绪论 1
一、化工机器的特点及其在石油化学工业中的作用 1
二、化工机器的发展概况 1
三、《化工机器》课程的性质、任务和内容 1
目录 1
四、《化工机器》课程的教学要求和学习方法 2
第一章 离心泵 3
第一节 概述 3
一、泵在石油化学工业中的应用 3
二、泵的分类 3
（一）按工作原理分类 3
（二）按泵的用途分类 4
一、离心泵的装置及工作过程 5
三、泵的特点及应用范围 5
第二节 离心泵的装置及分类 5
二、离心泵的分类 6
（一）按叶轮吸入方式分类 6
（二）按级数分类 6
（三）按扬程分类 7
（四）按泵的用途和输送液体性质分类 7
第三节 离心泵的基本性能参数 7
（一）流量 7
（二）扬程 7
（三）转速 7
一、液体在叶轮进出口处的速度三角形 8
第四节 离心泵的基本原理 8
（一）液体在叶轮内的流动状态 8
（五）允许吸上真空高度及允许汽蚀余量 8
（四）功率和效率 8
（二）进出口处的速度三角形 9
二、离心泵基本方程式 10
三、有限叶片叶轮的理论扬程 11
四、叶片离角对理论扬程的影响 12
五、离心泵的实际扬程及其确定 13
（一）理论扬程和实际扬程的区别 13
（二）实际扬程的计算 13
第五节 离心泵的性能曲线 14
一、离心泵的能量损失及效率 14
（一）机械损失及效率 14
（二）容积损失及效率 15
（三）水力损失及效率 15
（一）理论性能曲线的形成 16
二、离心泵的性能曲线 16
（二）实际性能曲线的分析 17
第六节 离心泵性能曲线的换算 19
一、相似概念及相似定律 19
（一）相似概念 19
（二）相似定律 19
二、转速改变时性能曲线的换算 20
（一）比例定律 20
（二）通用性能曲线 20
三、叶轮切割时性能曲线的换算 21
（一）切割定律 21
（二）切割定律的应用 22
四、粘度改变时性能曲线的换算 22
（一）换算的必要性 22
（二）换算方法 22
（一）汽蚀现象 26
（二）汽蚀的危害 26
第七节 离心泵的汽蚀 26
一、汽蚀现象及其危害 26
二、允许汽蚀余量和允许吸上真空高度 27
（一）允许汽蚀余量 27
（二）允许吸上真空高度 29
三、提高离心泵抗汽蚀能力的措施 30
第八节 离心泵的运转 31
一、离心泵在管路上的工作及流量调节 31
（一）管路特性曲线 31
（二）离心泵的工作点 32
（三）流量调节 33
二、离心泵的串联与并联工作 34
（一）串联工作 34
第九节 离心泵的选择 35
一、比转速 35
（二）并联工作 35
二、离心泵的型号表示法 37
三、离心泵的结构 38
（一）单级单吸离心式清水泵 38
（二）单级双吸式离心水泵 39
（三）多级离心泵 39
四、离心泵的选择 41
（一）选择泵的原则 41
（二）选择泵的步骤与方法 43
第十节 离心泵的主要零部件 44
一、叶轮 44
二、蜗壳与导轮 46
（一）蜗壳 46
（二）导轮 46
三、密封环 46
（二）轴向力的平衡 47
四、轴向力及其平衡装置 47
（一）轴向力的产生及危害 47
五、转轴密封装置 49
（一）填料密封 49
（二）机械密封 50
第十一节 离心泵的操作及故障排除 52
一、启动及停车 52
（一）启动 52
（二）停车 53
二、运转时的维护 53
三、常见故障及排除方法 54
第十二节 石油化工特殊用离心泵 55
一、耐腐蚀泵 55
三、无泄漏离心泵 56
（一）液下泵 56
二、离心式油泵 56
（二）屏蔽泵 57
（三）磁力传动泵 57
四、低温泵 59
五、高速部分流泵 59
思考题 60
习题 60
第二章 其他类型泵 63
第一节 往复泵 63
一、往复泵的工作原理及分类 63
（一）往复泵的结构和工作原理 63
（二）往复泵的分类 63
二、往复泵的流量 65
（一）理论平均流量 65
（二）实际平均流量 65
（三）流量曲线图 66
三、往复泵的性能特点及其应用 67
四、往复泵的流量调节 68
（一）旁路回流法 68
（二）改变活塞行程法 68
（三）改变活塞往复次数法 68
五、往复泵的空气室装置 68
