本书共分九章。主要内容为：化工生产的特点及对化工设备的基本要求、化工容器与设备的有关标准规范、化工设备常用材料及腐蚀与防护；物体受力与构件承载能力分析；机械传动和连接；内压容器和外压容器；塔设备的结构、常见机械故障及排除方法；换热器的主要类型、基本结构、标准及选用、常见故障及排除方法；搅拌反应釜总体结构、搅拌装置、传动装置、轴封装置；化工管路与阀门；化工设备故障诊断技术。
1.“十三五”职业教育国家规划教材；
2.引用新的国家化工设备及机械类的相关标准；
3.配有PPT电子教案。
前言
科学基础能力是国家综合科技实力的重要体现，是国家创新体系的重要基石，是实现高水平科技自立自强的战略支撑，党的二十大报告提出，加强科学基础能力建设。随着科技进步发展，化工过程持续化，新工艺、新材料不断创新，高职教育改革逐步深入，教育技术应用日趋普及，且国家标准适时更新。为适应这些新变化和新发展，对第三版《化工设备基础》教材进行修订，势在必行。
本次教材修订的内容主要包括：
1.对本书涉及的所有国家标准、原部颁标准、行业标准，全部进行了替换更新。
2.对相关标准更新涉及的有关概念进行了重新阐释。
3.对涉及采用新标准和新材料的计算类例题进行了重新核算。
4.按照新标准，对有关章节的示图和表格及设计计算方法进行了替换更新。
5.融入了课程思政元素，对有关文字内容进行了修改与完善。
为满足教育技术现代化要求，根据现有教育资源，制作了相应的电子课件，供师生选用。
本次教材修订和电子课件制作，由副主编（湖南化工职业技术学院）何鹏飞老师负责完成。
由于时间紧，工作量大，可能存在疏漏与不妥之处，敬请广大读者批评指正。
编者
第一版前言
本书是根据高等职业教育化工工艺类专业教学计划和课程教学大纲的要求编写的，其目的是通过本课程的学习，使工艺类专业的学生获得必要的机械基础知识，扩充知识面，优化知识结构和能力结构，更好地符合高等职业教育的专业培养目标的要求，适应生产、管理第一线高等技术人才实际工作的需要。为此，本书力求突出如下特点。
① 在体系上有所突破。全书分为化工设备基本知识、化工设备力学基础、机械传动与连接、压力容器、典型化工设备、化工管路、化工设备故障诊断等部分，与同类书相比，突出了塔设备、换热设备、反应器等典型化工设备的内容，增加了化工管路、化工设备故障诊断技术等生产现场实用的知识。
② 在知识结构上有所调整。材料选择、力学基础、机械传动与连接等基础性内容，围绕典型化工设备所涉及的范围而取舍，以实用为主，够用为度，不强调各自知识的系统性和学科性。
③ 在能力培养上有所侧重。突出结构分析、力学模型建立、故障诊断与排除及标准选择等解决工程实际问题的能力培养，而对于高压容器应力分析、换热器管板强度计算、边缘应力等工艺类工程技术人员不常用到且繁杂的内容做了删除。
④ 在内容的组织上有所创新。本书除了吸收同类书的优点和近年来教学研究与改革的经验外还采用了最新版本的有关标准和规范，注重知识更新，在一定程度上体现了有关的新技术、新材料、新工艺、新设备的成果，反映了学科发展的趋势。
本书第一章的第一节、第二节和第三节、第五章、第六章、第七章、第八章由王绍良编写，第一章第四节和第五节、第三章、第四章、第九章由丛文龙编写，第二章由黄开旺编写。全书由王绍良主编并统稿，由吉林工业职业技术学院栾学钢主审。
由于编者水平所限，书中不妥甚至错误之处在所难免，敬请读者指正。
编者
2002年5月
第二版前言
《化工设备基础》是为化工类专业学生扩展机械方面的知识而编写的，自2002年出版以来，已连续多次印刷，受到化工高职院校师生和工程技术人员的普遍好评。近年来，高职教育教学改革不断深入，化工生产技术有了新的进展，国家和行业的相关标准也已更新，为适应发展变化的需要，第二版在第一版的基础上，对内容进行了修改、更新和完善。
本次修订的主要内容如下。
① 在每章前，增加了“能力目标、知识要素、技能要求”的内容，以便师生把握教与学的重点。
② 按国家和行业颁布的最新标准，更新了相关内容。
③ 在化工管路一章中增加了压力管道的内容，以突出化工管路安全运行的管理。
