化工机器

配套视频动画、课件、习题参考答案。分模块编写，内容丰富，与企业实际结合。

本书根据高等职业教育化工技术类专业人才培养目标以及“化工机器”课程具体教学要求编写，比较深入、系统地介绍了石油化工生产中常用的化工机器。本书共6个模块，包括化工机器认知、泵、活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、风机等内容。在书中附有二维码，包含带有主要设备零部件的三维动画及装备整体装配图，内容均来自企业实践，贴近实际工作岗位。本书突出了职业教育的特点，注重应用、能力的培养，是一本应用性、实用性很强的教材。为方便教学，配套了电子课件、习题参考答案。本书可作为职业教育本科和高职高专院校化工类专业教材，也可作为中等职业学校和企业员工培训教材，还可供广大化工机械专业工程技术人员、检修人员及管理人员阅读参考。

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模块1化工机器认知1
1.1本课程研究的内容1
1.1.1化工机器的几个基本概念1
1.1.2教学目标2
1.1.3化工机器在专业体系中的地位2
1.2化工机器的分类及特点2
1.2.1按作用机理分类2
1.2.2按流体形态分类3
1.2.3按流体运动特点分类3
1.2.4按用途分类3
1.2.5按化工机器结构特点分类3

模块2泵5
2.1泵的概念、分类和用途5
2.1.1泵的概念及用途5
2.1.2泵的分类6
2.1.3泵的适用范围6
2.1.4流体流动的基本知识7
2.2离心泵的结构和工作原理11
2.2.1离心泵的分类11
2.2.2离心泵的型号表示12
2.2.3离心泵的结构13
2.2.4离心泵的工作原理13
2.2.5离心泵的性能参数15
2.3离心泵扬程和效率的计算与分析19
2.3.1液体在叶轮内的流动状态分析19
2.3.2离心泵的基本方程20
2.3.3离心泵的能量损失及效率22
2.4离心泵的性能曲线26
2.4.1离心泵的性能曲线26
2.4.2理论分析性能曲线的形成26
2.4.3实际性能曲线分析27
2.4.4离心泵性能曲线的换算29
2.4.5管路特性曲线36
2.4.6离心泵的工作点37
2.4.7离心泵的流量调节38
2.4.8离心泵的串联和并联41
2.5离心泵的汽蚀现象43
2.5.1汽蚀现象产生的机理及危害43
2.5.2离心泵的汽蚀余量45
2.5.3允许吸上真空高度47
2.5.4提高离心泵抗汽蚀性能的途径49
2.5.5离心泵的安装与操作50
2.5.6离心泵的常见故障及排除方法51
2.6离心泵的主要零部件54
2.6.1叶轮54
2.6.2换能装置56
2.6.3轴向力平衡装置57
2.6.4离心泵的密封装置61
2.6.5离心泵的选型65
2.7其他类型的叶片泵70
2.7.1轴流泵70
2.7.2旋涡泵72
2.8容积泵75
2.8.1往复泵76
2.8.2计量泵81
2.8.3螺杆泵84
2.8.4齿轮泵87
2.8.5液环泵90

模块3活塞式压缩机98
3.1压缩机认知98
3.1.1压缩机的概念98
3.1.2压缩机的用途99
3.1.3压缩机的分类99
3.1.4压缩机的适用范围103
3.1.5活塞式压缩机的特点104
3.1.6活塞式压缩机的基本构造和工作原理104
3.1.7活塞式压缩机的分类及型号表示105
3.2活塞式压缩机的热力学基础110
3.2.1气体的状态参数110
3.2.2理想气体状态方程式111
3.2.3活塞式压缩机的理论工作循环113
3.2.4活塞式压缩机的实际工作循环116
3.2.5活塞式压缩机的功率122
3.2.6活塞式压缩机的效率125
3.3多级压缩127
3.3.1多级压缩的概念127
3.3.2多级压缩的示功图128
3.3.3多级压缩的优点128
3.3.4多级压缩级数的选择和压力比的分配131
3.4活塞式压缩机的动力基础132
3.4.1曲柄连杆机构的运动关系132
3.4.2曲柄连杆机构运动惯性力分析134
3.4.3惯性力的平衡136
3.4.4转矩的平衡138
3.5活塞式压缩机的主要零部件140
3.5.1气缸140
3.5.2活塞组件141
3.5.3气阀144
3.5.4曲轴连杆机构的作用及组成144
3.5.5活塞式压缩机的辅助装置146
3.6活塞式压缩机的调节方式及控制149
3.6.1排气量调节的依据149
3.6.2排气量的调节方式150
3.6.3活塞式压缩机的润滑151
3.6.4活塞式压缩机常见故障及排除方法153
3.6.5活塞式压缩机的选型154

模块4螺杆式压缩机157
4.1螺杆式压缩机认知157
4.1.1螺杆式压缩机的结构和工作原理157
4.1.2螺杆式压缩机的分类159
4.1.3螺杆式压缩机的优缺点159
4.1.4螺杆式压缩机的应用范围160
4.2螺杆式压缩机的基本参数161
4.2.1转子的圆周速度162
4.2.2转子的相对长度163
4.2.3螺杆式压缩机的级数和压力比163
4.2.4间隙164
4.3螺杆式压缩机的排气量及调节166
4.3.1螺杆式压缩机的排气量166
4.3.2螺杆式压缩机的特性曲线168
4.3.3螺杆式压缩机排气量的调节169
4.4喷油螺杆式压缩机简介172
4.4.1喷油螺杆式压缩机172
4.4.2喷油螺杆式压缩机的冷却方式172
4.4.3喷油螺杆式压缩机系统简介173
4.4.4喷油螺杆式压缩机的特点174
4.5螺杆式压缩机常见故障及排除方法176