六、结构示例 69
第二节 计量泵 70
一、柱塞式计量泵 70
（一）泵缸 70
（二）传动机构 71
（三）调节机构 71
（二）原理 73
（一）结构 73
一、齿轮泵 73
第三节 转子泵 73
二、隔膜泵 73
（三）主要性能参数 74
（四）结构示例 75
二、螺杆泵 75
（一）工作原理及特点 76
（二）典型结构介绍 77
第四节 旋涡泵 78
一、旋涡泵的结构与工作原理 78
（一）结构 78
（二）工作原理 78
二、旋涡泵性能参数 79
（二）分类 80
（一）用途 80
一、真空泵的用途及分类 80
第五节 真空泵 80
四、结构示例 80
三、旋涡泵的特点及应用 80
二、真空泵工作过程及性能参数 81
（一）工作过程 81
（二）性能参数 81
三、往复式真空泵 81
（一）结构 81
（二）工作原理 81
（三）性能参数 82
（四）结构示例 83
四、其他真空泵的介绍 83
（一）液环泵结构和工作原理 83
（二）纳氏泵结构和工作原理 84
第六节 各种类型泵的比较和选择 86
思考题 87
第三章 离心机 88
第一节 概述 88
一、离心分离过程的特点及应范围 88
二、分离因素和离心力 89
三、离心机的分类及型号表示法 90
（一）离心机的分类 90
（二）型号表示法 90
第二节 转子的临界转速与振动 92
一、振动和临界转速的概念 92
二、单转子轴的临界转速 93
三、刚性轴与挠性轴 96
四、影响临界转速的一些因素 97
（一）回转效应的影响 97
（一）减振 98
五、离心机的减振和隔振 98
（三）轴承及弹性支承的影响 98
（二）臂长的影响 98
（二）隔振 99
（三）减振元件 99
第三节 离心机的结构及选择 100
一、间歇式运转离心机 100
（一）三足式离心机 100
（二）上悬式离心机 102
二、连续运转离心机 104
（一）卧式刮刀卸料离心机 105
（二）卧式活塞推料离心机 110
（三）螺旋卸料离心机 115
（一）管式高速离心机 119
三、高速离心机 119
（二）室式分离机 121
（三）碟片式分离机 121
四、离心机的选择 123
第四节 离心机鼓壁应力分析 125
一、转鼓质量引起的应力 125
二、转鼓内物料引起的应力 126
三、附件引起的应力 128
思考题 128
习题 129
第四章 过滤机 130
第一节 过滤机的应用和分类 130
一、过滤机在化工生产中的应用 130
二、过滤机的分类 130
（一）分类 131
（二）工作过程 131
一、压滤机的工作过程 131
第二节 压滤机 131
二、压滤机的结构 133
（一）滤板及移动装置 133
（二）滤布的悬吊和张开装置 135
（三）压紧装置 136
第三节 叶滤机 136
一、叶滤机的结构 136
（一）垂直滤叶卧式加压叶滤机 136
（二）垂直滤叶立式加压叶滤机 137
（三）水平滤叶加压叶滤机 137
二、滤叶的结构 139
第四节 转鼓真空过滤机 139
一、转鼓真空过滤机的结构 139
二、筒体及分配头 140
第五节 过滤机的选型 142
一、过滤机选型的基本原则 143
（一）滤浆的过滤特性 143
（二）生产规模 143
（三）操作条件 143
（四）过滤目的 144
（五）结构材料 144
二、过滤机型式和使用范围 144
思考题 145
第五章 活塞式压缩机 146
第一节 概述 146
一、压缩机的用途、种类及应用范围 146
（一）压缩机的用途 146
（二）压缩机的种类及应用范围 146
二、活塞式压缩机的基本构造和工作过程 148
三、活塞式压缩机的分类、优缺点及型号编制 149
（一）活塞式压缩机可以按不同方法分类 149
（三）活塞式压缩机的型号编制 151
（二）活塞式压缩机的优缺点 151
四、活塞式压缩机的历史及发展 152
第二节 活塞式压缩机的热力学基础 152
一、气体的状态参数 152
二、理想气体状态方程式 154
三、实际气体及状态方程式 155
（一）实际气体的状态方程式 155
（二）气体的压缩性系数 156
