化工设备基础（第四版）

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
第二节化工容器的结构与分类3
一、化工容器的基本结构3
二、化工容器与设备的分类5
第三节化工容器与设备有关标准规范简介8
一、常用材料标准8
二、压力容器规范简介9
第四节化工设备常用材料11
一、材料的性能11
二、钢的热处理12
三、金属材料14
四、非金属材料19
五、选材的基本原则20
第五节金属材料的腐蚀与防护21
一、腐蚀的概念21
二、腐蚀的类型21
三、防腐措施22
思考题24
第二章化工设备力学基础25
第一节物体的受力分析26
一、力的概念与基本性质26
二、约束及约束反力28
三、受力图29
四、平面汇交力系30
五、平面力偶系33
六、平面任意力系36
第二节轴向拉伸与压缩38
一、轴向拉伸与压缩的概念38
二、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力39
三、轴向拉伸与压缩时横截面上的应力40
四、轴向拉伸与压缩时的强度计算41
五、轴向拉伸与压缩时的变形42
六、典型材料拉伸与压缩时的力学性能43
第三节剪切与挤压48
一、剪切概念及其强度计算48
二、挤压概念及其强度计算49
第四节圆轴扭转51
一、扭转的概念51
二、圆轴扭转时横截面上的内力51
三、圆轴扭转时横截面上的应力52
四、圆轴扭转时的变形53
五、圆轴扭转时的强度和刚度计算53
第五节直梁弯曲55
一、弯曲变形的概念55
二、直梁弯曲时的内力56
三、纯弯曲时横截面上的应力60
四、梁的正应力强度计算61
五、提高弯曲强度的主要措施62
第六节压杆稳定64
一、压杆稳定性的概念64
二、压杆的临界力和临界应力64
三、压杆稳定性计算66
四、提高压杆稳定性的措施67
思考题68
习题69
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77
第二节带传动79
一、概述79
二、普通V带和带轮81
三、带传动的失效、张紧、安装与维护81
第三节齿轮传动83
一、概述83
二、齿轮常用材料及选择84
三、齿轮传动失效85
第四节蜗杆传动86
一、概述86
二、蜗杆传动的失效87
三、蜗杆、蜗轮的常用材料与结构87
四、蜗杆传动装置的润滑与维护88
第五节轴与轴承89
一、轴90
二、滑动轴承91
三、滚动轴承93
思考题96
第四章压力容器98
第一节内压薄壁容器98
一、内压薄壁圆筒与球壳的应力计算98
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106
第二节内压容器封头109
一、常用封头的形式109
二、标准椭圆形封头及选用110
三、半球形封头111
四、碟形封头111
五、锥形封头112
六、平板形封头113
第三节容器附件114
一、容器设计的标准化114
二、法兰连接115
三、容器的支座124
四、容器的开孔与补强结构129
五、容器安全装置132
六、其他附件134
第四节外压容器135
一、外压容器的稳定性、临界压力计算136
二、外压容器设计参数的确定137
三、外压圆筒图算法137
四、外压封头图算法140
五、外压容器的压力试验141
六、提高外压容器稳定性的途径142
思考题143
习题144
第五章塔设备146
第一节填料塔147
一、填料147
二、填料支承装置148
三、液体喷淋装置150
四、液体再分布装置152
第二节板式塔154
一、总体结构与基本类型154
二、塔盘结构158
三、除沫装置164
四、进出口管装置166
五、人孔与手孔167
第三节塔设备常见机械故障及排除方法168
一、塔设备的振动168
二、塔设备的腐蚀168
三、其他常见机械故障169
思考题170
第六章换热器171
第一节概述171
一、换热设备的分类171
二、间壁式换热器的主要类型172
第二节管壳式换热器176
一、管壳式换热器的形式与结构176
二、换热器壳体177
三、换热管178
四、管板179
五、管箱、折流板与支承板、挡板182
六、温差补偿装置185
第三节换热器技术的发展及标准化186
一、传热理论创新186
二、设备结构的改进187
三、换热器标准及选用187
第四节管壳式换热器的常见故障及排除方法190
一、管子的振动与防振措施190
二、管壁积垢190
三、管子的泄漏190
思考题190
第七章搅拌反应釜192
第一节概述192
一、反应釜的作用192
二、反应釜的设计192
三、搅拌反应釜的总体结构193
第二节釜体和传热装置193
一、釜体结构194
二、夹套结构195
三、蛇管结构196
四、顶盖196
五、工艺接管197
第三节反应釜搅拌装置198
一、搅拌器类型198
二、搅拌器的标准及选用200
三、搅拌轴200
四、挡板与导流筒203
第四节反应釜传动装置203
一、电动机的选用203
二、减速器的选用204
三、机架204
四、凸缘法兰205
五、安装底盖206
第五节反应釜轴封装置207
一、填料密封207
二、机械密封209
思考题211
第八章化工管路212
第一节压力管道概念212
一、压力管道的概念213
二、压力管道的分类与分级213
三、石油化工管道的分级213
第二节管子常用材料214
一、金属管214
二、非金属管217
三、管子选材原则217
第三节管径选择与壁厚确定217
一、影响管径大小的因素217
二、管径的计算与选用218
三、管子壁厚计算与选用218
第四节管件与阀门219
一、常用管件219
二、阀门220
第五节管路的连接226
一、焊接连接226
二、法兰连接226
三、螺纹连接226
四、承插式连接227
五、温差补偿装置228
第六节管路常见故障及排除方法229
一、做好管路维护工作229
二、管路常见故障及排除方法229
三、阀门故障及排除230
思考题231
第九章化工设备故障诊断232
第一节概述232
一、故障诊断的概念232
二、故障诊断的分类233
第二节常用故障诊断技术234
一、声振诊断234
二、温度诊断235
三、污染诊断236
四、无损诊断237
五、综合诊断241
第三节化工设备的故障诊断242
一、化工管道的故障诊断242
二、压力容器的故障诊断243
思考题246
参考文献247