化工機械工程手冊(上捲)

化工機械工程手冊(上捲) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:第1版 (2003年1月1日)
作者:餘國琮
出品人:
頁數:12123
译者:
出版時間:2003-1
價格:186.0
裝幀:精裝
isbn號碼:9787502540920
叢書系列:
圖書標籤:
  • 化工
  • 化工機械
  • 化工設備
  • 機械工程
  • 工程手冊
  • 工業設備
  • 流程工業
  • 設備選型
  • 化工工藝
  • 機械設計
  • 上捲
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具體描述

《現代工業過程控製係統設計與優化》 內容概要 本書深入探討瞭現代工業過程控製係統的設計、實施、優化與維護,涵蓋瞭從基礎理論到前沿技術的廣泛內容,旨在為化工、石化、冶金、電力等流程工業的工程師和技術人員提供一本全麵、實用的參考指南。全書結構嚴謹,內容詳實,理論與實踐緊密結閤,尤其側重於如何利用先進的控製策略和數字化技術,實現生産過程的本質安全、高效率和低能耗運行。 第一部分:工業過程控製基礎與係統架構 本部分首先迴顧瞭工業過程控製的基本原理,包括反饋控製、前饋控製、串級控製等經典控製結構。重點闡述瞭工業自動化金字塔模型,詳細解析瞭現場儀錶(如溫度、壓力、流量、液位變送器)、DCS(集散控製係統)、PLC(可編程邏輯控製器)以及SCADA(數據采集與監視控製係統)在現代工廠中的核心作用和相互協作機製。特彆引入瞭工業物聯網(IIoT)的概念,討論瞭如何利用邊緣計算和雲計算技術構建下一代智能控製架構。 第二部分:過程機理分析與建模技術 過程建模是實現有效控製的前提。本章詳盡介紹瞭描述性建模和機理建模的方法。對於復雜的非綫性化工過程,重點講解瞭係統辨識技術,包括時域和頻域辨識方法的應用,以及如何利用最小二乘法、遞歸最小二乘法等辨識算法獲得精確的數學模型。此外,還詳細闡述瞭狀態空間模型在多變量過程控製中的優勢,以及如何利用軟件工具包(如MATLAB/Simulink)進行模型驗證和仿真。 第三部分:先進過程控製(APC)策略 這是本書的核心內容之一。本部分係統地介紹瞭超越PID控製的先進控製技術。 1. 復雜係統控製: 深入講解瞭多變量解耦控製的設計,如何處理過程中的強耦閤問題。詳細分析瞭動態矩陣控製(DMC)和模型預測控製(MPC)的理論基礎、約束處理能力以及在綫優化算法。針對化工反應器和精餾塔等典型復雜設備,提供瞭MPC的具體應用案例和參數整定指南。 2. 智能控製技術: 探討瞭模糊邏輯控製、神經網絡控製在處理模型不確定性和強非綫性問題上的應用。特彆關注瞭基於深度學習的強化學習在優化操作策略方麵的最新進展,以及其在節能降耗中的潛力。 3. 過程優化與實時優化(RTO): 闡述瞭如何將數學規劃方法(如綫性規劃、非綫性規劃)應用於過程操作,以實時求解最優的設定值,剋服模型時變帶來的挑戰。討論瞭RTO係統與APC係統的集成方法。 第四部分:過程安全、可靠性與故障診斷 過程安全是化工生産的生命綫。本章聚焦於如何通過控製係統保障本質安全。詳細介紹瞭安全儀錶係統(SIS)的設計標準(如IEC 61511),包括安全完整性等級(SIL)的確定和驗證。此外,探討瞭基於觀測器的狀態估計技術,用於早期檢測傳感器漂移和執行器故障。係統地介紹瞭故障樹分析(FTA)和事件樹分析(ETA)在控製係統風險評估中的應用,並提供瞭實時故障診斷和隔離(FDI)的實用方法。 第五部分:控製係統集成、性能評估與維護 本部分側重於工程實施層麵。涵蓋瞭控製係統生命周期管理,包括項目實施中的工程規範、組態標準和調試流程。重點闡述瞭控製迴路的性能評估指標,如IA/IEA標準中規定的積分絕對誤差(IAE)、積分平方誤差(ISE)等,並介紹瞭如何使用在綫分析工具進行長期性能監控。最後,討論瞭控製係統的網絡安全,包括如何防範來自外部的惡意攻擊對工業控製係統的威脅,以及如何建立有效的安全防護體係。 適用讀者對象 本書內容涵蓋瞭從基礎理論到工程實踐的完整鏈條,非常適閤以下人員: 在流程工業中從事控製係統設計、操作、優化和維護的工程師。 高校自動化、化學工程、過程控製等相關專業的本科生、研究生及教師。 希望係統學習先進控製理論並應用於實際工程問題的技術人員。 全書語言準確、圖錶豐富,旨在成為流程工業數字化轉型背景下,提升過程控製水平的必備參考書。

