本書共分九章。主要內容為：化工生產的特點及對化工設備的基本要求、化工容器與設備的有關標準規范、化工設備常用材料及腐蝕與防護；物體受力與構件承載能力分析；機械傳動和連接；內壓容器和外壓容器；塔設備的結構、常見機械故障及排除方法；換熱器的主要類型、基本結構、標準及選用、常見故障及排除方法；攪拌反應釜總體結構、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置；化工管路與閥門；化工設備故障診斷技術。
1.“十三五”職業教育國家規劃教材；
2.引用新的國家化工設備及機械類的相關標準；
3.配有PPT電子教案。
前言
科學基礎能力是國家綜合科技實力的重要體現，是國家創新體系的重要基石，是實現高水平科技自立自強的戰略支撐，黨的二十大報告提出，加強科學基礎能力建設。隨著科技進步發展，化工過程持續化，新工藝、新材料不斷創新，高職教育改革逐步深入，教育技術應用日趨普及，且國家標準適時更新。為適應這些新變化和新發展，對第三版《化工設備基礎》教材進行修訂，勢在必行。
本次教材修訂的內容主要包括：
1.對本書涉及的所有國家標準、原部頒標準、行業標準，全部進行了替換更新。
2.對相關標準更新涉及的有關概念進行了重新闡釋。
3.對涉及采用新標準和新材料的計算類例題進行了重新核算。
4.按照新標準，對有關章節的示圖和表格及設計計算方法進行了替換更新。
5.融入了課程思政元素，對有關文字內容進行了修改與完善。
為滿足教育技術現代化要求，根據現有教育資源，制作了相應的電子課件，供師生選用。
本次教材修訂和電子課件制作，由副主編（湖南化工職業技術學院）何鵬飛老師負責完成。
由于時間緊，工作量大，可能存在疏漏與不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。
編者
第一版前言
本書是根據高等職業教育化工工藝類專業教學計劃和課程教學大綱的要求編寫的，其目的是通過本課程的學習，使工藝類專業的學生獲得必要的機械基礎知識，擴充知識面，優化知識結構和能力結構，更好地符合高等職業教育的專業培養目標的要求，適應生產、管理第一線高等技術人才實際工作的需要。為此，本書力求突出如下特點。
① 在體系上有所突破。全書分為化工設備基本知識、化工設備力學基礎、機械傳動與連接、壓力容器、典型化工設備、化工管路、化工設備故障診斷等部分，與同類書相比，突出了塔設備、換熱設備、反應器等典型化工設備的內容，增加了化工管路、化工設備故障診斷技術等生產現場實用的知識。
② 在知識結構上有所調整。材料選擇、力學基礎、機械傳動與連接等基礎性內容，圍繞典型化工設備所涉及的范圍而取舍，以實用為主，夠用為度，不強調各自知識的系統性和學科性。
③ 在能力培養上有所側重。突出結構分析、力學模型建立、故障診斷與排除及標準選擇等解決工程實際問題的能力培養，而對于高壓容器應力分析、換熱器管板強度計算、邊緣應力等工藝類工程技術人員不常用到且繁雜的內容做了刪除。
④ 在內容的組織上有所創新。本書除了吸收同類書的優點和近年來教學研究與改革的經驗外還采用了最新版本的有關標準和規范，注重知識更新，在一定程度上體現了有關的新技術、新材料、新工藝、新設備的成果，反映了學科發展的趨勢。
本書第一章的第一節、第二節和第三節、第五章、第六章、第七章、第八章由王紹良編寫，第一章第四節和第五節、第三章、第四章、第九章由叢文龍編寫，第二章由黃開旺編寫。全書由王紹良主編并統稿，由吉林工業職業技術學院欒學鋼主審。
由于編者水平所限，書中不妥甚至錯誤之處在所難免，敬請讀者指正。
編者
2002年5月
第二版前言
《化工設備基礎》是為化工類專業學生擴展機械方面的知識而編寫的，自2002年出版以來，已連續多次印刷，受到化工高職院校師生和工程技術人員的普遍好評。近年來，高職教育教學改革不斷深入，化工生產技術有了新的進展，國家和行業的相關標準也已更新，為適應發展變化的需要，第二版在第一版的基礎上，對內容進行了修改、更新和完善。
本次修訂的主要內容如下。
① 在每章前，增加了“能力目標、知識要素、技能要求”的內容，以便師生把握教與學的重點。
② 按國家和行業頒布的最新標準，更新了相關內容。
③ 在化工管路一章中增加了壓力管道的內容，以突出化工管路安全運行的管理。
