化工容器与设备

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页数:308
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出版时间:2009-7
价格:29.80元
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isbn号码:9787040265224
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图书标签:
  • 化工
  • 化工容器
  • 化工设备
  • 压力容器
  • 储罐
  • 反应器
  • 换热器
  • 分离设备
  • 管道
  • 防腐
  • 安全规范
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具体描述

《化工容器与设备》由向寓华主编,全书以应用为主,突出实用性、先进性和工学相结合特色,以工作岗位知识技能的需求为依据,采用模块—任务—子任务的形式完成技能与知识的学习。理论上不苛求完整性和系统性,以实用为度,突出工程观念及标准、规范的应用;对化工生产中常用的设备及其主要零部件,从结构特点、作用原理、选用、安全使用与维护等方面进行重点介绍。全书共分为压力容器、换热设备、反应设备、塔设备、储存设备、化工管路与阀门六个知识模块。每个模块开头提出学习目标;每个子任务完成后编排了一定数量的训练题,并将该任务目前的新技术、新结构、新材料等前沿知识以知识拓展的形式编出。

《化工容器与设备》可作为高职高专院校化工机械类专业及化工工艺类等专业的教材,亦可作为中职院校相关专业的教材或教学参考书,还可供从事化工机械的设计、制造和管理工作的工程技术人员参考。

