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过程装备与控制工程 德语翻译
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于过程装备与控制工程专业英语翻译(部分)的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：1Unit4回转壳体的薄膜应力回转壳体是由一条直线或曲线绕一根旋转形成的(一个回转实体是由一个面绕一根轴旋转而成的)。大多数过程容器是由回转壳体组成的:圆柱形和圆锥形部件;半球形,椭圆形和准球形的封头;图.1.13。薄的容器壁被称为“薄膜”;承受载荷不引起严重的弯曲和过大的剪切应力;就象气球的外壁一样。对受内压回转壳的薄膜应力分析为确定容器壳体最小壁厚奠定了基础。实际的厚度要求同样取决于容器所承受的载荷所产生的应力。假设大致形状如图1.14的回转壳体在载荷作用下做对称的旋转;在壳体单位面积上所受的载荷(压力)在周向方向是一致的,但是从顶部到底部并不是一模一样的。让P=压力t=壳体的厚度1?=经向应力(纵向应力),应力沿着经线作用,2?=周向或者切向应力,应力沿着平行的圆环作用(通常叫做环向应力),1r=经向曲率半径,2r=环向曲率半径。注意:容器有双曲率;r1和r2的值是由形状决定的。假设作用在单元上的力通过点a,b,c,d来定义。那么在单元上的应力的法向分量(分力作用在和表面有特定角度的方向):这个力被其它力的法向分量抵消与容器壁上的薄膜应力相关联(给出,力=应力×面积):将上面等式左右连接并且简化,取极限方法令d?/2?dS/2r,sind??d?,给出:经向应力1?可通过作用在周向沿线的力的平衡获得:图1.14。压力垂直分量:这是一种通过力的垂直分量建立的平衡,取决于作用在压力容器外壁圆周上的经向应力:连接这些力得出:(1.13)公式(1.12)和(1.13)完全适用于任何回转壳体。圆柱体(图1.15a)圆柱是由平行于回转轴的一条线旋转而得,所以:D是圆柱的直径。带入公式(1.12)(1.13)得:球体(图1.15b)因此:圆锥体:圆锥体是由和轴有一定角度?的直线旋转而成。带入公式(1.12)和(1.13)得:最大值将会发生在r=2D/2。Unit7材料的特性用于工程构件的任何一种材料的最终强度取决于这种材料在经历了一种或多种不同加工过程之后的机械与物理性质。也有许多特性决定材料的初始状态适合一些特定的加工工艺。原始材料的最初强度很重要,因为强度在一定程度上影响了材料最终被加工的形状以及最后所能承受的截面能力。增加或者降低初始材料的强度的因素也很重要。它可用于减小材料的强度并如许现有机器下将材料加工成一定形状。或者作为选择去提高材料最终的强度来得到更高的服务强度。强度是一个不明确的词汇,在这被理解为指示出材料接受或抵抗变形的能力。一个类似的问题也适用于另一个甚至更难以捉摸的材料性质,即材料的韧性。它通常被理解为指的是材料承受大变形(主要是拉伸变形)而不发生断裂的能力。在考虑加工工艺,这个参量的大部分值很明显是很有用的。金属加工工艺只受到实际工作材料的韧性影响而受到限制,所以,强加到材料上的大量变形必须被限制为了防止材料断裂。然而一些与韧性相反的加工工艺却是有利的。一个适合的一般性的词汇来解释脆性可能就是脆性了;例如,众所周知某些脆性材料比韧性材料容易加工或剪切。主要是制造过程中各种材料性质的相互关系,例如强度与韧性等,影响着生产工艺。例如,一个很普通的常识大多数金属当受热时将会变软和更容易变形。如果变形的速度太快,然而,这种优势会消失,材料会变的更硬更脆,过快的变形会导致断裂。