动力管道设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:施振球

出品人:

页数:932

译者:

出版时间:2006-4

价格:105.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111178491

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《化工设备基础：原理、选型与操作》 引言 在现代工业生产中，化工设备是实现化学反应、物质分离、能量转化等核心工艺的关键载体。从石油化工、精细化工到制药、食品加工，几乎所有的工业领域都离不开种类繁多、功能各异的化工设备。然而，设备的有效运行与否，不仅取决于其本身的设计制造水平，更关键在于操作人员对设备工作原理的深刻理解、对设备性能的准确把握以及在实际应用中能否做出恰当的选型和高效的操作。 本书旨在为广大从事化工生产、工艺设计、设备管理与维护的工程技术人员提供一本全面、实用、易于掌握的化工设备基础理论与实践指导。我们聚焦于化工设备的核心组成部分，深入剖析其工作原理，详细阐述设备选型的关键要素，并就日常操作、维护以及常见问题的处理提供行之有效的建议。通过阅读本书，您将能够更清晰地认识到不同化工设备在工艺流程中的作用，掌握选择最适合特定工艺需求的设备的方法，并提升安全、高效操作设备的能力，从而优化生产效率，降低运行成本，确保生产过程的稳定与可靠。 第一部分：化工设备工作原理探析 本部分将对化工生产中最常用、最基础的几类设备的工作原理进行系统而深入的剖析。我们将力求以最直观、最清晰的方式，揭示设备内部的物理化学过程，帮助读者建立起对设备“为什么这样工作”的深刻理解。 第一章：流体输送设备——泵与压缩机 1.1 泵的工作原理： 离心泵： 详细介绍叶轮、泵壳、进出口导流器等关键部件的结构及作用。阐述叶轮旋转产生的离心力如何将流体加速并转化为压力能。分析不同类型叶轮（如闭式、开式、半开式）的特点及其适用范围。探讨泵的扬程、流量、效率等性能参数的含义与影响因素。介绍汽蚀现象的成因、危害及预防措施。 容积泵： 重点讲解往复泵（柱塞泵、隔膜泵）和回转泵（齿轮泵、螺杆泵、叶轮泵）的工作原理。分析它们通过改变容积来输送流体的特点，以及各自在输送粘性流体、高压介质等方面的优势。 其他类型泵： 简要介绍喷射泵、气升泵等特殊用途泵的工作原理。 1.2 压缩机的工作原理： 往复式压缩机： 剖析气缸、活塞、阀组等部件的功能。讲解吸气、压缩、排气过程。讨论单级与多级压缩的区别及应用。 离心式压缩机： 类似于离心泵，解释通过多级叶轮加速气体并转化为压力能的原理。分析其在大流量、高压比应用中的优势。 回转式压缩机： 介绍螺杆式、滑片式等压缩机的工作原理，侧重于其结构紧凑、效率高、噪音低的特点。 空气动力压缩机： 简述喷射式、引射式压缩机的原理。 1.3 泵与压缩机的性能测试与校核： 介绍常用性能参数的测定方法，以及如何根据工艺要求进行选型校核。 第二章：传热设备——换热器 2.1 传热基本原理： 详细讲解热传导、对流和辐射这三种传热方式。引入传热系数、传热温差等概念，为理解换热器效率奠定基础。 2.2 管壳式换热器： 固定管板式： 分析其结构特点、优点（结构简单）和缺点（易产生热应力）。 浮头式： 讲解浮头设计如何解决热膨胀问题，适用于温差较大、介质易结垢或需要清洗的情况。 U型管式： 阐述U型管结构带来的优势（无热应力、易拆洗）及其局限性。 套管式： 介绍其结构简单、易于放大等特点，适用于中小流量。 2.3 板式换热器： 波纹板结构： 重点分析波纹板设计如何增加湍流、提高传热效率。 组合式与密封垫： 介绍其模块化设计、易于拆卸清洗、占地面积小等优点。 2.4 空气冷却器： 讲解翅片管的传热机理，以及在工艺介质温度高于环境温度时，利用空气作为冷却介质的原理。 2.5 蒸发器： 升膜蒸发器： 解释加热段内蒸发膜的上升过程。 强制循环蒸发器： 强调强制循环对防止结垢、提高传热系数的作用。 刮板薄膜蒸发器： 介绍其在高粘度、热敏性物料蒸发中的应用。 2.6 换热器选型与设计考量： 考虑介质特性、操作压力、温度、流量、材质腐蚀性、经济性等因素。 第三章：分离设备——塔与过滤器 3.1 蒸馏塔/精馏塔： 塔设备基本原理： 阐述利用组分挥发性差异进行分离的原理。 