④ 对内容结构做了部分调整。如在第二章中，将剪切和挤压两个相关内容单独列为一节；在第五章塔设备中，按发展历史，将填料塔的内容放在板式塔之前讲授；第三章将机械传动与连接改为连接与传动等。
向寓华、堇卫国、李群松、张麦秋四位老师为本教材的内容修改做了大量的前期调研工作，收集了丰富的现场资料。赵玉奇、朱方鸣、潘传九、谭放鸣、董振珂、王灵果、叶青玉、孔见君、魏龙、颜惠庚、陈保国等教授等对本书修改提出了许多很有价值的建议和意见。在此，一并致以衷心感谢。
本次改版基本维持了原有的体系和结构，疏漏和不妥之处期望广大读者批评指正。
编者
2009年3月
第三版前言
随着化工工艺类专业教育教学改革的深入，学生综合应用能力和实践操作技能的培养得到更加重视，也对本课程提出了新的、更高的要求，而且近年来国家和行业标准有所更新，据此，《化工设备基础》编审人员在第二版的基础上对本书做了进一步的修改和完善。考虑到使用习惯，对第二版中使用的力学性能标准符号未做修改。
本次修订的内容主要如下：
① 根据国家和行业的现行标准，对书中使用的原有标准进行了替换。
② 第五章第三节塔体强度校核对于化工工艺类专业的学生和工程技术人员而言实用性不强，因此本次修订做了整节删除。
③ 第四章压力容器中，有关压力计算的公式推导较烦琐且无必要，本次修订时做了删减，重点突出计算公式中设计参数的内涵理解与正确选用。
④ 对第二版书中的个别插图进行了更换，且对有关文字做了进一步的修改。
本书可制作成用于多媒体教学课件的内容将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。
对本书中存在的不足和不妥之处，期望读者批评和指正。
编者
2018年11月
王绍良，原湖南化工职业技术学院，副院长 教授，长期担任《化工设备设计》、《化工设备基础》《化工设备概论》等课程的主讲任务，共计约20余届；作为课题主持人完成国家一般课题一项、省级重点课题3项、省级一般课题2项，横向专业技术课题3项。
第一章化工设备基本知识1
第一节化工生产对化工设备的基本要求1
一、化工生产的特点1
二、化工生产对化工设备的基本要求2
第二节化工容器的结构与分类3
一、化工容器的基本结构3
二、化工容器与设备的分类5
第三节化工容器与设备有关标准规范简介8
一、常用材料标准8
二、压力容器规范简介9
第四节化工设备常用材料11
一、材料的性能11
二、钢的热处理12
三、金属材料14
四、非金属材料19
五、选材的基本原则20
第五节金属材料的腐蚀与防护21
一、腐蚀的概念21
二、腐蚀的类型21
三、防腐措施22
思考题24
第二章化工设备力学基础25
第一节物体的受力分析26
一、力的概念与基本性质26
二、约束及约束反力28
三、受力图29
四、平面汇交力系30
五、平面力偶系33
六、平面任意力系36
第二节轴向拉伸与压缩38
一、轴向拉伸与压缩的概念38
二、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力39
三、轴向拉伸与压缩时横截面上的应力40
四、轴向拉伸与压缩时的强度计算41
五、轴向拉伸与压缩时的变形42
六、典型材料拉伸与压缩时的力学性能43
第三节剪切与挤压48
一、剪切概念及其强度计算48
二、挤压概念及其强度计算49
第四节圆轴扭转51
一、扭转的概念51
二、圆轴扭转时横截面上的内力51
三、圆轴扭转时横截面上的应力52
四、圆轴扭转时的变形53
五、圆轴扭转时的强度和刚度计算53
第五节直梁弯曲55
一、弯曲变形的概念55
二、直梁弯曲时的内力56
三、纯弯曲时横截面上的应力60
四、梁的正应力强度计算61
五、提高弯曲强度的主要措施62
第六节压杆稳定64
一、压杆稳定性的概念64
二、压杆的临界力和临界应力64
三、压杆稳定性计算66
四、提高压杆稳定性的措施67
思考题68
习题69
第三章连接与传动72
第一节连接72
一、螺纹连接72
二、轴毂连接73
三、轴间连接77
第二节带传动79
一、概述79
二、普通V带和带轮81
三、带传动的失效、张紧、安装与维护81
第三节齿轮传动83
一、概述83
二、齿轮常用材料及选择84
三、齿轮传动失效85
第四节蜗杆传动86
一、概述86
二、蜗杆传动的失效87
