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第三篇 化工设备7

第九章 换热设备7

第一节 影响热交换器结构的因素7

第二节 热交换器的分类8

第三节 表面传热的热交换器的主要类型9

一、沉浸式蛇管热交换器9

二、喷淋式蛇管热交换器10

三、套管热交换器12

四、列管式热交换器14

第四节 温差应力的决定及采用刚性结构的可能性15

第五节 列管式热交换器的计算与设计19

一、管子19

二、管子的固定方法和管距的大小20

三、管板上管子的排列21

四、热交换器的壳径22

五、管板23

六、管板的加强26

七、管板与壳体的联接27

八、造成扰流的挡板28

九、纵向隔板30

十、补偿器31

十一、盖子与接口管33

第六节 板式热交换器36

一、螺旋状热交换器36

二、平板式热交换器40

1.传热板的板型40

2.板式热交换器的传热系数42

3.板式热交换器的叠板42

第七节 热交换器的流体力学计算43

第八节 有关热交换器流程的意见46

第九节 各种类型的热交换器之比较47

第十节 热交换器的设计程序49

第十一节 蒸发设备51

一、决定蒸发设备结构的因素51

二、蒸发设备的结构特点52

三、分离器54

第十章 塔设备60

第一节 概论60

第二节 填料塔61

一、填料塔的特性和设计要点61

二、填料塔的流体力学62

三、填料塔的传质68

四、乳化填料塔71

五、塔身及液体再分布装置73

六、支承结构74

七、喷淋装置77

八、气体和液体的进出口81

第三节 泡罩塔82

一、泡罩塔的特性和设计要点82

二、泡罩塔板的流体动力学83

三、压力降84

四、齿缝开度84

五、塔板上的液层阻力88

六、液面落差89

七、塔板的稳定性92

八、降液管中液层高度93

九、雾沫夹带93

十、气体与液体的流量94

十一、溢流装置96

十二、塔板布置97

十三、例题98

十四、泡罩塔板的改进102

十五、泡罩塔结构103

第四节 孔板塔105

一、孔板塔的特性105

二、泡沫塔的传质106

三、泡沫塔的流体阻力108

四、临界气速及带沫损失109

五、塔径的决定110

六、孔板的设计110

七、溢流装置111

八、筛板塔设计111

九、淋降板塔设计114

第十一章 反应设备118

第一节 反应锅118

一、反应锅的物料衡算与热量衡算118

二、反应锅主要尺寸的决定119

三、反应锅的壳体119

四、反应锅的盖子121

五、工艺用的接管121

1.加料管121

2.压出管121

3.排料管122

六、传热面122

1.载热体122

2.传热面的结构123

3.传热面的计算125

七、搅拌器127

1.搅拌器的作用和应用127

2.搅拌器的类型127

3.搅拌器的功率计算130

4.搅拌器的机械计算135

5.搅拌器的传动装置139

八、填料盒140

第二节 催化反应设备144

一、关于催化过程的一般概念144

二、催化过程最适宜操作条件之选择及固定床催化反应器的主要尺寸的计算145

1.决定最适宜条件的一般方法145

1)温度的选择145

2)压力的选择148

3)触媒的作用148

4)空间速度150

2.触媒容积的计算151

1)等温过程151

2)以最适宜温度进行的过程151

3)绝热过程152

4)一般情况152

三、催化反应器的类型和结构155

1.中间换热式催化反应器155

2.具有中间换热式的三层和四层催化反应器156

3.内部换热式催化反应器160

四、催化反应器工艺计算的概略程序161

五、氨合成炉的类型及结构165

1.制造氨合成炉用的材料的选择165

2.典型合成炉的结构166

3.合成炉结构的简单分析175

第十二章 沸腾床设备181

第一节 概论181

一、流化作用及流化床(沸腾床)的特点181

1.流化作用181

2.沸腾床的特点181

二、沸腾床设备在化学工业中的应用及成就182

1.化学反应方面183

2.化工过程方面184

第二节 固体流化的流体力学185

一、流体流过固定床层的压强降186

二、流化时所需压强降及流化速度的计算188

三、流态化的流体动力学189

1.流态化动力过程的基本规律189

2.沸腾层高度的计算192

3.飞翔速度的计算193

第三节 沸腾床的传热与传质194

一、沸腾床传热的特点及床层温度的控制194

1.沸腾床传热的特点194

2.沸腾床传热的基本型式194

二、沸腾床的传热计算195

1.沸腾床层与器壁表面间的热传递195

2.插入床层内部的换热器表面的给热计算197

3.沸腾床中固体颗粒与介质间的给热199

三、沸腾床的传质201

1.研究传质问题的目的201

2.沸腾床传质的机理201

3.传质的计算201

第四节 沸腾床设备的操作系统及结构设计204

一、单段式沸腾床设备的操作204

1.非循环操作204

2.循环操作204

二、多段逆流式沸腾床接触设备205

三、沸腾床设备主要部件的设计208

1.反应床的设计208

1)床身的型式及尺寸208

2)流体分布板209

3)风帽(喷嘴)的型式211

2.直立管211

3.升举管213

4.颗粒物料的进料器及流牵控制阀213

(1)螺旋进料器214

(2)转盘进料器214

(3)星形进料器214

(4)移动阀214

5.固粒回收器214

四、循环系统的流体力学计算216

第十三章 喷雾干燥器218

第一节 概述218

一、喷雾干燥的优缺点218

二、喷雾干燥装置218

第二节 溶液的喷雾装置219

一、机械喷嘴220

1.机械喷嘴的计算221

2.机械喷嘴的结构223

3.机械喷嘴的优缺点225

二、气动喷嘴225

1.气动喷嘴的结构225