塔内构件： 详细介绍塔盘（如泡罩塔盘、筛板塔盘、浮阀塔盘）的工作原理，以及它们如何实现气液接触和传质。 填料塔： 介绍规整填料和散装填料的结构特点，以及它们如何提供大的比表面积以促进气液传质。 塔体设计： 讨论塔径、塔高等参数的确定。 3.2 吸收塔： 吸收过程原理： 讲解利用溶质在溶剂中的溶解度差异进行分离的原理。 塔内构件： 介绍喷淋塔、填料吸收塔等结构，以及它们如何实现气液高效接触。 3.3 萃取塔： 阐述利用组分在两种不互溶溶剂中溶解度差异进行分离的原理，并介绍混合-澄清器、筛板萃取塔等设备。 3.4 过滤器： 过滤原理： 讲解固体颗粒被滤材阻留，而液体或气体得以通过的原理。 常用过滤器类型： 袋式过滤器： 介绍其结构简单、滤速快、更换方便的特点。 板框式过滤器： 阐述其通过滤布实现过滤的过程，适用于批量生产。 烛式过滤器： 介绍其高过滤精度、密闭性好等优点。 离心过滤器： 讲解如何利用离心力加速过滤过程。 滤材选择： 讨论不同材质（如金属网、非金属纤维、陶瓷）的滤材的适用范围。 3.5 沉降与离心分离设备： 沉降槽： 介绍利用重力分离的原理。 离心机（如卧螺离心机）： 阐述利用离心力加速固液或液液分离的过程。 第四章：混合与分散设备 4.1 搅拌器： 搅拌器类型： 详细介绍桨叶式（推进式、锚式、框式、涡轮式）、螺旋桨式、螺杆式等搅拌器的结构特点及适用范围。 搅拌目的： 分析混合、传热、传质、悬浮、溶解等不同搅拌目的对应的最佳搅拌器选型与操作。 功率消耗与效率： 讲解搅拌功耗的计算与优化。 4.2 均质器与乳化机： 介绍高剪切力设备如何实现细小颗粒的均匀分散或油水乳液的形成。 4.3 气动混合器： 讲解通过鼓入气体来实现混合的原理。 第二部分：化工设备选型指南 本部分将聚焦于化工设备选型的核心要素，为读者提供一套系统的、基于工艺要求的选型思路和方法。我们将强调“合适”而非“最优”的原则，即根据具体的生产需求，选择性能、成本、操作与维护等方面最匹配的设备。 第五章：设备选型的基本原则与流程 5.1 工艺需求的分析： 明确工艺流程对设备的基本要求，包括处理物料的性质（物理状态、腐蚀性、粘度、密度、粒度分布等）、操作条件（温度、压力、流量、产量）、分离要求（分离精度、效率）以及混合要求（混合均匀度）等。 5.2 设备性能参数的确定： 根据工艺需求，初步确定设备的关键性能参数，如泵的流量和扬程、换热器的传热面积和温差、分离设备的处理量和分离效率等。 5.3 设备类型的初步筛选： 基于性能参数和工艺特点，在本书前部分介绍的设备类型中进行初步筛选，淘汰不适用的设备。 5.4 考虑因素的权衡： 技术可行性： 设备能否满足工艺要求，性能是否稳定可靠。 经济性： 设备购置成本、运行成本（能耗、维护成本）、投资回报周期。 操作与维护： 设备的自动化程度、操作的难易程度、维修的便捷性。 安全性： 设备结构安全性、操作安全性、防爆、防腐蚀等措施。 可靠性与寿命： 设备的使用寿命、故障率、维护频率。 供应商信誉与服务： 供应商的技术支持、售后服务、备品备件供应。 5.5 详细评估与最终选型： 对初步筛选出的几种设备进行详细的技术参数比较、性能仿真（如可能）、现场考察（如可能），并综合考虑以上各种因素，做出最终选型决策。 5.6 备品备件的准备： 强调根据设备的重要性和维护计划，提前准备关键备品备件的重要性。 第六章：特定设备选型的关键点 6.1 泵的选型实例： 清水输送： 离心泵是常用选择。 粘性液体： 容积泵（齿轮泵、螺杆泵）更适合。 腐蚀性介质： 需要选用耐腐蚀材质的泵，如不锈钢、氟塑料泵。 高压输送： 柱塞泵、多级离心泵。 固体颗粒含量： 砂浆泵、潜污泵。 6.2 换热器的选型实例： 介质清洁、温差不大： 管壳式换热器（固定管板式）可能经济。 温差大、需易清洗： 浮头式或U型管式换热器。 占地面积小、拆装方便： 板式换热器。 介质易结垢： 刮板式换热器、强制循环换热器。 空气作为冷却介质： 空气冷却器。 6.3 分离设备的选型实例： 高纯度分离： 精馏塔，取决于物料的汽液平衡数据。 大流量、低压降： 填料塔。 固体颗粒小于10微米： 烛式过滤器。 批量过滤、成本控制： 板框式过滤器。 固液比高、含水量要求低： 卧螺离心机。 6.4 混合设备的选型实例： 低粘度液体混合： 推进式或螺旋桨式搅拌器。 高粘度液体混合： 锚式或框式搅拌器。 