模块5离心式压缩机179
5.1离心式压缩机认知180
5.1.1离心式压缩机的总体结构180
5.1.2离心式压缩机工作原理181
5.1.3离心式压缩机的特点182
5.1.4离心式压缩机的类型和型号表示183
5.1.5离心式压缩机的主要性能参数183
5.2离心式压缩机的能量损失及效率186
5.2.1流道损失186
5.2.2轮阻损失188
5.2.3漏气损失188
5.2.4离心式压缩机的总功耗188
5.2.5离心式压缩机的功率190
5.2.6离心式压缩机的效率191
5.3离心式压缩机性能曲线与调节193
5.3.1离心式压缩机的性能曲线193
5.3.2离心式压缩机的喘振工况194
5.3.3离心式压缩机的堵塞工况196
5.3.4离心式压缩机整机的性能曲线196
5.3.5离心式压缩机性能曲线的影响因素197
5.3.6管路特性曲线197
5.3.7离心式压缩机的工作点198
5.3.8离心式压缩机的串联与并联199
5.4离心式压缩机的性能调节202
5.4.1改变离心式压缩机性能曲线的调节202
5.4.2改变管路特性曲线的性能调节204
5.5离心式压缩机的主要零部件207
5.5.1转动元件207
5.5.2固定元件208
5.6离心式压缩机的密封结构214
5.6.1迷宫密封214
5.6.2浮环密封216
5.6.3干气密封219
5.6.4其他类型的密封221
5.6.5离心式压缩机的选型221

模块6风机226
6.1离心风机的结构和性能226
6.1.1风机的概念和分类226
6.1.2风机的工作原理227
6.1.3离心风机的型号227
6.1.4离心风机工作原理230
6.1.5离心风机的特点230
6.1.6鼓风机的型号标识230
6.2离心风机的结构232
6.2.1离心风机的结构232
6.2.2离心风机的主要部件232
6.3离心风机的性能参数236
6.3.1离心风机标准进口状态237
6.3.2离心风机的性能参数237
6.4离心风机的性能曲线240
6.4.1离心风机的性能曲线240
6.4.2离心风机性能曲线分析240
6.4.3后向式叶轮p-qV曲线的三种形式241
6.4.4离心风机性能曲线的应用241
6.4.5离心风机的管路特性曲线方程241
6.5离心风机的运行工况及调节243
6.5.1离心风机运行工况点的确定243
6.5.2离心风机运行工况点的调节244
6.5.3离心风机的串联和并联运行246
6.5.4离心风机运行中出现的几个问题249
6.6离心风机性能曲线的换算256
6.6.1风机叶轮的主要结构参数256
6.6.2风机相似的概念和条件257
6.6.3风机的相似定律258
6.6.4风机的比例定律259
6.6.5风机比转速259
6.6.6风机的无因次性能曲线260
6.7轴流通风机264
6.7.1轴流通风机的结构和工作原理264
6.7.2轴流通风机的叶轮265
6.7.3轴流通风机的导叶267
6.7.4轴流通风机的型号编制267
6.7.5轴流通风机的性能曲线及喘振现象268
6.7.6轴流通风机的运行及性能调节270
6.7.7通风机的选型272

参考文献 280

本书是根据高等职业教育化工技术类专业人才培养目标以及“化工机器”课程具体教学要求编写的，可作为职业教育本科、高职高专院校学生教材及化工企业人员培训教材使用。
本书坚持正确政治方向，以学生发展为本，注重素质培养，落实立德树人根本任务。书中从职业教育的特点出发，力求突出“以应用为目的，以能力培养为目标”的教育理念，注重理论与实践相结合，重点突出，并结合典型化工机器的结构进行分析，具有较强的针对性和实用性，并对教学内容精心选择、合理安排，注重工程应用和实际操作。
本书内容力求通俗易懂、涉及面广，突出实际技能训练，按照结构、原理、主要零部件的作用、性能调节和选型设计等层次编写，层次分明，目标明确。
本书在编写过程中，注重理论与实践的结合，在每节结尾选编了一些与本节内容相关的习题，以便使读者能够加深对本节知识的理解和掌握，提高学习兴趣。
全书内容共6个模块，包括化工机器认知、泵、活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机和风机。
本书由兰州石化职业技术大学倾明担任主编，并编写了模块1、模块2、模块4及习题部分；河北石油职业技术大学孙立强担任副主编，并编写了模块3及习题部分；内蒙古化工职业学院杨薇编写了模块5及习题部分；东营职业学院李浩编写了模块6及习题部分；全书统稿工作由倾明完成。
本书由兰州石化职业技术大学史立军教授主审。史教授对本书的初稿进行了详细的审阅，提出了很多宝贵的修改意见。本书在编写过程中参阅了国家、石化企业相关的标准、规范以及近几年出版的相近内容的教材和书目，在此，对史教授及全体审稿人员、相关作者及所有对本书的出版给予支持和帮助的同志表示衷心的感谢。
由于编者水平所限，书中疏漏在所难免，请广大读者批评指正。

编者