《工业流体力学基础与应用》 图书简介 本书深入探讨了工业生产过程中流体运动的基本原理、计算方法以及在实际工程中的应用。全书内容涵盖了流体力学的基础理论、实验技术、关键设备的设计与优化等多个方面,旨在为从事化工、石油、能源、冶金等行业的设计师、工程师以及相关专业的研究人员和学生提供一套全面且实用的参考资料。 第一部分:流体力学基础理论 本部分着重于建立坚实的理论基础,为理解复杂的工程问题打下基石。 第一章:流体基本概念与性质 详细阐述了流体的定义、分类(牛顿流体与非牛顿流体),以及流体宏观性质的描述,包括密度、比重、粘度(绝对粘度和运动粘度)、表面张力与气体可压缩性。重点介绍了流体静力学基础,如静压力的计算、压强测量原理(U型管、皮托管等)以及浮力与阿基米德原理在工程中的应用。 第二章:流体运动学 本章侧重于描述流体的运动状态。引入了流线、迹线和脉线等概念,并对流体运动的描述方法(拉格朗日和欧拉)进行了对比分析。详细讨论了流场的速度场、加速度场,并引入了流场的分类,如层流与湍流、定常与非定常流动、一维、二维和三维流动。对连续性方程(质量守恒)在不同坐标系下的数学表达式及其物理意义进行了深入阐述。 第三章:流体动力学 这是理论核心部分。详细推导了描述流体运动的基本控制方程——纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,并讨论了其在理想流体(欧拉方程)和粘性流体中的应用。着重讲解了动量守恒原理——伯努利方程的推导、修正与限制条件,以及其在简化问题求解中的巨大作用。此外,还介绍了能量守恒方程,用以分析流体做功与能量转换过程。 第四章:量纲分析与相似理论 本章探讨如何通过物理量纲的分析来简化工程问题和指导实验设计。系统介绍了π定理(Buckingham $pi$ Theorem)的应用,重点分析了雷诺数(Reynolds Number, Re)、弗劳德数(Froude Number, Fr)等关键无量纲参数的物理意义及其在流体力学中的指导作用。通过相似理论,阐述了如何利用模型实验的结果来预测原型系统的行为,这对于许多难以直接在大型设备上测试的工程问题至关重要。 第二部分:管路流动与阻力分析 本部分将理论知识应用于工程中最常见的输送系统——管道流动。 第五章:粘性流体在管道中的流动 系统分析了粘性流体在圆管内的层流与湍流状态。详细介绍了哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律及其应用范围。对于更普遍的湍流流动,深入探讨了雷诺数的临界值、摩擦系数(f)的确定方法,包括光滑管道的普朗特(Prandtl)一元理论和考虑粗糙度的柯勃鲁(Colebrook)方程,并介绍了穆迪(Moody)图表的精确使用方法。 第六章:管路损失计算与管网分析 区分了沿程阻力(主要由摩擦引起)和局部阻力(由阀门、弯头、缩扩口等引起)。详细介绍了局部阻力的计算方法,特别是利用等效长度法和阻力系数法。在管网分析方面,重点讲解了串联、并联管路的流量与压力损失分配规律,以及如何应用谢才-威斯巴赫(Chezy-Manning)公式或哈森-威廉斯公式(特定情况下)处理复杂管网的压力平衡问题,为工业冷却水系统、消防系统等的设计提供计算工具。 第七章:流体计量与控制元件 介绍了工业现场常用的流量测量仪表,包括孔板流量计、文丘里管、涡街流量计、电磁流量计和超声波流量计的工作原理、安装要求和适用条件。同时,对调节阀(如球阀、蝶阀、截止阀)的流量特性曲线、可调比和Cv值的确定进行了详细讲解,这是实现工业过程自动化控制的关键环节。 第三部分:流体机械原理与选型 本部分聚焦于流体能量的转换设备——泵与风机。 第八章:容积式与转动式流体机械概述 概述了容积式泵(如往复泵、齿轮泵)和转动式(动力)泵的工作原理、优缺点及适用场合。重点阐述了叶轮泵(离心泵)的基本结构、工作原理以及能量转换过程。 第九章:叶轮泵性能与系统匹配 详细分析了叶轮泵的关键性能参数,如扬程、流量、效率和必需有效汽蚀余量(NPSH)。系统阐述了泵的特性曲线与管路特性曲线的匹配原理,指导读者如何确定最优操作点并进行并联或串联运行的设计。探讨了泵的选型标准、变频调速原理及其节能效果。 第十章:风机与压缩机基础 针对气体输送设备,本章讲解了轴流风机和离心风机的设计原理和性能曲线。重点解析了气体的压缩过程,包括等温压缩、绝热压缩的功耗计算,并介绍了低压气体输送中压缩机的基本工作方式与选型要点。 第四部分:流体工程中的特殊问题 本部分处理流体工程中一些复杂和非标准的现象。 第十一章:多相流动的基本认识 概述了气液、气固、液固等多相流动的概念。特别关注了气液两相流在管道中的流型(如栓塞流、鼓泡流),以及如何使用经验模型(如 Lockhart-Martinelli 关联式)来估算两相流的压降。 第十二章:空化现象与汽蚀防护 深入分析了流体机械和高速流体中空化现象的产生机理、危害性及其对设备寿命的影响。详细介绍了NPSH余量的裕度要求,以及通过改善进口条件、降低流速等方法来抑制汽蚀的工程措施。 附录 收录了常用的工程流体性质数据表、摩擦系数计算图表以及重要公式的推导总结,便于工程人员快速查阅和应用。 本书强调理论与工程实践的结合,配有大量工程实例分析,旨在提升读者运用流体力学原理解决实际工业生产中流体输送与能量转换问题的能力。

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我之前对化工设备的“自动化和智能化”一直抱有模糊的认识,总觉得那只是遥远的未来。但读完这本书,我才发现,很多先进的技术早已融入到了现代化工设备的設計之中。书中关于过程控制和自动化仪表的部分,让我眼前一亮。它不仅仅是介绍各种传感器、变送器、执行器,更重要的是讲解了如何将这些设备集成到整个控制系统中,实现对生产过程的精确监控和调节。我特别关注了关于PLC(可编程逻辑控制器)和DCS(集散控制系统)在化工生产中的应用。这些系统如何通过采集大量的现场数据,进行实时分析和决策,从而实现生产过程的优化和安全联锁。书中还提到了关于“智能制造”和“工业物联网”在化工设备领域的应用前景,比如如何通过设备之间的互联互通,实现远程监控、故障预测和智能诊断。这让我意识到,未来的化工设备将不仅仅是独立的机器,而是能够“思考”和“交流”的智能体。这本书,让我看到了化工技术发展的最新脉搏,它不再是冰冷的机器,而是充满智慧和活力的科技结晶。