需产生强剪切： 涡轮式搅拌器或均质机。 气液混合： 鼓泡塔或带有气体的搅拌器。 第三部分：化工设备操作与维护 本部分将从实践操作的角度出发，为读者提供关于设备日常操作、安全注意事项、常见故障排除及日常维护保养的宝贵经验。我们强调预防为主、管理为辅的原则，旨在延长设备使用寿命，确保生产安全稳定。 第七章：化工设备的安全操作规范 7.1 通用安全准则： 岗前培训与考核： 强调操作人员必须经过专业培训并考核合格。 穿戴防护用品： 根据操作环境和介质性质，正确穿戴劳保用品。 熟悉设备性能与操作规程： 严禁违章操作。 检查设备状况： 操作前仔细检查设备外观、连接件、仪表等。 设备启动与停运： 按照规定的程序进行，防止意外发生。 紧急情况处置： 了解紧急停车程序和应急联系方式。 7.2 特殊设备安全要点： 高温高压设备： 严格监控压力、温度，防止超压超温。 易燃易爆介质设备： 严格控制火源，做好静电防护。 有毒有害介质设备： 确保密封性，加强通风，配备个体防护装备。 旋转设备： 注意防护罩完整性，防止卷入。 7.3 仪表与控制系统安全： 了解仪表读数的准确性，学会使用安全联锁与报警系统。 第八章：化工设备的日常操作与监控 8.1 启动前的检查： 管道连接： 检查阀门开关状态，管线是否连接正确。 润滑系统： 检查油位、油质。 密封系统： 检查密封情况。 安全附件： 检查压力表、温度计、安全阀等是否正常。 8.2 正常操作过程： 参数监控： 定时巡检，监控压力、温度、流量、液位、转速等关键参数。 异常现象判断： 留意设备的异常声音、振动、泄漏、温度异常等。 记录与报告： 详细记录运行参数和巡检情况，及时报告异常。 8.3 停运操作： 程序化停运： 按照操作规程，逐步降低负荷、关闭进出口阀门。 泄压与排净： 根据设备和介质性质，进行必要的泄压或排净操作。 设备冷却与清洗： 如有必要，进行设备冷却或清洗。 第九章：化工设备的常见故障与排除 9.1 泵的常见故障： 无输液或输液量不足： 检查吸入口是否堵塞、是否吸入了空气、叶轮是否损坏、密封是否失效。 噪音与振动过大： 检查安装是否水平、联轴器是否对中、轴承是否损坏、汽蚀是否发生。 过载： 检查流量是否过大、扬程是否过低、介质是否粘稠。 9.2 换热器的常见故障： 传热效率下降： 检查是否结垢、堵塞，换热面积是否不足。 泄漏： 检查密封垫、管板、换热管是否有裂纹或腐蚀。 压力异常： 检查是否堵塞或阀门误操作。 9.3 分离设备的常见故障： 分离效率不高： 检查塔盘、填料是否损坏或堵塞，气液接触是否均匀。 压降过大： 检查是否堵塞，塔内是否有杂物。 设备泄漏： 检查法兰、密封是否完好。 9.4 混合设备的常见故障： 混合不均： 检查搅拌器转速是否合适，是否有死角。 搅拌器损坏： 检查轴承、密封、叶轮。 第十章：化工设备的维护保养计划 10.1 日常维护： 清洁： 保持设备内外清洁，及时清除污垢和积尘。 润滑： 定期对轴承、齿轮等活动部件进行润滑。 紧固： 检查并紧固连接螺栓，防止松动。 检查： 每日或定期检查设备外观、仪表、指示灯等。 10.2 定期维护： 小修： 根据设备运行情况，定期进行部件的检查、调整、清洗、更换易损件。 中修： 对设备进行更深入的检查，对磨损部件进行修复或更换。 大修： 对设备进行彻底的分解、检查、修复，使其恢复到接近新设备的状态。 10.3 预防性维护： 状态监测： 利用振动分析、红外热像、油品分析等技术，预测设备故障。 定期检测： 定期对关键部件进行无损检测。 备件管理： 建立科学的备件库存管理体系。 10.4 记录与反馈： 详细记录每一次维护保养的内容、日期、执行人，并根据维护记录不断优化维护计划。 结语 化工设备是工业生产的血脉，其高效、安全、可靠的运行是企业生存与发展的基石。本书的编写，正是希望通过对化工设备基础原理、选型方法以及操作维护的系统阐述，为广大化工行业的从业者提供坚实的技术支撑。我们深知，理论知识的学习固然重要，但更关键在于将其与实际操作紧密结合，不断实践、总结、提升。 我们鼓励读者在阅读本书的同时，积极将书中的知识应用于实际工作中，结合具体工况，不断探索与创新。设备的每一次成功运行，都离不开操作者的细心与智慧；每一次故障的排除，都凝结着维护者的经验与汗水。愿本书能够成为您在化工设备领域学习与实践道路上的一位得力助手，助您在复杂多变的化工生产环境中，游刃有余，精益求精。