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讀後感

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用戶評價

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在閱讀《化工機械工程手冊(上捲)》的過程中,我發現其中關於“存儲與輸送設備”的章節,為我理解和優化我們工廠的物料處理流程提供瞭新的視角。從最基本的儲罐設計,到各種類型的泵、壓縮機、風機,再到鬥式提升機、螺鏇輸送機等固體物料輸送設備,這本書都做瞭相對全麵的介紹。我特彆對書中關於易燃易爆、腐蝕性、高毒性介質的儲存和輸送安全措施的講解印象深刻。這些內容不僅涉及設備的選型和設計,還包括瞭操作規程、應急預案以及個人防護等方麵,為化工安全生産提供瞭全方位的指導。我注意到書中在介紹不同類型設備時,都詳細分析瞭它們的優缺點、適用範圍以及可能齣現的故障,並給齣瞭相應的排除方法。例如,在講解螺鏇輸送機時,書中不僅介紹瞭其結構和工作原理,還分析瞭輸送能力的影響因素,如螺鏇葉片的 pitch、轉速、襯闆磨損等,並提齣瞭如何優化設計和操作以提高輸送效率和減少能耗的建議。我正在思考如何將書中關於固體物料輸送設備的優化設計原則,應用到我們工廠的一個經常齣現堵塞問題的輸送綫上,希望能通過改進設備結構或調整操作參數,來提高輸送的連續性和可靠性。

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我對這本書中關於“傳熱設備”的闡述印象深刻,尤其是在一些看似基礎的設備上,這本書挖掘齣瞭許多我之前未曾關注到的細節。例如,在講解列管式換熱器時,除瞭常規的傳熱係數計算和管程、殼程的流動阻力分析,書中還深入探討瞭管束的排列方式、管闆的設計、支撐闆的作用以及這些因素對換熱效率和清潔度的影響。我特彆對書中關於強化傳熱的介紹産生瞭濃厚興趣,例如,如何通過在管內添加擾流件、采用翅片管等方式來提高換熱係數。這些技術在實際應用中能夠顯著減小設備體積,降低能耗,對於優化工藝流程具有重要意義。此外,書中還對一些特殊的換熱設備,如空冷器、蒸發器、冷凝器等,進行瞭分類介紹,並闡述瞭它們各自的工作原理和設計要點。我注意到書中在介紹這些設備時,始終將熱力學、流體力學和材料科學等多個學科的知識融會貫通,這使得對設備的理解更加全麵和深入。我正在考慮如何將書中關於換熱器 Fouling(結垢)的預測和防治措施,應用到我們工廠的一個經常齣現結垢問題的換熱器上,希望能找到更有效的清洗周期和方法,以延長其使用壽命,並減少因結垢導緻的效率下降。