四、混合气体 157
五、气体的热力学过程 161
第三节 活塞式压缩机的热力特性 163
一、活塞式压缩机的工作循环 163
（一）理论压缩循环 163
（二）实际压缩循环 167
（三）实际气体的影响 168
二、排气量及其影响因素 169
（一）压缩机的实际吸气量及其影响因素 169
（二）压缩机的实际排气量及影响因素 173
（三）排气量公式在实践中的应用 174
三、压缩机的功率和效率 175
（一）压缩机的功率 175
（二）压缩机的效率 179
（三）驱动机功率的确定 180
四、多级压缩 182
（一）采用多级压缩的理由 182
（二）级数的选择与压力比的分配 185
（三）各级气缸行程容积的确定 186
一、曲柄连杆机构的运动关系 190
（一）活塞的位移 190
第四节 活塞式压缩机的动力学分析 190
（四）最大活塞力 190
（二）活塞的速度 191
（三）活塞的加速度 191
二、惯性力分析 192
（一）运动质量的转化 192
（二）惯性力的计算 195
三、压缩机中的作用力 197
（一）总活塞力 197
（二）活塞式压缩机主要零部件受力分析 199
四、活塞式压缩机惯性力的平衡 201
（一）单列压缩机惯性力的平衡 202
（二）多列压缩机惯性力的平衡 203
五、活塞式压缩机转矩的平衡 206
（一）切向力图 207
（三）飞轮矩的确定 208
（二）作幅度面积矢量图 208
第五节 活塞式压缩机的总体结构及选择 209
一、压缩机主要参数和“三化”标准 209
（一）主要参数 209
（二）“三化”介绍 210
二、结构方案的选择 211
（一）压缩机的基本形式及特点 211
（二）级在列中的排列 214
（三）结构方案示例 215
三、压缩机的选用方法和步骤 217
（一）基本工艺参数的确定 217
（二）初选压缩机 217
（三）排气量和能耗核算 218
四、石油化工常用压缩机结构示例 219
（一）L3.3-17/320氮氢气压缩机 219
（二）4M12-45/210二氧化碳压缩机 221
（一）气缸的基本结构形式 223
第六节 活塞式压缩机的主要零部件 223
一、气缸 223
（二）气缸的工作表面 225
（三）气阀在气缸上的布置形式 227
（四）气缸的润滑与冷却 229
（五）气缸的密封与连接 230
（六）气缸、气缸套的材料 231
二、活塞组件与填料函 232
（一）活塞 232
（二）活塞杆 234
（三）活塞环 236
（四）填料函 239
三、气阀 242
（一）气阀的组成及结构形式 242
（二）对气阀的要求 244
（一）曲轴 245
（三）气阀的材料 245
四、传动机构 245
（二）连杆 247
（三）十字头 248
第七节 活塞式压缩机的辅助装置 251
一、缓冲器 251
二、冷却器 252
三、油水分离器 253
四、安全阀 253
第八节 活塞式压缩机的运转 255
一、压缩机排气量的调节 255
（一）转速调节 255
（二）管路调节 255
（三）顶开吸气阀调节 257
（一）飞溅润滑 258
（四）辅助容积法调节 258
二、压缩机的润滑 258
（二）压力润滑 259
（三）润滑油的选择 260
三、气流脉动及管路振动 262
（一）气柱共振与管路机械共振 262
（二）减小气流脉动的措施 263
（三）减小管路振动的措施 263
四、压缩机的操作及常见故障分析 263
（一）操作规程 263
（二）常见故障及分析和消除方法 267
思考题 268
习题 269
二、离心式压缩机的优缺点 271
一、离心式压缩机在石油及化工中的应用 271
第一节 概述 271
第六章 离心式压缩机 271
三、离心式压缩机的发展概况 272
第二节 离心式压缩机总体结构及工作原理 272
一、离心式压缩机的总体结构及工作过程 272
（一）总体结构 272
（二）工作过程 274
（三）离心式压缩机的结构类型及型号编制 274
（四）主要性能参数 275
二、离心式压缩机的基本原理 275
（一）叶片功 275
（二）功率和效率 277