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坦白说，初次接触这本手册时，我主要是冲着它声称能解决“非标”管道系统问题的名声去的。作为一名资深设备工程师，我们经常要处理一些老旧工厂的改造项目，那里的管网错综复杂，根本找不到现成的标准图集可以套用。这本书的高明之处在于，它没有仅仅停留在标准规范的罗列上，而是深入到了流场模拟和结构应力分析的交叉领域。我尤其欣赏它关于“动态分析”章节的深度，特别是对振动和热膨胀的分析方法，作者提供了一套非常实用的迭代计算流程，而不是依赖昂贵的有限元软件就能快速得到一个初步优化方案。虽然某些高级的数值计算方法需要读者有一定的数学功底，但即便是初学者，也能通过书中的简化模型快速掌握核心思路。它更像是一部可以带着上工地的工具书，而不是只能束之高阁的参考资料。这本书的价值在于教会你如何“思考”设计问题，而非仅仅是“执行”设计。

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这本《动力管道设计手册》简直是工程新手的福音，尤其对于我们这种刚从学校走出来，面对实际项目手足无措的人来说。我记得刚拿到这本书的时候，还抱着试试看的态度，没想到翻开第一页就被它清晰的逻辑结构吸引住了。它不像那些晦涩难懂的教科书，而是更像一位经验丰富的前辈手把手在教你。书里对管道材料的选择、流体动力学基础的讲解非常透彻，每一个公式的推导都给出了详尽的背景解释，让你明白“为什么”要这么算，而不是死记硬背。最让我印象深刻的是关于压力损失计算的部分，书中用大量的图表和实际案例来展示如何应对复杂管路布局中的气蚀和水锤问题，这些都是书本上很难找到的“野路子”经验。而且，它对不同行业标准（比如API、ASME）的引用也非常及时和准确，使得我们设计出的方案不仅理论上可行，在实际审批环节也能站得住脚。这本书真正做到了理论联系实际，大大缩短了我从理论到实践的过渡期，让我对后续的工作充满了信心。