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收到這本書之後,我第一時間翻閱瞭關於分離設備的章節。在化工生産中,分離過程是核心環節之一,而蒸餾、吸收、萃取、過濾等各種分離設備,其設計的復雜性和精密度要求極高。這本書在這方麵的內容可以說是麵麵俱到。我重點看瞭關於精餾塔的設計,從塔闆類型(如泡罩塔闆、篩闆塔闆)的原理和效率,到填料塔的設計和填料的選擇,都做瞭詳盡的闡述。書中不僅給齣瞭理論計算公式,還提供瞭許多工程實踐中的經驗數據和設計圖錶。我尤其對書中關於塔器內部構件(如分布器、收集器、擋液闆)的設計原則和作用進行瞭深入瞭解,這些看似不起眼的部件,對分離效率有著至關重要的影響。此外,書中還涵蓋瞭膜分離、離心分離等新興分離技術,這讓我對化工分離領域的發展有瞭更全麵的認識。我注意到書中在介紹各種分離設備時,都強調瞭與過程參數(如溫度、壓力、流量、物料性質)之間的相互影響,以及如何根據這些參數來優化設備的設計和操作。這一點對於我理解和改進我們車間裏使用的分離設備至關重要。我正打算將書中關於精餾塔設計的相關知識,與我們實際生産中的一個提純過程進行比對,看看能否通過調整塔闆類型或填料選擇,來進一步提高産品收率和純度。

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這次購買的《化工機械工程手冊(上捲)》在“混閤與攪拌設備”部分的內容,可以說是我近期工作中的一個重要參考。在化工生産中,高效的混閤與攪拌是保證反應速率、傳質傳熱效率以及産品質量的關鍵。這本書對各種類型攪拌器的設計,如推進式、渦輪式、槳葉式等,從葉輪的幾何形狀、轉速、功率消耗,到它們在不同粘度、密度介質中的混閤效果,都進行瞭詳盡的論述。我尤其關注瞭書中關於攪拌器選型和放大效應的章節。如何根據工藝要求選擇閤適的攪拌器,以及如何將實驗室規模的攪拌效果放大到工業生産規模,是許多工程師都麵臨的挑戰,而書中提供瞭一套係統性的方法和參考依據。另外,書中還涉及瞭混閤過程中可能遇到的問題,如物料的沉降、氣體的夾帶、結塊等,以及相應的解決方案。我注意到書中在講解攪拌設備時,非常強調流體力學原理的應用,通過對流場分析和能量傳遞的深入理解,來指導攪拌器的設計和優化。這使得書中的內容不僅停留在經驗層麵,更具有科學的嚴謹性。我正在思考如何利用書中關於攪拌器效率和功率消耗的計算方法,來評估我們車間裏正在使用的反應釜的攪拌效果,並考慮是否有改進的空間,以提高反應的轉化率和均勻度。

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當我翻到這本書的“化工過程設備材料”這一章節時,我纔真正意識到材料選擇在化工機械工程中的重要性,以及它背後蘊含的復雜性。這本書在這個部分的內容,遠不止是簡單地列舉幾種常用材料。它深入探討瞭金屬材料(如碳鋼、不銹鋼、閤金鋼)、非金屬材料(如塑料、橡膠、陶瓷、玻璃鋼)以及復閤材料在不同工況下的性能錶現,包括強度、硬度、耐腐蝕性、耐溫性、導熱性、導電性等。我尤其對書中關於材料失效模式的分析産生瞭濃厚的興趣,例如,腐蝕(點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂)、磨損、疲勞、蠕變等,以及這些失效模式是如何影響設備的使用壽命和安全性的。書中還提供瞭大量關於材料選擇的實用指南,例如,如何根據介質的腐蝕性、溫度、壓力等條件,選擇最經濟且最可靠的材料。我注意到書中還涉及瞭一些先進材料的應用,如高溫閤金、耐磨陶瓷、高性能復閤材料等,這些材料在極端工況下能夠發揮關鍵作用。我正在思考如何將書中關於材料的耐腐蝕性和失效分析的知識,應用到我們工廠的一個經常因腐蝕而頻繁更換部件的反應器上,希望能通過選擇更閤適的材料,來顯著延長設備的使用壽命,並降低維護成本。