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我一直对那些看似简单的设备,背后所蕴含的深厚工程学原理感到好奇。这本书在讲解一些基础设备,比如储罐、管道、阀门等时,并没有简单地进行描述,而是深入挖掘了它们的设计和选用背后的逻辑。以储罐为例,它不仅仅是用来“装东西”的容器,书中详细介绍了不同储罐类型(如固定顶罐、浮顶罐)的特点,以及它们在防止蒸发损失、减少火灾风险方面的作用。关于储罐的防腐蚀设计,也进行了详细的阐述,涉及到涂层、内衬、牺牲阳极等多种防护措施。再比如管道系统,书中不仅讲解了管道的材质选择、连接方式,更详细阐述了流体输送中的压降计算、水力梯度、以及如何防止管道振动和汽蚀。这些看似基础的元素,却是整个化工系统稳定运行的基石。我尤其关注了关于阀门的部分,书中介绍了各种类型阀门(如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀)的工作原理、适用场合,以及如何根据介质性质、操作要求进行合理选型。这些细节,让我明白,即使是最简单的设备,也凝聚着无数工程师的智慧和经验。这本书,让我重新审视了那些曾经被我忽略的“小角色”,它们在整个化工生产系统中,同样扮演着不可或缺的关键作用。

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我尤其喜欢书中关于换热器章节的讲解方式。通常,我们对换热器的认知可能仅仅停留在“让热量传递”这个层面,但这本书却将它拆解得非常细致。从最基本的传热机理,比如传导、对流、辐射,到各种换热器类型,如管壳式、板式、空冷器等的结构特点、优缺点分析,再到如何根据工艺要求进行详细的热力学计算和优化设计。我印象最深的是关于管壳式换热器中,固定管板式、浮头式、U型管式的区别和适用场合。书中详细解释了它们各自的结构特点,以及在热膨胀、清洗、维修方面的差异,这让我明白,看似相似的设备,在细节设计上却有着天壤之别。还有关于板式换热器的介绍,其紧凑的结构和高效的传热面积,让我看到了设备小型化和高效化的发展方向。书中对换热器选型过程中需要考虑的因素,如传热系数、压降、流体性质、污垢热阻等,进行了详尽的阐述,并提供了相应的计算方法和图表。这让我认识到,换热器的设计不仅仅是简单地“能换热就好”,更重要的是在保证足够传热量的同时,最大程度地降低能耗和运行成本,并确保设备的安全和可靠性。这本书,让我对“高效能源利用”有了更具象化的理解,它不仅仅是理念,更是体现在每一个精密设计的设备之中。

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这本书的封面设计就透着一股沉甸甸的专业感,金属质感的书脊,上面用烫金的字体印着“化工容器与设备”,仿佛预示着里面蕴含的知识同样厚重而宝贵。我拿到这本书的时候,并没有立即翻开,而是先把它放在书架上,看着它,心里充满了期待。我知道,这绝对不是一本轻松易读的小说,也不是一本可以用来消遣的杂志,它承载的是无数工程师和技术人员的心血与智慧,是化工生产过程中最基础、最核心的基石。我本身从事的是化工领域的一些辅助性工作,对于那些复杂的设备图纸和技术参数,虽然不陌生,但总感觉隔着一层纱,很多深层次的原理和设计理念我还是知之甚少的。这次下定决心要深入学习,就是希望能够真正理解那些庞大而精密的机器是如何运转,它们在化工流程中扮演着怎样的关键角色,以及在设计和选型过程中需要考虑哪些至关重要的因素。读这本书,我希望能像一个建筑师审视一座宏伟的建筑,不仅仅看到它的外观,更能理解它的结构、材料、以及每一个支撑点的受力原理。我期待书中能够详细阐述不同类型化工容器的特点和应用场景,例如高压储存罐、反应釜、精馏塔等等,它们在形态、材质、耐压等级、操作条件等方面究竟有何差异,以及这些差异又是如何由其特定的工艺要求决定的。同时,我也希望能够了解到各种化工设备,如泵、压缩机、换热器、分离设备等的最新发展趋势和技术革新,它们是如何通过精巧的设计来提高效率、降低能耗,并保证生产安全可靠的。这本书,对我而言,不仅仅是一本技术参考书,更是一扇通往化工核心技术的窗口,我希望能通过它,彻底打通我知识体系中的盲点,让我在今后的工作中,能够更具洞察力,更懂行,也能提出更具建设性的意见。

