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第二版序绪论1

目录1

第一章 机械设备．深度冷冻装置中所用的高压及低压压缩机2

1．高压往复式压缩机2

2．“战士”（Boper）工厂出品的生产能力为180［米3／小时］、压力为220［大气压，表压］的ЭК-180型和k-180型空气压缩机2

3．“伏龙芝”（Фрунэе）工厂出品的“5-500-5К”型空气压缩机4

9．“切斯克－莫拉夫斯克”（чемск-моравск）工厂出品的生产能力为40000［米3空气／小时］、压力为6

4．“伏龙芝”工厂出品的生产能力为1300［米3小时］的MΓΓ220型空气压缩机6

5．生产能力为6800［米3／小时］的Γ-6800型复合式空气压缩机8

6．生产能力为7500［米3／小时］、压力为12［大气压，表压］的н-750型焦炉气压缩机11

8．“布尔什维克”工厂出品的生产能力为30000［米3／小时］和压力为6.5［绝对大气压］的透平压缩机13

7．透平压缩机13

［绝对大气压］的透平压缩机15

第二章 膨胀机17

1．往复式膨胀机的工作过程17

2．示功圆的绘制和膨胀机主要尺寸的确定18

3．膨胀机尺寸的确定．膨胀机的功率19

4．克劳特膨胀机20

5．海兰特膨胀机22

（а）海兰特膨胀机的示功图26

（б）膨胀机的启动26

（в）膨胀机在操作时的故障27

6．伏龙芝工厂的дв-750型空气膨胀机27

7．дк-50型膨胀压缩联合机32

8．克拉尔克膨胀机36

9．双动横卧式膨胀机40

10．透平膨胀机42

1．空气中机械杂质的净除47

第三章 辅助装备47

2．空气及其他气体中的CO2的净除50

3．亨利定律51

4．洗涤过程的理论52

（а）溶解度很大的气体53

（б）溶解度很小的气体53

（в）溶解度中等的气体53

5．吸收塔的计算54

（а）吸收过程的图解计算法55

6．CO2的吸收系数56

（в）吸收塔的高度56

（б）吸收塔填料的表面积56

7．填料的流体阻力（不用喷淋的填料）57

8．被喷淋的填料的流体阻力59

9．洗涤塔内气体与液体的極限？荷．压力降60

10．CO2的净除设备．用于净除CO2的化学药品62

11．空气中CO2的净除设备的构造64

（а）在常压下净除空气中的CO264

（б）在加压下净除空气中的CO267

（в）具有横卧圆筒的二氧化碳脱除器67

（г）直立式二氧化碳脱除器69

12．洗涤装置72

13．在焦爐气分离装置中净除二氧化碳73

14．用冻结分离器及蓄冷器净除CO275

15．空气的干燥75

16．空气的用化学方法的干燥77

17．用冻结法干燥空气82

（а）利用氨冷却以干燥空气82

（б）低压和中压的氨换热器84

18．逆流预冷器85

19．在可交替的高压预冷器中水分的冻结88

20．在吸附器中干燥空气89

21．铝膠的特性及吸附装置的操作89

22．用活性氧化铝吸附水分的过程特性90

23．用铝膠干燥氧气92

第四章 深度冷冻分离设备组（主要设备）95

1．主换热器的构造（高压换热器）95

2．横流蛇管换热器96

3．苏联制氧工业管理总局的制氧装置中的高压换热器97

4．中压换热器99

5．低压换热器100

6．花板上管子的排列102

（а）管子按等边三角形的顶点、亦即按正六角形的周边的排列102

（б）管子按同心圆的排列103

7．复杂的多程换热器105

8．精馏塔106

9．苏联制氧工业管理总局所制造的分离设备109

10．不同结构的分离设备116

11．精馏板117

12．冷凝蒸发器120

1．蓄冷器概论124

第五章 蓄冷器124

2．蓄冷器内的热交换125

（а）蓄冷器的冷却125

（б）蓄冷器的稳定操作条件126

（в）填料、空气及氮气的温度变化127

（г）蓄冷器与换热器的比较128

（д）当进行换热的气体量不相等时填料的温度变化128

3．蓄冷器的流体阻力130

（а）各种类型的填料的试验130

（б）试验的结果131

4．蓄冷器的结构133

5．交换机构134

（а）蓄冷器的交换流程134

（б）交换周期135

（в）强制活门的传动系统137

（г）交换机构的结构138

