第三篇 化工设备 7
第九章 换热设备 7
第一节 影响热交换器结构的因素 7
第二节 热交换器的分类 8
第三节 表面传热的热交换器的主要类型 9
一、沉浸式蛇管热交换器 9
二、喷淋式蛇管热交换器 10
三、套管热交换器 12
四、列管式热交换器 14
第四节 温差应力的决定及采用刚性结构的可能性 15
第五节 列管式热交换器的计算与设计 19
一、管子 19
二、管子的固定方法和管距的大小 20
三、管板上管子的排列 21
四、热交换器的壳径 22
五、管板 23
六、管板的加强 26
七、管板与壳体的联接 27
八、造成扰流的挡板 28
九、纵向隔板 30
十、补偿器 31
十一、盖子与接口管 33
第六节 板式热交换器 36
一、螺旋状热交换器 36
二、平板式热交换器 40
1.传热板的板型 40
2.板式热交换器的传热系数 42
3.板式热交换器的叠板 42
第七节 热交换器的流体力学计算 43
第八节 有关热交换器流程的意见 46
第九节 各种类型的热交换器之比较 47
第十节 热交换器的设计程序 49
第十一节 蒸发设备 51
一、决定蒸发设备结构的因素 51
二、蒸发设备的结构特点 52
三、分离器 54
第十章 塔设备 60
第一节 概论 60
第二节 填料塔 61
一、填料塔的特性和设计要点 61
二、填料塔的流体力学 62
三、填料塔的传质 68
四、乳化填料塔 71
五、塔身及液体再分布装置 73
六、支承结构 74
七、喷淋装置 77
八、气体和液体的进出口 81
第三节 泡罩塔 82
一、泡罩塔的特性和设计要点 82
二、泡罩塔板的流体动力学 83
三、压力降 84
四、齿缝开度 84
五、塔板上的液层阻力 88
六、液面落差 89
七、塔板的稳定性 92
八、降液管中液层高度 93
九、雾沫夹带 93
十、气体与液体的流量 94
十一、溢流装置 96
十二、塔板布置 97
十三、例题 98
十四、泡罩塔板的改进 102
十五、泡罩塔结构 103
第四节 孔板塔 105
一、孔板塔的特性 105
二、泡沫塔的传质 106
三、泡沫塔的流体阻力 108
四、临界气速及带沫损失 109
五、塔径的决定 110
六、孔板的设计 110
七、溢流装置 111
八、筛板塔设计 111
九、淋降板塔设计 114
第十一章 反应设备 118
第一节 反应锅 118
一、反应锅的物料衡算与热量衡算 118
二、反应锅主要尺寸的决定 119
三、反应锅的壳体 119
四、反应锅的盖子 121
五、工艺用的接管 121
1.加料管 121
2.压出管 121
3.排料管 122
六、传热面 122
1.载热体 122
2.传热面的结构 123
3.传热面的计算 125
七、搅拌器 127
1.搅拌器的作用和应用 127
2.搅拌器的类型 127
3.搅拌器的功率计算 130
4.搅拌器的机械计算 135
5.搅拌器的传动装置 139
八、填料盒 140
第二节 催化反应设备 144
一、关于催化过程的一般概念 144
二、催化过程最适宜操作条件之选择及固定床催化反应器的主要尺寸的计算 145
1.决定最适宜条件的一般方法 145
1)温度的选择 145
2)压力的选择 148
3)触媒的作用 148
4)空间速度 150
2.触媒容积的计算 151
1)等温过程 151
2)以最适宜温度进行的过程 151
3)绝热过程 152
4)一般情况 152
三、催化反应器的类型和结构 155
1.中间换热式催化反应器 155
2.具有中间换热式的三层和四层催化反应器 156
3.内部换热式催化反应器 160
四、催化反应器工艺计算的概略程序 161
五、氨合成炉的类型及结构 165
1.制造氨合成炉用的材料的选择 165
2.典型合成炉的结构 166
3.合成炉结构的简单分析 175
第十二章 沸腾床设备 181
第一节 概论 181
一、流化作用及流化床(沸腾床)的特点 181
1.流化作用 181
2.沸腾床的特点 181