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我接触过很多不同年代出版的管道设计参考书，但大多都带着浓厚的特定时代背景的烙印，很多内容在当前数字化和智能化制造环境下显得力不从心。这本书的亮点在于其对“数字化交付”和“BIM集成”的预见性。虽然它本身不是一本软件教程，但书中关于“设计数据模型的建立”和“参数化设计”的探讨，为我们向三维模型和信息集成过渡提供了清晰的指导方向。例如，它提到如何构建一套能与ERP系统对接的管道元件信息库，这种前瞻性的思维方式，让这本书的“保质期”远超普通手册。它不仅解决了我们当前遇到的具体技术难题，更重要的是，它为我们未来的设计方法论升级指明了方向，让我们在面对工业4.0的浪潮时，能够保持技术的领先性，而不是被动跟随。

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对于项目经理来说，时间就是金钱，规范和合规性是底线。这本书在项目管理和安全合规这一块的处理得非常到位，让我眼前一亮。它不仅仅是讲解如何画图和计算，更深入地探讨了设计过程中的风险识别与规避策略。比如，在介绍阀门选型时，它没有只谈流量特性，而是详细对比了不同类型阀门在检修周期、密封可靠性以及生命周期成本上的差异，这对于我们做项目整体预算和运维规划至关重要。此外，书中对施工图纸深化和竣工文件归档的指导也极具操作性，它明确指出了哪些设计细节是审查人员最容易抓住的“痛点”。阅读完后，我感觉自己对整个项目的质量控制流程都有了一个更宏观的把控，不再是零敲碎打的碎片知识，而是形成了一个完整的质量闭环管理体系。这本书为我们提供了一个非常稳健的、可审计的设计基础。

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这本书的排版和可读性，说实话，是我读过的技术手册里数一数二的。对于我们这种需要频繁查阅资料的专业人士来说，一本结构混乱的书是灾难性的。这本《动力管道设计手册》的章节逻辑性极强，索引做得非常细致，每次要找特定参数或者某个特定工况的应对方法时，都能在几秒钟内定位。作者在行文风格上采用了非常克制的叙事方式，没有太多华丽的辞藻，直击要点，但又不失严谨。特别是那些复杂的流程图和规范对比表格，图例清晰，色彩区分得当，极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。如果一定要吹毛求疵的话，或许某些前沿材料（比如超高压柔性材料）的应用案例可以再多一些，但瑕不掩瑜，就其覆盖的传统动力管道范围而言，它的实用性和便捷性已经达到了教科书级别的标准。

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