282
三、多股流板翅式换热器的 283
设计方法 283
第五节 板翅式换热器计算例题 285
参考文献 293
第一节 蓄冷器的工作原理及结构 295
一、概述 295
第十章 其它型式的换热器 295
二、蓄冷器的结构 296
三、蓄冷器的填料 299
第二节 蓄冷器的传热与流体动力工况 303
一、温度场、温度滞后回线 303
及蓄冷器的工作特点 303
二、基本传热微分方程组 306
三、蓄冷器填料的换热与流 307
体阻力关系式 307
一、豪森解 312
第三节 蓄冷器的设计计算 312
二、考培奇-伦敦解 315
三、雷-史密斯解 317
四、蓄冷器的损失分析 320
第四节 空分设备蓄冷器计算举例………32？第五节 蓄冷器的不冻结性 326
一、基本概念 326
二、蓄冷器的不冻结性 328
三、保证蓄冷器不冻结性的方法 330
二、网格式换热器 332
一、概述 332
第六节 小型低温换热器 332
三、孔板式换热器 335
四、多孔表面换热器 340
第七节 氮水预冷器 341
一、氮水预冷器的工作原理 341
二、氮水预冷器的结构 342
三、氮水预冷器的设计计算 343
参考文献 346
法定计量单位及其与工程制单位的换算 348