二、沸腾床设备在化学工业中的应用及成就 182
1.化学反应方面 183
2.化工过程方面 184
第二节 固体流化的流体力学 185
一、流体流过固定床层的压强降 186
二、流化时所需压强降及流化速度的计算 188
三、流态化的流体动力学 189
1.流态化动力过程的基本规律 189
2.沸腾层高度的计算 192
3.飞翔速度的计算 193
第三节 沸腾床的传热与传质 194
一、沸腾床传热的特点及床层温度的控制 194
1.沸腾床传热的特点 194
2.沸腾床传热的基本型式 194
二、沸腾床的传热计算 195
1.沸腾床层与器壁表面间的热传递 195
2.插入床层内部的换热器表面的给热计算 197
3.沸腾床中固体颗粒与介质间的给热 199
三、沸腾床的传质 201
1.研究传质问题的目的 201
2.沸腾床传质的机理 201
3.传质的计算 201
第四节 沸腾床设备的操作系统及结构设计 204
一、单段式沸腾床设备的操作 204
1.非循环操作 204
2.循环操作 204
二、多段逆流式沸腾床接触设备 205
三、沸腾床设备主要部件的设计 208
1.反应床的设计 208
1)床身的型式及尺寸 208
2)流体分布板 209
3)风帽(喷嘴)的型式 211
2.直立管 211
3.升举管 213
4.颗粒物料的进料器及流牵控制阀 213
(1)螺旋进料器 214
(2)转盘进料器 214
(3)星形进料器 214
(4)移动阀 214
5.固粒回收器 214
四、循环系统的流体力学计算 216
第十三章 喷雾干燥器 218
第一节 概述 218
一、喷雾干燥的优缺点 218
二、喷雾干燥装置 218
第二节 溶液的喷雾装置 219
一、机械喷嘴 220
1.机械喷嘴的计算 221
2.机械喷嘴的结构 223
3.机械喷嘴的优缺点 225
二、气动喷嘴 225
1.气动喷嘴的结构 225
2.气动喷嘴喷雾的机理 228
3.气动喷嘴的尺寸计算 232
4.能量消耗 233
5.气动喷嘴的优缺点 233
三、离心圆盘式喷雾器 233
1.概述 233
2.离心圆盘的计算 234
3.关于雾焰 235
4.能量消耗 236
5.离心圆盘的结构 237
6.回转圆盘喷雾器的优缺点 238
第三节 干燥室的尺寸计算 239
第四篇 化工机器 243
第十四章 过滤机 243
第一节 概论 243
第二节 过滤过程的分析 244
第三节 板框式压滤机 246
一、板框式压滤机的应用范围 246
二、板框式压滤机的结构 246
三、板框的支撑 252
四、生产能力的校核 253
第四节 连续式过滤机的主要型式 255
一、真空连续式过滤机 255
二、加压连续过滤机 263
第五节 转筒真空过滤机 263
一、转筒 263
二、分配头 266
三、工艺计算 271
四、功率计算 273
五、真空泵及压气机容量的决定 274
第十五章 离心机 275
第一节 一般概念 275
第二节 人工卸料离心机 276
一、立式离心机 276
二、三足式离心机 276
三、上悬式离心机 279
四、上悬式离心机的计算 284
1.工艺计算 285
2.上悬式离心机的功率计算 286
3.离心联轴节的设计 290
4.离心机的刹车设计 291
第三节 自动离心机 291
一、刮刀卸料离心机 291
二、脉动卸料式离心机 310
三、自动连续螺旋卸料离心机 313
1.概述及结构分析 313
2.螺旋卸料离心机的工艺计算 321
3.螺旋卸料离心机的功率计算 321
四、离心力移动沉淀物的离心机 323
第四节 离心机的零件 325
一、转筒 325
1.转筒的机械计算 326
2.轮箍的近似计算 327
二、轴 328
1.轴的强度计算 328
2.轴的临界转速、刚性轴及挠性轴 328
3.转子的平衡 332
第五节 高速离心机 334
一、管式高速离心机 334
二、多室式高速离心机 336
三、盘式分离机(碗盖式离心机) 343
