Forsthoffer's Rotating Equipment Handbooks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Forsthoffer, W. E.

出品人:

页数:510

译者:

出版时间:

价格:142

装帧:HRD

isbn号码:9781856174671

丛书系列:

图书标签:

• Rotating Equipment
• Mechanical Engineering
• Machinery
• Maintenance
• Reliability
• Lubrication
• Pumps
• Compressors
• Turbines
• Bearings

工业动力系统与流体机械维护手册：故障诊断、预测性维护与系统优化 本书全面聚焦于工业环境中至关重要的旋转设备——泵、压缩机、涡轮机、鼓风机及相关传动系统的实际操作、维护、故障诊断与性能优化。它摒弃了纯粹的理论推导，转而提供一套结构化、可操作的工程实践指南，旨在帮助现场工程师、维护技术人员和操作人员将设备健康水平提升至最高标准，同时显著降低非计划停机时间与运营成本。 第一部分：旋转设备基础与系统集成 第一章：旋转设备的类型学与应用场景深度解析 本章详细梳理了现代工业流程中使用的各种旋转设备，不仅仅停留在对离心泵和往复式压缩机的基础介绍。它深入探讨了轴流泵、混流泵在特定高流量低扬程工况下的适用性，并对比了螺杆式、涡旋式和离心式压缩机在气体处理（如天然气、空气分离、制冷循环）中的性能曲线与维护侧重点。同时，对蒸汽轮机和燃气轮机在发电和驱动压缩机中的热力学基础及其机械布局进行了详尽的剖析。 离心泵的系统拓扑： 涵盖单级、多级、卧式、立式以及深井泵的选型依据，重点分析了NPSH（净正吸入压头）在实际工况点下的动态修正。 压缩机组的集成挑战： 讨论了多级压缩机的中间冷却、汽提（回流）系统的设计，以及往复式压缩机配气机构的同步与调校。 驱动系统关联： 探讨了电机（感应式、同步式）与透平机的耦合方式，以及变频驱动（VFD）技术在优化能耗和冲击负载方面的应用细节。 第二章：设备可靠性工程导论与维护策略的演进 本章将可靠性工程的概念植入到日常维护流程中。它强调了从被动修复向预测性维护（PdM）和规范化维护（RCM）的过渡。 MTBF与RCM规划： 详细阐述了平均故障间隔时间（MTBF）的计算及其在设备包设计中的作用。RCM（可靠性中心维护）流程的七个核心问题如何在旋转设备管理中得到有效回答。 维护的生命周期管理： 覆盖了从设备选型、安装、试运行（Commissioning）到退役报废的整个生命周期中，应采取的关键预防措施。特别关注了安装公差、基础沉降监测和动态平衡的初始校准。 备件库存优化： 提供了基于风险矩阵和设备关键性的备件（如关键轴承、密封件、叶轮）的订购与存储策略，以平衡库存成本与停机风险。 第二部分：状态监测与早期故障诊断 第三章：振动分析：从数据采集到故障识别的实践指南 本章是全书的核心技术章节之一，聚焦于工业振动监测技术在旋转设备健康评估中的应用。它提供了超越标准FFT（快速傅里叶变换）分析的深度解读。 信号采集与处理的陷阱： 讨论了传感器（加速度计、速度计、位移探头）的正确安装、电缆屏蔽对高频信号的干扰，以及采样率对频谱分辨率的影响。 经典故障模式的频谱特征识别： 轴承故障： 深入分析了内圈、外圈和滚动体缺陷的特征频率（BPFO, BPFI, BSF）的计算与信号解调技术（Envelope Analysis）的应用。 不对中与不平衡： 精确区分了一阶（1X）、二阶（2X）振动幅值的变化与相位角的关系，以及如何利用时域波形区分扭曲/弯曲轴与刚性不对中。 油膜涡动与油膜失稳（油楔问题）： 详细解析了在高速机器中，由于油膜压力不足或过度导致的亚谐波（0.5X, 0.3X）振动现象及其抑制方法。 转速变化下的动态响应分析： 介绍了Bode图和Nyquist图在评估机器临界转速（Critical Speed）和阻尼特性方面的实际操作步骤。 