这些效果的事件和重要性在某重程度上取决于材料的微观结构,所以金属冶金学的知识或者相应的非金属微观结构对于理解这本书的许多学科是十分必要的,又叫做材料的强度。这章开始讨论的目的,实际上,是为了指出这些材料的性质在加工过程中和加工过程之后都重要,为了了解它们为什么这么重要,它们怎么样影响加工工艺的。很明显我们必须要有比强度、韧性更精确的词汇,在这章考虑了一些标准机械测试是为了了解是否有必要定义一些更精确的概念。当然,为了了解它很有必要掌握塑性数学理论或理想介质的流变学理论。一旦多种重要的加工性质被定义和理解,那么我们有必要去考虑这些知识怎样被使用去控制工艺和生产,这些性质怎么样被不同的加工工艺影响。用这种方法我们可以很容易确定对一个给定的元件和材料的一个合适的方法最后给出最后的形状,要求的强度和性质。因此我们可以理解为什么传统的学科中的材料强度如此重要,不仅是因为它与任何工程工件和材料的最终条件有关,也和最终变形前的材料有关。例如,可能会和考虑形状改变有关或者加工工件的材料去适合生产技术。这些问题超出的这本书的研究范围,并且可能属于在加工设计或者加工工程中更专业的领域。制造的成本自始至终,即从规定元件要在一定寿命期间满足一定的功能开始,直到最后的检验、试验和保用,都是最重要的。整个加工工艺包括工件的设计和生产,特别是影响材料的最终强度。2在加工中有一些物理和化学的性质影响着材料的选择和处理。一个物理性质是传热率去影响当它在材料内部变形和冷却硬化的时候的热流量。同样的,众所周知的例子,是一个重要的抵抗腐蚀的性质。它的重要性在生产的最终阶段很明显,它在加工工艺过程中也很重要,因为它有时影响表面膜的形成,从而影响润滑性,或是导热和导电的能力。Unit10金属的腐蚀化工厂,伴随着大量多种的气态,有机的和气态的腐蚀,产生每种可想象的腐蚀类型。控制设备的腐蚀在没有化学过程的情况下是一个相当大的挑战。炼油厂在腐蚀控制方面具有最好声誉,这部分地是由于其产品的价值给了炼油厂以资金来进行腐蚀控制,部分地也是由于对炼油厂来说如果任何一项腐蚀控制措施出现问题的话,都存在发生火灾的危险。抵抗腐蚀的材料和昂贵的化学抑制剂被认为是必要的保障。什么是腐蚀?腐蚀是金属由于和环境反应而产生的破坏。破坏的规定是不包括工艺在内的,比如化学药品的研磨、铝的阳极反应,和钢的发蓝,这些都是有意识的去改善金属。所有种类的化学和电化学过程在工业上被用做和金属发生化学反应,但是它们被设计出来是用于改善金属而不是去破坏它。因此这些过程不认为是腐蚀。金属在腐蚀的定义中被涉及到,但是任何一种材料都能被它的环境破坏:塑料在溶剂中膨胀,混凝土在污水中的溶解,木头的腐烂,等等。这些结果都是不同机理产生的严重问题。但是在这个定义中它们不被包括。金属,他们是否在腐蚀中被侵袭的均匀或者有纹孔或者开裂,被腐蚀都是通过相同的基本机理,它们不同与其他的材料。这些试验集中在金属上。腐蚀对于金属来说是个自然过程,因为它们与环境反应生成更稳定的化合物。即使是在一个材料选择总是正确的、设备设计没有任何缺陷并且操作也没有任何错误的理想世界中,腐蚀仍将发生,只不过是可以接受的腐蚀速率罢了。腐蚀的代价。看看真实的腐蚀是怎样的,许多国家的政府在1970年和1980年委托研究,得到了许多数据说明腐蚀的确是大多数的主要问题。美国的研究估计腐蚀的直接损失是工业产值的4.9%对于工业化国家来说。这4.9%中,大概1%到2%是可以通过现在的技术避免的,大概是每人每年200美元的浪费。直接成本包括零件、劳动力代替汽车的消声器,金属的顶板,冷凝管,和所有其他的可腐蚀的金属。一部完整的机器不得不被报废由于小部件的腐蚀。单单汽车腐蚀每年就值16亿。直接成本包括金属的重新喷漆,虽然这笔费用不1播放器加载中，请稍候...