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翻开这本书,第一个感受就是扑面而来的严谨和细致。不是那种枯燥的理论堆砌,而是在条理清晰的讲解中,透着一丝对工程细节的极致追求。我一直对化工设备的“心脏”——泵——充满了好奇。它究竟是如何将液体从低处送往高处,如何在大流量下保持稳定的压力,书中关于离心泵、容积泵等不同类型的原理分析,让我豁然开朗。尤其是一些关于叶轮设计、壳体流体动力学分析的内容,虽然一开始有些晦涩,但结合书中提供的示意图和公式推导,逐渐地,那些抽象的参数和曲线在我脑海中变得鲜活起来。我特别留意了关于泵的选型章节,里面详细列出了影响选型的各种因素,比如介质的性质(粘度、腐蚀性、温度)、流量、扬程、吸入性能等等,还有那些关于效率曲线、功率曲线的解读,这让我明白,选择一台合适的泵,远比我想象的要复杂得多,它直接关系到整个工艺流程的稳定运行和能源消耗。除此之外,书中对压缩机、鼓风机等气体输送设备的介绍也同样精彩,它们是如何通过机械能转化为气体势能,实现气体压缩和输送的,以及在不同工况下的运行特性。我尤其关注了关于压缩机叶轮结构和密封技术的部分,这无疑是保障设备高效、安全运行的关键。这本书,就像一位经验丰富的老师傅,耐心地手把手地教我如何去认识、去理解这些庞然大物,让我从一个“看客”变成了一个“参与者”,能够更深入地体会到化工设备设计背后的匠心独运。

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在阅读过程中,我特别被书中关于化工分离设备的部分所吸引。分离技术在化工生产中占据着举足轻重的地位,它决定了最终产品的纯度和收率。书中对蒸馏、吸收、萃取、过滤、离心分离等各种基本分离方法的原理进行了深入浅出的阐述,并详细介绍了各种塔器、填料、膜分离器等设备的设计和应用。我特别想了解精馏塔的工作原理,它如何通过气液相平衡,实现组分的高效分离。书中关于塔盘设计(如筛板、泡罩板、阀板)、填料塔的填料选择(如散堆填料、规整填料)以及它们对传质效率的影响,让我大开眼界。我注意到书中还提到了关于“操作线”和“平衡线”的绘制,这让我能直观地理解精馏过程的强化和优化。除此之外,书中对膜分离技术的介绍,也让我看到了化工分离的未来发展方向。它如何利用特殊的半透膜,在较低的能耗下实现高效分离,这无疑是绿色化工发展的重要技术支撑。这本书,让我对“纯净”的追求有了更深的认识,它不仅仅是简单的过滤,而是通过精妙的物理化学原理和设备设计,最终实现对物质的精准分离和提纯。

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作为一名长期在化工行业一线工作的技术人员,我深知理论知识与实际应用之间的差距。这本书最让我惊喜的地方,就在于它恰如其分地连接了这两者。它不仅深入阐述了各种化工容器和设备的理论原理、设计计算方法,更重要的是,它结合了大量的实际工程案例和经验总结。书中对于一些常见的设计误区、操作风险以及故障排除的讲解,都是我工作中经常会遇到的问题。比如,关于设备在高温高压下的蠕变现象,以及如何通过材料选择和结构设计来延缓其发生;又或者,在处理易燃易爆介质时,如何通过防爆设计和惰性气体保护来确保安全。这些实践性的内容,让我感觉这本书不是纸上谈兵,而是真正源于生产现场的智慧结晶。书中还提到了关于设备维护保养的重要性,以及如何通过定期检查、润滑、密封件更换等措施,延长设备的使用寿命,降低故障率。这些细节,虽然看似微不足道,但却直接关系到生产的连续性和经济效益。这本书,对我来说,就像一本“宝典”,它不仅教会了我“是什么”,更教会了我“怎么做”,让我在面对实际工作中的挑战时,能够更加从容和自信。