第四章：热学与润滑油液体的诊断技术 本章关注于设备内部能量转换和摩擦界面健康状况的非侵入式评估。 红外热成像的专业应用： 不仅限于检查轴承箱外部温度，更深入到电机定子绕组过热、法兰连接处的泄漏热特征识别，以及热成像在验证泵送液体温度稳定性的作用。 润滑油液体的深入分析（Tribology）： 磨损金属分析（Spectrometric Oil Analysis）： 如何解读铁、铜、铬、锡等元素的浓度，并将其与特定的磨损部件（如轴承内圈、铜套）对应起来。 油液污染控制： 重点讲解了水分、燃料（柴油/天然气）污染对润滑油性能的降解机制，以及高效的油液净化技术（如真空脱水、聚结过滤）。 粘度与添加剂的退化监测： 强调了粘度变化是预测润滑失效的最早指标之一。 第五章：过程参数监控与性能基线管理 本章将机械健康与工艺流程的关联性提至首位，强调性能衰减往往是机械问题的先兆。 泵的性能曲线漂移分析： 如何利用压力、流量、功率输入数据，绘制并实时跟踪设备的工作点（Operating Point），识别由于叶轮腐蚀、磨损或结垢导致的效率下降。 压缩机的喘振（Surge）与喘振预警： 详细分析了低流量运行时压缩机进入喘振区域的控制策略，并介绍了通过监测压比变化和噪音信号来提前规避喘振的先进算法。 热力学效率监测： 针对蒸汽和燃气轮机，阐述了如何通过监测进出口温度、压力和功耗，计算出实际热效率，并将其与设计基线进行对比，指导涡轮叶片清洁或密封件更换决策。 第三部分：高级维修、动平衡与现场校准 第六章：现场动平衡与精密校中技术 本章提供了针对现场紧急维修后的精密恢复方法的实操指导，旨在确保设备恢复至最佳运行状态。 动态与静态平衡原理的实战应用： 区分了转子在单平面（静态）和多平面（动态）平衡中的测量与校正方法。重点讲解了如何根据安装条件（如柔性联轴器、大质量轴承箱）选择合适的动平衡等级（ISO 1940标准）。 激光对中技术： 涵盖了联轴器（弹性、刚性、液力偶合器）的几何校中步骤，并深入到动态校中（Rolling Element Alignment）在高转速和高功率设备上的必要性，以及如何应对基座的支撑刚度不均问题。 联轴器故障诊断： 分析了联轴器本身的磨损、齿面剥落、弹性元件疲劳与轴向间隙（End Float）超限对系统振动的影响。 第七章：密封系统维护与流体控制 密封失效是旋转设备最常见的停机原因之一。本章专注于机械密封和填料函的精细化管理。 机械密封的选型与安装： 讨论了干气密封（Dry Gas Seals）在高速压缩机中的应用优势，以及双端串联密封（Tandem Seal）的系统设计、缓冲液选择与压力控制。 填料函的正确压紧与“滴漏”管理： 强调了填料函的安装扭矩控制，并解释了为何“允许滴漏”是散热和润滑的必要条件，以及如何确定最佳滴漏速率。 轴套与轴承座的磨损修复： 针对因密封泄漏导致的轴套（Sleeve）和轴承座磨损，介绍了现场的快速修复技术，如金属喷涂（Thermal Spraying）和冷焊技术，确保径向间隙恢复到设计公差内。 第八章：故障排除的系统化流程与案例研究 本章将前述所有诊断工具整合起来，提供一套结构化的故障排除流程图。 从症状到根本原因的逻辑链： 建立了一个决策树，引导读者从初始的报警信息（高振动、高温度、低压力）开始，系统地排除机械、电气和工艺方面的原因。 案例分析库： 提供了多个真实工业事故的深度剖析，例如： 因管道应力导致泵壳体变形引发的振动升高。 由于变频器谐波电流导致电机轴承过热的案例。 在设备重新启动阶段，因操作失误导致的叶轮冲击。 结论：迈向零停机的高级实践 本书最后总结了如何将状态监测数据、维护历史和工程师的现场经验相结合，形成一个持续改进的闭环系统，确保关键旋转设备在最苛刻的工业环境下，实现最高效能和最长使用寿命。本书是所有致力于优化流程效率和资产完整性的工程专业人员的必备参考资料。

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