2.气动喷嘴喷雾的机理228

3.气动喷嘴的尺寸计算232

4.能量消耗233

5.气动喷嘴的优缺点233

三、离心圆盘式喷雾器233

1.概述233

2.离心圆盘的计算234

3.关于雾焰235

4.能量消耗236

5.离心圆盘的结构237

6.回转圆盘喷雾器的优缺点238

第三节 干燥室的尺寸计算239

第四篇 化工机器243

第十四章 过滤机243

第一节 概论243

第二节 过滤过程的分析244

第三节 板框式压滤机246

一、板框式压滤机的应用范围246

二、板框式压滤机的结构246

三、板框的支撑252

四、生产能力的校核253

第四节 连续式过滤机的主要型式255

一、真空连续式过滤机255

二、加压连续过滤机263

第五节 转筒真空过滤机263

一、转筒263

二、分配头266

三、工艺计算271

四、功率计算273

五、真空泵及压气机容量的决定274

第十五章 离心机275

第一节 一般概念275

第二节 人工卸料离心机276

一、立式离心机276

二、三足式离心机276

三、上悬式离心机279

四、上悬式离心机的计算284

1.工艺计算285

2.上悬式离心机的功率计算286

3.离心联轴节的设计290

4.离心机的刹车设计291

第三节 自动离心机291

一、刮刀卸料离心机291

二、脉动卸料式离心机310

三、自动连续螺旋卸料离心机313

1.概述及结构分析313

2.螺旋卸料离心机的工艺计算321

3.螺旋卸料离心机的功率计算321

四、离心力移动沉淀物的离心机323

第四节 离心机的零件325

一、转筒325

1.转筒的机械计算326

2.轮箍的近似计算327

二、轴328

1.轴的强度计算328

2.轴的临界转速、刚性轴及挠性轴328

3.转子的平衡332

第五节 高速离心机334

一、管式高速离心机334

二、多室式高速离心机336

三、盘式分离机(碗盖式离心机)343

第十六章 回转圆筒设备347

第一节 概述348

一、回转圆筒的作用348

二、物料在回转圆筒内的停留时间348

三、回转圆筒主要尺寸的决定351

1.干燥器主要尺寸的决定352

2.水泥回转窑主要尺寸的决定353

第二节 回转圆筒设备的结构354

一、概述354

二、筒体356

三、滚圈357

四、托轮与挡轮359

五、传动装置362

六、密封装置363

第三节 回转圆筒设备的强度计算367

一、筒体的强度计算367

1.筒体在各支座处弯矩及反力计算368

2.筒体横断面上最大弯矩及最大弯应力校核368

3.铆接缝的强度校核370

二、滚圈的强度计算371

1.自由座落于鞍座上的滚圈371

2.固定在筒体上的滚圈379

三、托轮及挡轮的计算379

1.托轮的计算379

2.挡轮的计算382

四、需要功率的计算383

附录：接触应力386

一、概说386

二、弹性理论平面问题的基本方程式388

三、蒲新尼斯克解案392

四、两圆柱体互相接触的应力情况392

第十七章 破碎及细磨机械395

第一节 总论395

一、破碎及细磨的意义395

二、破碎机及细磨机的分类397

三、破碎及细磨的能量消耗假说399

1.表面积假说--雷廷智假说399

2.体积假说--克尔皮乔夫假说、基克假说399

四、破碎及细磨的基本作业程序402

第二节 颚式破碎机404

一、概说404

二、颚式破碎机的构造405

1.简单摆动顶部悬挂式的颚式破碎机405

2.复杂摆动式颚式破碎机407

3.组合摆动式颚式破碎机409

三、颚式破碎机主要参数的确定410

1.颚板间的最大有效作用角(拑角)410

2.颚板的摆动次数及偏心轴的有效转速411

3.颚式破碎机的生产能力412

4.颚式破碎机需要的功率413

四、颚式破碎机的主要零件及其计算415

1.连杆415

2.推力平板416

3.活动颚板417

4.偏心轴419

5.飞轮420

6.机架421

第三节 滚筒破碎机422

一、概说422

二、双滚筒破碎机的构造423

第四节 锤式破碎机425

一、概说425

二、锤式破碎机的构造425

1.单轴定向转动锤式破碎机425

2.单轴可逆式锤式破碎机425

3.双轴锤式破碎机428

第五节 球磨机430

一、概说430

二、球磨机的构造433

1.带有卸料篦板的球磨机433

2.管磨机433

三、球磨机主要参数的确定439

1.球磨机的转速439

2.球磨机的功率440

3.球磨机的生产能力446

四、球磨机筒体强度的计算449

第六节 超细磨设备451

一、概说451

1.流能微粉磨451

2.流能缩粒磨452

3.流能喷射磨452

二、振动磨453

1.概说453

2.振动磨的构造及工作流程455

3.振动磨的振动分析457

4.振动磨的操作及功率计算460

第十八章 固体物料的运输机械464

第一节 带式运输机464

一、概说464

二、带式运输机的主要组成部分466

1.带466

2.托架467

3.鼓轮468

4.传动装置469

5.张紧装置469

6.加料设备471

7.卸料设备471

三、带式运输机的选型计算472

1.运输能力472

2.运输带速度473

3.运输带宽度473

4.阻力及功率475

第二节 斗式提升机479

一、斗式提升机的构造及应用479

二、斗式提升机的选型计算482

1.运输能力482

2.功率483

第三节 螺旋运输机484

一、概说484

二、螺旋运输机的主要组成部分485

三、螺旋运输机的选型计算487

1.运输能力487

2.功率488

第四节 粉末状物料的风动式输送设备489

一、概说489

二、风动式输送斜槽490

三、风动式输送泵491

1.螺旋式输送泵491

2.仓式空气输送泵496