④ 對內容結構做了部分調整。如在第二章中，將剪切和擠壓兩個相關內容單獨列為一節；在第五章塔設備中，按發展歷史，將填料塔的內容放在板式塔之前講授；第三章將機械傳動與連接改為連接與傳動等。
向寓華、堇衛國、李群松、張麥秋四位老師為本教材的內容修改做了大量的前期調研工作，收集了豐富的現場資料。趙玉奇、朱方鳴、潘傳九、譚放鳴、董振珂、王靈果、葉青玉、孔見君、魏龍、顏惠庚、陳保國等教授等對本書修改提出了許多很有價值的建議和意見。在此，一并致以衷心感謝。
本次改版基本維持了原有的體系和結構，疏漏和不妥之處期望廣大讀者批評指正。
編者
2009年3月
第三版前言
隨著化工工藝類專業教育教學改革的深入，學生綜合應用能力和實踐操作技能的培養得到更加重視，也對本課程提出了新的、更高的要求，而且近年來國家和行業標準有所更新，據此，《化工設備基礎》編審人員在第二版的基礎上對本書做了進一步的修改和完善。考慮到使用習慣，對第二版中使用的力學性能標準符號未做修改。
本次修訂的內容主要如下：
① 根據國家和行業的現行標準，對書中使用的原有標準進行了替換。
② 第五章第三節塔體強度校核對于化工工藝類專業的學生和工程技術人員而言實用性不強，因此本次修訂做了整節刪除。
③ 第四章壓力容器中，有關壓力計算的公式推導較煩瑣且無必要，本次修訂時做了刪減，重點突出計算公式中設計參數的內涵理解與正確選用。
④ 對第二版書中的個別插圖進行了更換，且對有關文字做了進一步的修改。
本書可制作成用于多媒體教學課件的內容將免費提供給采用本書作為教材的院校使用。如有需要，請發電子郵件至cipedu@163.com獲取，或登錄www.cipedu.com.cn免費下載。
對本書中存在的不足和不妥之處，期望讀者批評和指正。
編者
2018年11月
王紹良，原湖南化工職業技術學院，副院長 教授，長期擔任《化工設備設計》、《化工設備基礎》《化工設備概論》等課程的主講任務，共計約20余屆；作為課題主持人完成國家一般課題一項、省級重點課題3項、省級一般課題2項，橫向專業技術課題3項。
第一章化工設備基本知識1
第一節化工生產對化工設備的基本要求1
一、化工生產的特點1
二、化工生產對化工設備的基本要求2
第二節化工容器的結構與分類3
一、化工容器的基本結構3
二、化工容器與設備的分類5
第三節化工容器與設備有關標準規范簡介8
一、常用材料標準8
二、壓力容器規范簡介9
第四節化工設備常用材料11
一、材料的性能11
二、鋼的熱處理12
三、金屬材料14
四、非金屬材料19
五、選材的基本原則20
第五節金屬材料的腐蝕與防護21
一、腐蝕的概念21
二、腐蝕的類型21
三、防腐措施22
思考題24
第二章化工設備力學基礎25
第一節物體的受力分析26
一、力的概念與基本性質26
二、約束及約束反力28
三、受力圖29
四、平面匯交力系30
五、平面力偶系33
六、平面任意力系36
第二節軸向拉伸與壓縮38
一、軸向拉伸與壓縮的概念38
二、軸向拉伸與壓縮時橫截面上的內力39
三、軸向拉伸與壓縮時橫截面上的應力40
四、軸向拉伸與壓縮時的強度計算41
五、軸向拉伸與壓縮時的變形42
六、典型材料拉伸與壓縮時的力學性能43
第三節剪切與擠壓48
一、剪切概念及其強度計算48
二、擠壓概念及其強度計算49
第四節圓軸扭轉51
一、扭轉的概念51
二、圓軸扭轉時橫截面上的內力51
三、圓軸扭轉時橫截面上的應力52
四、圓軸扭轉時的變形53
五、圓軸扭轉時的強度和剛度計算53
第五節直梁彎曲55
一、彎曲變形的概念55
二、直梁彎曲時的內力56
三、純彎曲時橫截面上的應力60
四、梁的正應力強度計算61
五、提高彎曲強度的主要措施62
第六節壓桿穩定64
一、壓桿穩定性的概念64
二、壓桿的臨界力和臨界應力64
三、壓桿穩定性計算66
四、提高壓桿穩定性的措施67
思考題68
習題69
第三章連接與傳動72
第一節連接72
一、螺紋連接72
二、軸轂連接73
三、軸間連接77
第二節帶傳動79
一、概述79
二、普通V帶和帶輪81
三、帶傳動的失效、張緊、安裝與維護81
第三節齒輪傳動83
一、概述83
二、齒輪常用材料及選擇84
三、齒輪傳動失效85
