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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