三、蜗杆、蜗轮的常用材料与结构87
四、蜗杆传动装置的润滑与维护88
第五节轴与轴承89
一、轴90
二、滑动轴承91
三、滚动轴承93
思考题96
第四章压力容器98
第一节内压薄壁容器98
一、内压薄壁圆筒与球壳的应力计算98
二、强度条件与壁厚计算99
三、设计参数的确定101
四、容器压力试验106
第二节内压容器封头109
一、常用封头的形式109
二、标准椭圆形封头及选用110
三、半球形封头111
四、碟形封头111
五、锥形封头112
六、平板形封头113
第三节容器附件114
一、容器设计的标准化114
二、法兰连接115
三、容器的支座124
四、容器的开孔与补强结构129
五、容器安全装置132
六、其他附件134
第四节外压容器135
一、外压容器的稳定性、临界压力计算136
二、外压容器设计参数的确定137
三、外压圆筒图算法137
四、外压封头图算法140
五、外压容器的压力试验141
六、提高外压容器稳定性的途径142
思考题143
习题144
第五章塔设备146
第一节填料塔147
一、填料147
二、填料支承装置148
三、液体喷淋装置150
四、液体再分布装置152
第二节板式塔154
一、总体结构与基本类型154
二、塔盘结构158
三、除沫装置164
四、进出口管装置166
五、人孔与手孔167
第三节塔设备常见机械故障及排除方法168
一、塔设备的振动168
二、塔设备的腐蚀168
三、其他常见机械故障169
思考题170
第六章换热器171
第一节概述171
一、换热设备的分类171
二、间壁式换热器的主要类型172
第二节管壳式换热器176
一、管壳式换热器的形式与结构176
二、换热器壳体177
三、换热管178
四、管板179
五、管箱、折流板与支承板、挡板182
六、温差补偿装置185
第三节换热器技术的发展及标准化186
一、传热理论创新186
二、设备结构的改进187
三、换热器标准及选用187
第四节管壳式换热器的常见故障及排除方法190
一、管子的振动与防振措施190
二、管壁积垢190
三、管子的泄漏190
思考题190
第七章搅拌反应釜192
第一节概述192
一、反应釜的作用192
二、反应釜的设计192
三、搅拌反应釜的总体结构193
第二节釜体和传热装置193
一、釜体结构194
二、夹套结构195
三、蛇管结构196
四、顶盖196
五、工艺接管197
第三节反应釜搅拌装置198
一、搅拌器类型198
二、搅拌器的标准及选用200
三、搅拌轴200
四、挡板与导流筒203
第四节反应釜传动装置203
一、电动机的选用203
二、减速器的选用204
三、机架204
四、凸缘法兰205
五、安装底盖206
第五节反应釜轴封装置207
一、填料密封207
二、机械密封209
思考题211
第八章化工管路212
第一节压力管道概念212
一、压力管道的概念213
二、压力管道的分类与分级213
三、石油化工管道的分级213
第二节管子常用材料214
一、金属管214
二、非金属管217
三、管子选材原则217
第三节管径选择与壁厚确定217
一、影响管径大小的因素217
二、管径的计算与选用218
三、管子壁厚计算与选用218
第四节管件与阀门219
一、常用管件219
二、阀门220
第五节管路的连接226
一、焊接连接226
二、法兰连接226
三、螺纹连接226
四、承插式连接227
五、温差补偿装置228
第六节管路常见故障及排除方法229
一、做好管路维护工作229
二、管路常见故障及排除方法229
三、阀门故障及排除230
思考题231
第九章化工设备故障诊断232
第一节概述232
一、故障诊断的概念232
二、故障诊断的分类233
第二节常用故障诊断技术234
一、声振诊断234
二、温度诊断235
三、污染诊断236
四、无损诊断237
五、综合诊断241
第三节化工设备的故障诊断242
一、化工管道的故障诊断242
二、压力容器的故障诊断243
思考题246
参考文献247
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