第四節蝸桿傳動86
一、概述86
二、蝸桿傳動的失效87
三、蝸桿、蝸輪的常用材料與結構87
四、蝸桿傳動裝置的潤滑與維護88
第五節軸與軸承89
一、軸90
二、滑動軸承91
三、滾動軸承93
思考題96
第四章壓力容器98
第一節內壓薄壁容器98
一、內壓薄壁圓筒與球殼的應力計算98
二、強度條件與壁厚計算99
三、設計參數的確定101
四、容器壓力試驗106
第二節內壓容器封頭109
一、常用封頭的形式109
二、標準橢圓形封頭及選用110
三、半球形封頭111
四、碟形封頭111
五、錐形封頭112
六、平板形封頭113
第三節容器附件114
一、容器設計的標準化114
二、法蘭連接115
三、容器的支座124
四、容器的開孔與補強結構129
五、容器安全裝置132
六、其他附件134
第四節外壓容器135
一、外壓容器的穩定性、臨界壓力計算136
二、外壓容器設計參數的確定137
三、外壓圓筒圖算法137
四、外壓封頭圖算法140
五、外壓容器的壓力試驗141
六、提高外壓容器穩定性的途徑142
思考題143
習題144
第五章塔設備146
第一節填料塔147
一、填料147
二、填料支承裝置148
三、液體噴淋裝置150
四、液體再分布裝置152
第二節板式塔154
一、總體結構與基本類型154
二、塔盤結構158
三、除沫裝置164
四、進出口管裝置166
五、人孔與手孔167
第三節塔設備常見機械故障及排除方法168
一、塔設備的振動168
二、塔設備的腐蝕168
三、其他常見機械故障169
思考題170
第六章換熱器171
第一節概述171
一、換熱設備的分類171
二、間壁式換熱器的主要類型172
第二節管殼式換熱器176
一、管殼式換熱器的形式與結構176
二、換熱器殼體177
三、換熱管178
四、管板179
五、管箱、折流板與支承板、擋板182
六、溫差補償裝置185
第三節換熱器技術的發展及標準化186
一、傳熱理論創新186
二、設備結構的改進187
三、換熱器標準及選用187
第四節管殼式換熱器的常見故障及排除方法190
一、管子的振動與防振措施190
二、管壁積垢190
三、管子的泄漏190
思考題190
第七章攪拌反應釜192
第一節概述192
一、反應釜的作用192
二、反應釜的設計192
三、攪拌反應釜的總體結構193
第二節釜體和傳熱裝置193
一、釜體結構194
二、夾套結構195
三、蛇管結構196
四、頂蓋196
五、工藝接管197
第三節反應釜攪拌裝置198
一、攪拌器類型198
二、攪拌器的標準及選用200
三、攪拌軸200
四、擋板與導流筒203
第四節反應釜傳動裝置203
一、電動機的選用203
二、減速器的選用204
三、機架204
四、凸緣法蘭205
五、安裝底蓋206
第五節反應釜軸封裝置207
一、填料密封207
二、機械密封209
思考題211
第八章化工管路212
第一節壓力管道概念212
一、壓力管道的概念213
二、壓力管道的分類與分級213
三、石油化工管道的分級213
第二節管子常用材料214
一、金屬管214
二、非金屬管217
三、管子選材原則217
第三節管徑選擇與壁厚確定217
一、影響管徑大小的因素217
二、管徑的計算與選用218
三、管子壁厚計算與選用218
第四節管件與閥門219
一、常用管件219
二、閥門220
第五節管路的連接226
一、焊接連接226
二、法蘭連接226
三、螺紋連接226
四、承插式連接227
五、溫差補償裝置228
第六節管路常見故障及排除方法229
一、做好管路維護工作229
二、管路常見故障及排除方法229
三、閥門故障及排除230
思考題231
第九章化工設備故障診斷232
第一節概述232
一、故障診斷的概念232
二、故障診斷的分類233
第二節常用故障診斷技術234
一、聲振診斷234
二、溫度診斷235
三、污染診斷236
四、無損診斷237
五、綜合診斷241
第三節化工設備的故障診斷242
一、化工管道的故障診斷242
二、壓力容器的故障診斷243
思考題246
參考文獻247
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