（д）交换机构的活门的结构139

6．强制活门和自动活门140

（а）强制活门140

（б）自动活门141

1．绪论144

第六章 深度冷冻设备的传热原理144

2．通过平壁的传热145

3．通过圆筒壁的传热146

4．通过球体壁的传热148

5．在湍流情况下热交换的基本方程式149

6．流体在层流流动时的传热155

7．在非圆形截面的管中和弯曲蛇管中的传热159

（а）非圆形截面的直管159

8．气体垂直于管束流动时的传热160

（б）弯管内的给热系数160

9．在極低温度下的气体的物理常数164

（а）重度164

（1）气体和蒸气164

（2）液体164

（б）导热系数165

（1）气体的导热系数165

（2）气体混合物的导热系数167

（3）液体的导热系数167

（1）气体的粘度168

（4）液态氧、液态氮及其混合物的导热系数168

（в）粘度168

（2）气体混合物的粘度169

（3）液化气体（液体）的粘度170

（4）粘度－温度对比图170

10．传热设备的计算170

（а）换热器的传热表面积的计算171

（б）计算换热器传热表面н的第二种方法172

（1）传热系数κ＝常数172

（2）传热系数κ为变值173

（в）按对数温度差计算中的误差174

（г）换热器主要参数间的联系175

11．当液体改变其物态时的传热178

（а）冷凝178

（б）沸腾182

12．器壁温度与给热系数的确定185

第七章 蓄冷器的热计算及设备计算189

1．蓄冷器的热计算189

（а）蓄冷器与换热器的比较189

（б）蓄冷器内的气体及填料的平均温度随蓄冷器高度的变化192

（в）蓄冷器传热表面积的确定193

2．利用对比数值计算蓄冷器194

3．蓄冷器的效率196

4．蓄冷器的不冻结性的计算196

（а）水蒸汽对蓄冷器冻结的影响197

（б）二氧化碳对蓄冷器冻结的影响199

5．蓄冷器的设备计算203

（а）填料的型式204

（б）计算的顺序206

1．苏联制氧工业管理总局的制取液态氧和气态氧用的装置209

第八章 深度冷冻工业装置的介绍209

2．有氨冷却的氧－氩装置211

3．具有高低压和氨预冷的装置214

4．具有膨胀机的中压装置218

5．具有膨胀机的高压装置221

6．具有蓄冷器和透平膨胀机的大型制氧装置222

（а）生产能力为3500［米397％O2／小时］的装置222

（б）装置的基本流程222

（в）具有蓄冷器和膨胀机的装置的工艺流程的特点225

精馏塔228

（г）设备结构上的特点228

主冷凝器229

辅助冷凝器229

蓄冷器229

主换热器和膨胀机换热器232

液态氮过冷器233

乙炔分离器234

过滤器234

（д）具有蓄冷器和透平膨胀机的装置的特点234

8．具有逐级冷冻循环的装置235

7．美国的制氧装置235

9．具有液氧泵的“爱依尔－朴罗达克斯”制氧装置238

（а）氧泵的结构240

（б）装置的流程介绍242

10．克拉尔克低压制氧装置243

个别机器和设备的结构特点245

（а）空气压缩机245

（б）柯林斯蓄冷换热器246

（в）交换机构与交换活门247

（е）液化器、空气加热器及过滤器249

（д）精馏塔249

（г）膨胀机249

11．美国的工业用氧的生产装置250

12．移动式制氧装置253

（а）“爱依尔－朴罗达克斯”装置253

（б）设备的规格254

13．氪和氙的提取装置256

生产能力为每小时25000［米3］空气的制氪装置的介绍257

14．分离焦炉气及制取氮氢混合物的装置259

（a）物料衡算262

（в）焦炉气分离装置的操作数据265

（б）设备的结构265

15．水煤气的分离装置268

16．由天然气制取氦的装置269

17．热解气的分离装置272

第九章 氧的貯存与运输．钢瓶、貯槽以及供液氧气化用的设备275

1．气态氧的貯存275

2．氧气压缩机276

气缸的润滑277

3．充气装置279

4．液态氧的运输．液态氧及气态氧的运输数据的比较280

在使用氧气瓶时的安全技术280

5．貯存及运输液态氧的槽车281

6．固定式貯槽282

7．运输式貯槽285

8．气化器286

（а）热式气化器287