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這本書的內容,尤其是在“動力設備”這一塊,給瞭我很大的啓發。雖然我不是直接負責動力設備的操作人員,但我們整個工廠的能源消耗和效率,很大程度上取決於這些設備的錶現。書中關於離心泵、螺杆泵、齒輪泵等各類泵的詳細介紹,不僅講解瞭它們的結構原理、性能特點,還深入分析瞭它們的適用範圍、效率影響因素以及故障排除方法。我最感興趣的是關於泵的汽蝕現象和防範措施的章節。汽蝕是影響泵壽命和運行效率的一個普遍性問題,而書中對汽蝕的成因、危害以及如何在設計和操作中加以避免,都給齣瞭非常清晰的解釋和指導。另外,書中對壓縮機(如離心壓縮機、往復式壓縮機)的介紹也相當到位,尤其是關於不同壓縮機類型在不同工況下的優劣勢分析,以及對壓氣機效率和能耗的考量,都非常有價值。我注意到書中在談論動力設備時,非常注重與化工工藝流程的結閤,強調設備選型和操作參數的設定必須與工藝要求相匹配,纔能實現最佳的綜閤效益。這一點讓我深刻認識到,在化工機械工程領域,孤立地看待某一個設備是遠遠不夠的,必須將其置於整個工藝係統的大背景下進行思考。我正在考慮如何將書中關於泵選型和節能優化的知識,應用於我們工廠的流體輸送係統,以期降低能耗,提高運行穩定性。

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這本書的“工藝管道係統”章節,對於任何一個化工行業的從業者來說,都具有極高的參考價值。管道不僅僅是將物料從一點輸送到另一點的“管子”,它的設計、材質選擇、連接方式,甚至走嚮,都直接關係到生産的安全、效率和成本。書中詳細介紹瞭不同材質管道(如碳鋼、不銹鋼、閤金鋼、塑料管道)的特性、耐腐蝕性、耐溫耐壓能力,以及在不同介質和工況下的適用性。我尤其關注瞭書中關於管道應力分析和補償的內容。在高溫、高壓或者有熱脹冷縮的情況下,管道係統會承受巨大的應力,不恰當的設計可能導緻管道變形、破裂甚至爆炸。書中對柔性接頭、膨脹節等補償裝置的設計和選擇進行瞭詳盡的介紹,這對於保證管道係統的長期穩定運行至關重要。此外,書中還涵蓋瞭閥門、儀錶、絕緣、支撐等管道係統的輔助 components 的設計和選型,這些細節之處的考量,往往是保證整個係統可靠性的關鍵。我注意到書中強調瞭標準化和規範化在管道設計中的重要性,並引用瞭多個國際和國內的管道設計規範,這為工程師提供瞭堅實的設計依據。我正在思考如何將書中關於管道設計規範和材質選擇的知識,應用到我們工廠的一個新上馬的項目中,以確保管道係統的安全可靠,並符閤相關的行業標準。

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這本書的包裝比我想象的要厚重,拿到手裏沉甸甸的,封麵設計簡潔大氣,雖然隻是“上捲”,但內容量已經相當可觀瞭。剛翻開目錄,我就被裏麵涉及到的各個細分領域給吸引住瞭,從基礎的流體輸送設備,到精密的傳熱設備,再到復雜的反應器設計,幾乎涵蓋瞭化工機械的方方麵麵。我知道化工機械工程是一個非常龐大且細緻的學科,而這本書顯然是想做一個相對全麵的梳理。我尤其關注瞭其中關於泵和壓縮機那一章節,雖然我不是專業的泵工程師,但我在日常工作中經常會接觸到各種流體輸送的需求,瞭解不同類型泵的原理、選型依據以及維護要點,對我來說至關重要。書裏對這些內容的講解,從理論推導到實際應用,都做到瞭相當詳盡的闡述,例如,在介紹離心泵的性能麯綫時,不僅給齣瞭標準的圖示,還詳細解釋瞭不同工況下性能變化的原因,以及如何通過調整操作參數來優化效率。此外,書中還提到瞭許多在實際工程中容易被忽視但又非常關鍵的設計細節,比如密封的選擇、軸承的潤滑、材料的腐蝕性問題等等,這些都是需要經驗積纍纔能掌握的知識點,而這本書就像一位經驗豐富的導師,把這些寶貴的經驗都濃縮在字裏行間。我還需要花大量時間去消化和吸收這些信息,特彆是那些涉及復雜計算和理論分析的部分,但我相信,通過反復研讀,定能有所收獲。這本書的價值,不僅僅在於提供現成的知識,更在於它能夠激發我深入思考,去理解“為什麼”,而不是僅僅停留在“怎麼做”的層麵。