（三）级中气体状态变化规律 280
（四）离心式压缩机的性能曲线 282
（一）离心式压缩机的串联工作 288
第三节 离心式压缩机的调节 288
一、离心式压缩机的串联与并联 288
（二）离心式压缩机的并联工作 289
二、离心式压缩机的性能调节 290
（一）压缩机的出口节流 290
（二）压缩机的进口节流调节 291
（三）采用可转动的进口导叶调节（进气预旋调节） 292
（四）改变压缩机的转速调节 293
（五）采用可转动的扩压器叶片 295
第四节 离心式压缩机的主要零部件 295
一、转动元件 295
（一）主轴 295
（二）叶轮 297
（三）紧圈和固定环 301
（四）转子的轴向力及其平衡 301
（一）吸气室 303
（二）扩压器 303
（五）推力盘 303
二、固定元件 303
（六）轴套 303
（三）弯道和回流器 306
（四）蜗壳 306
三、轴承 307
（一）动压轴承的工作原理 308
（二）轴承的油膜振荡 309
（三）影响油膜振荡的因素 309
（四）消除油膜振荡的方法 310
（五）轴承的结构 310
四、密封装置 313
（一）迷宫密封 314
（二）浮环密封 315
（三）抽气密封 316
思考题 317
第七章 风机 318
第一节 概述 318
一、风机的分类 318
二、型号表示法 318
（一）常用通风机型号 318
（二）鼓风机型号 319
三、应用 319
第二节 离心式风机的主要性能参数 319
一、主要性能参数 319
（一）总压头 319
二、性能曲线 320
（四）功率 320
（三）风量 320
（二）风压 320
三、比转数的计算 321
第三节 离心式风机的无因次性能曲线 323
一、流量系数？ 323
二、压力系数？ 323
三、功率系数？ 324
第四节 离心式风机的构造与系列 324
一、风机的结构形式与主要零部件 324
（一）叶轮 324
（二）机壳 325
（三）进气箱和扩散器 326
（四）传动方式不同的结构型成 327
二、离心式风机的系列介绍 328
三、风机的选择 328
一、结构性能 329
第五节 罗茨鼓风机 329
二、主要零部件 330
（一）转子 330
（二）机壳 330
（三）传动齿轮 330
（四）轴承及轴封装置 330
思考题 331
习题 331
第八章 其他化工机器 332
第一节 回转圆筒 332
一、回转圆筒在化工生产中的应用及工作过程 332
二、物料在转筒内的运动情况 333
（一）物料颗粒在转筒内的运动 333
（一）筒体直径 334
三、转筒主要参数和工艺尺寸的确定 334
（二）物料在转筒内停留时间 334
（二）筒体长度 335
（三）长径比 336
（四）斜度和转速 336
四、回转圆筒的结构 336
（一）筒体结构 336
（二）支承装置 338
（三）传动装置 341
（四）端头结构 344
第二节 粉碎机械 346
一、粉碎方法及粉碎机械的分类 347
（一）粉碎方法 347
（二）粉碎机械的分类 347
二、颚式破碎机 349
（一）颚式破碎机的分类 349
（二）结构及主要参数 350
（一）工作原理 353
（二）构造 353
三、辊式破碎机 353
（三）主要参数 354
四、球磨机 355
（一）工作原理与分类 356
（二）结构 357
（三）主要参数 360
五、粉碎机械的选择 362
第三节 运输机械 362
一、运输机械在化工生产中的应用及分类 362
二、带式运输机 363
（一）构造 363
（二）应用范围 367
（三）选型 368
（一）结构及应用 370
三、斗式提升机 370
（二）选型及计算 372
四、螺旋运输机 374
（一）构造及应用 374
（二）选型及计算 375
思考题 377
附录 379
附录一 法定单位及换算 379
附录二 泵的型号和性能表 380
附录三 各种海拔高度的大气压 382
附录四 水的饱和蒸汽压 382
附录五 离心机型号 383
附录六 过滤机型号 385
附录七 活塞式压缩机型号及动力计算用表 386
参考书目 391