（б）冷式气化器289

9．移动式气化装置290

（а）一级的氧泵292

10．氧泵292

（б）二级的氧泵293

11．三氯乙烯蒸发器294

12．真空容器．杜瓦容器295

第十章 控制测量仪表、节流阀及附件297

1．节流阀297

2．节流阀截面积的确定298

3．液面指示计299

4．高压闭锁阀300

5．三通交换活门301

6．钢瓶用的活门302

7．安全活门303

第十一章 金属在低温下的机械性能304

1．概论304

2．金属在低温下的机械性质304

3．研究的结果及结论311

4．低温对焊缝性能的影响312

第十二章 具有蓄冷器的制氧装置的工艺计算314

1．装置的主要参数的确定314

（б）供冷冻循环用的高压空气量及其压力316

（а）制取1［标准米3］O2所需处理的空气量316

2．装置的总物料衡算及热量衡算316

（в）返回气体——氮及氧的量317

（г）装置的冷冻能力318

（д）所处理的空气总量318

3．精馏塔的物料衡算及热量衡算318

（а）精馏塔的物料衡算318

（б）精馏塔的热量衡算320

（в）液氮过冷器的热量衡算及逸出的氮的温度320

（е）上塔的热量衡算321

（г）进入分离设备中的空气的焓321

（д）下塔的热量衡算321

4．在膨胀机内膨胀后的氮气温度322

5．进入透平膨胀机的氮气温度322

6．蓄冷器的热量衡算323

（а）氧气蓄冷器323

（б）氮气蓄冷器323

7．预冷器（液化器）的热量衡算323

8．氨换热器的热量衡算324

10．膨胀机换热器的热量衡算325

9．主换热器的热量衡算325

11．综合的物料衡算及热量衡算326

12．精馏塔的计算326

（а）塔径的确定326

（б）塔板数的确定327

13．主冷凝器的计算329

（а）冷凝器内的温度差329

（б）给热系数330

（1）冷凝时的给热系数330

（2）沸腾时的给热系数330

（3）管壁温度及给热系数α1及α2的确定331

（4）传热总系数332

（5）主冷凝器的传热表面332

14．辅助冷凝器的计算332

（а）给热系数α1及α2332

（б）管壁温度332

（в）传热总系数333

（г）辅助冷凝器的传热表面333

15．蓄冷器的计算333

（1）积分温度差的确定334

（а）预计算334

（2）给热系数的确定336

（3）温度迴线的平均高度的确定338

（4）氮气蓄冷器的换热表面338

（5）蓄冷器体积的确定339

（6）每秒钟流过的氮气的体积339

（7）根据波距及氮气流速求定蓄冷器的截面积340

（8）蓄冷器高度的确定341

（9）蓄冷器阻力的确定341

（1）对比时间343

（б）氮气蓄冷器的计算（最终计算）343

（3）蓄冷器的大小344

（4）氮气蓄冷器的阻力344

（5）铝带的厚度及波距的变化344

（2）温度迴线的平均高度344

（6）蓄冷器填料的换热表面积及重量的确定346

（в）氧气蓄冷器的计算346

16．不被二氧化碳所冻结的蓄冷器的计算347

17．预冷器的热计算350

（а）由空气至管壁的给热系数350

（б）由管壁至氮气的给热系数351

（в）传热总系数352

（г）预冷器的平均温度差352

（д）预冷器的传热表面352

18．氨换热器的热量计算352

（а）由空气至管壁的给热系数352

（г）温度差353

（д）换热器的传热表面353

（в）传热总系数353

（б）由蒸发的氨至管壁的给热系数353

19．主换热器的热计算354

（а）由空气至管壁的给热系数354

（б）由管壁至氮气的给热系数355

（в）传热总系数356

（г）积分温度差356

（д）换热器的传热表面357

20．膨胀机换热器的热计算357

（а）由高压空气至管壁的给热系数357

（б）由管壁至氮气的给热系数358

（в）传热总系数359

（г）平均温度差359

（д）换热器的传热表面359

21．蓄冷器之后的空气的损失及氧的温度359

（а）空气的损失及装置的生产能力359

（б）在精馏塔内进行分离的空气量360

（в）蓄冷器之后的氧的温度360

22．以制取1［米3］氧计的装置的能量消耗361

附录362

参考书目381