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我一直覺得,化工機械工程的魅力在於它將抽象的物理化學原理,轉化為具象的、能夠實現工業生産的設備。這本書恰恰捕捉到瞭這一點。我特彆喜歡其中關於換熱器設計的章節。換熱器是化工生産中最基礎也是最關鍵的設備之一,效率的微小差異都可能對整個裝置的能耗和産齣造成顯著影響。書中對不同類型換熱器的分類、結構特點、傳熱機理以及設計計算方法都進行瞭深入的剖析。我最感興趣的是關於闆式換熱器和管殼式換熱器的詳細對比分析,不僅列舉瞭各自的優缺點,還給齣瞭不同應用場景下的選型建議。更讓我驚喜的是,書中還探討瞭換熱器的 Fouling(結垢)問題,這在實際生産中是一個非常棘手且影響設備壽命和效率的重要因素。它詳細介紹瞭結垢的機理、預測方法以及相應的防垢和清洗措施,這些內容對於優化換熱器的長期運行性能具有極大的指導意義。我注意到書中在介紹設計計算時,引用瞭大量的工程經驗公式和實測數據,這使得理論推導更加貼近實際,也增加瞭結論的可信度。對於我這種需要解決實際工程問題的人來說,這樣的內容是無比寶貴的。它不是枯燥的理論堆砌,而是充滿瞭解決實際問題的智慧和方法。我計劃將書中關於換熱器設計的知識,與我正在進行的一個項目中的設備選型需求進行對照,看看是否能從中找到更優的解決方案,或者發現一些我之前未曾考慮到的方麵。

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這次購入這本《化工機械工程手冊(上捲)》,主要是齣於對化工過程設備可靠性提升的迫切需求。我所在的工廠,設備故障率始終是一個需要攻剋的難題,而很多時候,設備故障的根源往往在於對設備結構、工作原理以及材料選擇的理解不夠深入。這本書在這方麵提供瞭非常係統的知識體係。我尤其關注瞭關於容器設計與製造的部分。無論是儲存罐還是反應釜,容器的結構強度、穩定性以及材質的耐腐蝕性,都是保證生産安全和效率的關鍵。書中對各種標準容器的設計規範、應力分析方法,以及不同焊接工藝和無損檢測技術的應用都進行瞭詳細介紹。我花瞭很長時間閱讀瞭關於壓力容器的設計壓力、設計溫度、壁厚計算等內容,這些都是決定容器安全運行的根本。同時,書中還涉及瞭材料的疲勞壽命、蠕變特性以及與介質的化學相容性等方麵的知識,這些都是在高壓、高溫或腐蝕性環境下操作的容器必不可少的考慮因素。我覺得最受益的部分是,書中通過大量的案例分析,展示瞭不同設計缺陷可能導緻的失效模式,以及如何通過改進設計來避免這些風險。這對於我這種需要對現有設備進行評估和改進的人來說,具有非常直接的指導意義。我正在思考如何將書中的一些設計原則應用到我們工廠的老舊設備檢修和改造中,以提高其安全性和使用壽命,減少意外停工帶來的損失。

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