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1Unit4回转壳体的薄膜应力回转壳体是由一条直线或曲线绕一根旋转形成的(一个回转实体是由一个面绕一根轴旋转而成的)。大多数过程容器是由回转壳体组成的:圆柱形和圆锥形部件;半球形,椭圆形和准球形的封头;图.1.13。薄的容器壁被称为“薄膜”;承受载荷不引起严重的弯曲和过大的剪切应力;就象气球的外壁一样。对受内压回转壳的薄膜应力分析为确定容器壳体最小壁厚奠定了基础。实际的厚度要求同样取决于容器所承受的载荷所产生的应力。假设大致形状如图1.14的回转壳体在载荷作用下做对称的旋转;在壳体单位面积上所受的载荷(压力)在周向方向是一致的,但是从顶部到底部并不是一模一样的。让P=压力t=壳体的厚度1?=经向应力(纵向应力),应力沿着经线作用,2?=周向或者切向应力,应力沿着平行的圆环作用(通常叫做环向应力),1r=经向曲率半径,2r=环向曲率半径。注意:容器有双曲率;r1和r2的值是由形状决定的。假设作用在单元上的力通过点a,b,c,d来定义。那么在单元上的应力的法向分量(分力作用在和表面有特定角度的方向):这个力被其它力的法向分量抵消与容器壁上的薄膜应力相关联(给出,力=应力×面积):将上面等式左右连接并且简化,取极限方法令d?/2?dS/2r,sind??d?,给出:经向应力1?可通过作用...
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中，泵的作用仅仅发生在活塞的一侧，典型的例子就是升液泵。在升液泵中，活塞通过手上下移动。在双作用的水泵中，泵的作用发生在活塞的两侧，比如说电动的或气动的锅炉给水泵，水以高压通过蒸汽锅炉供给。这些泵可以是单级的也可以是多级的。多级的往复泵的泵系列有多个刚体。
离心泵被认为是旋转泵，它是有一个旋转地叶轮，也有刃片，刃片是侵入液体中。液体也是由叶轮轴向进入泵，并且旋转的叶轮将液体甩向叶片根部。同时叶轮也给液体一个较高的过度，这个过度能够使泵的一个固定部件转化成压力。我们一般称为扩压器。在高压泵里，很多叶轮可以被系列选用，并且在一个叶轮后有一个扩压器，也可能含有导轮，可以逐渐的降低液体的过度。对于低压泵来说，扩压泵一般就是一个螺旋形的通道，成为蜗壳，作用原理是拦截面逐渐增加可以有效降低流体的过度。在泵工作前，叶轮必须被灌注，也就是在泵启动时，叶轮必须被液体包围。也可以通过在吸入线上放另一个截止阀来实现，截止阀在泵停止工作时是液体保留在泵内。如果阀泄露了，泵可以通过阀的入口，从外面的水源比如说蓄水池来取水灌注。一般离心泵在排水线也有一个阀控制流体和压力。对于小流量和高压力来说，叶轮作用很大部分是放射状的。对于高速流体和低压排水压力，泵中流体的方向可以近似于与轴的轴向平行，这时泵有一个轴流。这时叶轮就近似于螺旋推进器。从一种流的状态转换到另一种流的状态是渐进的，对于中间状态，设备可称为混流泵。
射流泵是通过一个流量相对较小的液体或蒸汽，以较高速度移动到较大的液流。因为高速流体要通过液体，它从泵里带走液体一部分，同时，高速流产生一个真空，这个真空又把液体吸入泵内。射流泵经常给蒸汽锅炉注水。另外，也应用来推动的船只，特别是在正常的推进器可能被破坏的浅水里。
5 其他类型的泵