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我一直认为,化工安全是整个行业的核心生命线,而压力容器的设计和制造,更是直接关系到人员和设备的安全。这本书中关于压力容器的章节,让我感到非常敬畏,同时也学到了很多宝贵的知识。它从最基本的应力分析、材料强度入手,详细讲解了圆筒形容器、球形容器、锥形封头、椭圆形封头等各种结构的受力特点。我尤其关注了关于容器壁厚计算的部分,书中提供了多种规范和计算方法,并强调了安全系数的重要性,这让我明白,每一个数字的背后,都凝聚着对潜在风险的审慎评估。此外,书中关于容器的制造工艺,比如焊接、热处理、无损检测等,也进行了详细的介绍。这些看似“幕后”的工作,却直接影响着容器的整体性能和安全性。我了解到,不同的焊接方法,对材料的力学性能影响不同;合适的热处理,可以消除焊接应力,提高材料韧性;而各种无损检测手段,则是为了在设备投入使用前,尽早发现潜在的缺陷。书中还提到了压力容器的定期检验和维护,这让我认识到,设备的安全保障是一个持续的过程,而非一次性的投入。这本书,让我深刻理解了“安全第一”的理念是如何贯穿在每一个设计、制造和使用环节中的,它不仅仅是法规的要求,更是对生命和财产的尊重。

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这本书的排版和内容结构,真的是我见过最清晰、最系统化的技术类书籍之一。它不是简单地罗列各种设备,而是从基础的理论出发,循序渐进地讲解。比如,关于反应釜的部分,它没有直接给出各种反应釜的设计图,而是先从化学反应的本质、传热传质的原理讲起,再到如何根据反应类型、温度、压力等要求,来设计合适的反应釜结构,包括搅拌器的形式、挡板的设计、夹套的结构等等。这些内容让我明白,每一个设计细节都不是凭空产生的,而是有其科学依据和工程考量的。我一直觉得,反应釜是整个化工生产流程中最具“智慧”的设备,它既要保证化学反应的顺利进行,又要考虑物料的混合、传热、安全排放等一系列复杂问题。书中关于不同搅拌器类型(桨式、涡轮式、锚式等)的分析,以及它们在不同黏度介质中的适用性,让我对如何实现高效混合有了更深刻的理解。同时,关于反应釜的材质选择,考虑到介质的腐蚀性、耐温性、耐压性,书中列举了各种合金钢、不锈钢、甚至是陶瓷材料的应用,这让我意识到,选择合适的材料,是保证反应釜长期稳定运行的基础。这本书,让我看到了设备设计是如何与化学工程理论紧密结合的,它不仅仅是机械工程的范畴,更是化工过程控制和优化的重要组成部分。

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这本书对于我来说,最大的价值在于它所提供的那种“全局观”。很多时候,我们可能只关注自己接触到的某个特定设备或者某个环节,但这本书却将整个化工生产流程中的各种设备有机地串联起来,让我能够从一个更宏观的视角去理解它们之间的相互关系和协同作用。例如,它在讲解反应釜时,会提到与之配套的进料泵、出料泵,以及后续的冷却器、分离器等设备,并分析它们在整个流程中的衔接和配合。这种“流程化”的讲解方式,让我能够清晰地看到,每一个设备都不是孤立存在的,它们共同构成了一个庞大而精密的化工生产系统。我尤其欣赏书中关于“物料衡算”和“能量衡算”在设备选型和流程设计中的应用。这些基础的化工原理,是如何指导我们选择最合适的设备,以及如何优化能量利用,降低生产成本。这本书,让我从“点”上的认知,跃升到了“面”上的理解,它帮助我构建了一个更加完整和系统的化工知识体系,让我在面对复杂的化工问题时,能够拥有更强的分析能力和解决问题的思路。

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