第十六章 回转圆筒设备 347
第一节 概述 348
一、回转圆筒的作用 348
二、物料在回转圆筒内的停留时间 348
三、回转圆筒主要尺寸的决定 351
1.干燥器主要尺寸的决定 352
2.水泥回转窑主要尺寸的决定 353
第二节 回转圆筒设备的结构 354
一、概述 354
二、筒体 356
三、滚圈 357
四、托轮与挡轮 359
五、传动装置 362
六、密封装置 363
第三节 回转圆筒设备的强度计算 367
一、筒体的强度计算 367
1.筒体在各支座处弯矩及反力计算 368
2.筒体横断面上最大弯矩及最大弯应力校核 368
3.铆接缝的强度校核 370
二、滚圈的强度计算 371
1.自由座落于鞍座上的滚圈 371
2.固定在筒体上的滚圈 379
三、托轮及挡轮的计算 379
1.托轮的计算 379
2.挡轮的计算 382
四、需要功率的计算 383
附录：接触应力 386
一、概说 386
二、弹性理论平面问题的基本方程式 388
三、蒲新尼斯克解案 392
四、两圆柱体互相接触的应力情况 392
第十七章 破碎及细磨机械 395
第一节 总论 395
一、破碎及细磨的意义 395
二、破碎机及细磨机的分类 397
三、破碎及细磨的能量消耗假说 399
1.表面积假说--雷廷智假说 399
2.体积假说--克尔皮乔夫假说、基克假说 399
四、破碎及细磨的基本作业程序 402
第二节 颚式破碎机 404
一、概说 404
二、颚式破碎机的构造 405
1.简单摆动顶部悬挂式的颚式破碎机 405
2.复杂摆动式颚式破碎机 407
3.组合摆动式颚式破碎机 409
三、颚式破碎机主要参数的确定 410
1.颚板间的最大有效作用角(拑角) 410
2.颚板的摆动次数及偏心轴的有效转速 411
3.颚式破碎机的生产能力 412
4.颚式破碎机需要的功率 413
四、颚式破碎机的主要零件及其计算 415
1.连杆 415
2.推力平板 416
3.活动颚板 417
4.偏心轴 419
5.飞轮 420
6.机架 421
第三节 滚筒破碎机 422
一、概说 422
二、双滚筒破碎机的构造 423
第四节 锤式破碎机 425
一、概说 425
二、锤式破碎机的构造 425
1.单轴定向转动锤式破碎机 425
2.单轴可逆式锤式破碎机 425
3.双轴锤式破碎机 428
第五节 球磨机 430
一、概说 430
二、球磨机的构造 433
1.带有卸料篦板的球磨机 433
2.管磨机 433
三、球磨机主要参数的确定 439
1.球磨机的转速 439
2.球磨机的功率 440
3.球磨机的生产能力 446
四、球磨机筒体强度的计算 449
第六节 超细磨设备 451
一、概说 451
1.流能微粉磨 451
2.流能缩粒磨 452
3.流能喷射磨 452
二、振动磨 453
1.概说 453
2.振动磨的构造及工作流程 455
3.振动磨的振动分析 457
4.振动磨的操作及功率计算 460
第十八章 固体物料的运输机械 464
第一节 带式运输机 464
一、概说 464
二、带式运输机的主要组成部分 466
1.带 466
2.托架 467
3.鼓轮 468
4.传动装置 469
5.张紧装置 469
6.加料设备 471
7.卸料设备 471
三、带式运输机的选型计算 472
1.运输能力 472
2.运输带速度 473
3.运输带宽度 473
4.阻力及功率 475
第二节 斗式提升机 479
一、斗式提升机的构造及应用 479
二、斗式提升机的选型计算 482
1.运输能力 482
2.功率 483
第三节 螺旋运输机 484
一、概说 484
二、螺旋运输机的主要组成部分 485
三、螺旋运输机的选型计算 487
1.运输能力 487
2.功率 488
第四节 粉末状物料的风动式输送设备 489
一、概说 489
二、风动式输送斜槽 490
三、风动式输送泵 491
1.螺旋式输送泵 491
2.仓式空气输送泵 496