仍然存在其他很多类型的容积泵，一般用带有很多保密配合的圆形突出的回转件。液体被收集在耳朵之间，而且被转送到一个压力较高的区域。这种泵的一个典型设备是齿轮泵，包含有一对网状齿轮，在齿轮泵里耳朵就是齿牙。也可通过一个在外壳旋转的螺杆来构造一个简单而低效的泵，螺杆推动也提前进。一个相似的泵在公元前3世纪被希腊数学家和物理学家阿基米德发明了。在所有的泵里，液体被一些列脉冲排出，并且不连续。因此我们必须注意在排除线上来避免共振，因为共振可能会损伤或破坏整个设备。对往复泵来说，真空经常放在排除线上，可以减少振动，并使流动均衡。
气体的泵设备
对于处理戒指为气体或液体来说，虽然设备在结构上有很大差异，但这两种设备在本质上属于相同基本类型的机械设备。在正常操作范围内，因为气体的密度比液体小，所以对气体的操作可达到较高的速度，而且在吸入线和排出线上可使用较轻的阀。因为气体的粘度小所以它们容易发生泄露。因此气体压缩机的移动部件之间的间隙被设计的非常小。因为气体压缩过程中体积减小，因此与液体相比在结构上存在差异，而且这个差异在设计中也要考虑。压缩机中很大一部分能量要被转换成热能。因此在没有合适的冷却措施时将会限制压缩机的操作。也因为这个，气体压缩机分为多级完成，而且每一级中可分别冷却。任何在压缩机中没有被排出缸体的气体，再重新充入时要膨胀到入口的压力。残余的气体连续压缩和膨胀导致效率下降，因为不管是压缩还是膨胀都不能被可逆操作。而对液体，间隙容量不会影响效率的，因为残余液体不可压缩。
往复式活塞压缩机
这种压缩机可以包含1—12级，是唯一可以达到较高压力的设备，比如在乙烯工业中所需水的压力达到超过350万牛/每平方米，图5.4是单级双缸的压缩机，操作速度低，在操作压力较低时可以用离心压缩机取代。
旋转式鼓风机和压缩机
这种压缩机可以分为较高压缩和较低压缩两种类型。前者包含滑片式，它的压缩比是通过离心转子来实现的。Nash Hytor泵是通过特殊形状的刚体和叶轮同时旋转的液体密封来实现的。
在滑片式压缩机通过在壳体上开槽夹住叶片，而叶片将转子和缸体之间的月牙空间分成一片一片的。在旋转时，刃片滑片拦住气体但气体在旋转式被压缩，并且在端口被排出。
Nash Hytor泵也可以分为液环泵，属于容积泵类型而且带有一个特殊形状的壳体和一个与叶轮同时旋转的液体密封。轴和叶轮是没有移动部件而且没有滑动触点，所以不需要润滑剂，而且被压缩的气体不会受到污染。
在这种压缩机中，液体通过活塞离开和重新进入叶轮单元。工作液体的进口压力与出口压力相等，而且工作液体自动被吸入来补偿出口的液体。在压缩中，能量转化成热，因此这个工艺接近于等温工艺。在下液，液体从气体中分离出来通过必要的构造进行再循环。
还有其他类型，比如摆线型或罗茨鼓风机。在这种类型的压缩机是通过两个部件的旋转来实现的。转子以相反的方向移动，它们通过入口时，带入空气，并将空气在叶轮和壳体之间受到压缩和排出。
离心式鼓风机和压缩机，包括涡轮压缩机
这些设备主要服从动能向压能转换，鼓风机用在低压，可以处理大量的气体。对于先不要求较高的压力比的情况，可以使用多级离心压缩机，特别是在要求高产量的化学工厂。因此在催化参照下，石油化工分离工厂（乙烯加工厂），生产进度在１２ｋｇ／ｓ的氨工厂，和产量要求较高的天然气田，这种类型的压缩机是使用最广泛的了。这些流量可达到140
的操作，需要石化厂的流量为6. 5 kg/s压力为１０MW的能量。
m3/s，压力达到5.6 MN/m2，最新的达到40 MN/m2.。使用大压缩机与多个压缩机相比，它的经济性和可靠性都很高。能量要求也是很高。对于从粗汽油中，用催化的方式生产乙烯所产生的气体
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