Unit 4 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
= 经向应力（纵向应力），应力沿着经线作用，
= 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），
= 经向曲率半径，
= 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 = /2 。
Unit 7 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。
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。
Unit 10 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，虽然这笔费用不同于安装精确的部件，因为许多金属表面喷漆是防止腐蚀。腐蚀防护的成本也包括例如阴极保护的投资成本、其电力消耗和维修成本、化学缓蚀剂的成本以及抗腐蚀材料的附加成本等。
间接费用更难以确定，尽管他们可能至少对一样大的直接费用进行了调查。间接费用包括工厂停产，损失或污染的产品，丧失效率，对于防腐需要进行必要的设计，大约20 ％的电子故障是由腐蚀造成的。
腐蚀导致了我们一个非常现实的代价就是资源枯竭，但是这不是算作直接费用。据估计， 40 ％的钢铁生产用以取代钢材腐蚀损失，许多金属，特别是例如铬和镍等那些制造合金时所必需的金属，都不能通过当代技术进行可回收利用。能源资源也降低腐蚀，因为能源必须用于生产替代金属。
人力资源是一种浪费，拥有时间和智慧的许多工程师和技术人员必须在日常斗争腐蚀。往往腐蚀工作分配给新的工程师或技术员，因为它是一种快速的方法为他/她去了解的人，工厂运作，它的问题。然后，如果他们会得到进步以及与另一个有经验的学员已经重新开始学习周期。
PART Ⅲ工业流程
Unit 11 化学工程
1. 什么是化学工程？
从广义上讲，工程被定义为特定行业使用的科学技术和设施，例如，机械工程是指技术和设施被用来制造及其，它（机械工程）主要是以机械力基础，这些力用于改变被加工材料的表面形状或物理性质，而材料的化学性质不变。化学工程包括材料的化学加工，主要以化学和物理化学的高度复杂性为基础。
因此，化学工程是注重设计，制造，机械设备操作，化学加工工业机械等要就工程领域的分支。
化学工业是首先以化学科学为基础，例如物理化学，化学热力学，和化学动力学。等等，然而，它（化学工程）不是简单的复制他们的发现，而是依靠他们进行大量的化学处理。主要的目的是使化学工程成为一门纯粹的学科，是一种能够找到一种操作和设计商业设备及配件最适合最经济的方案。因此，化学工程在没有经济，物理，数学，控制理论，机械原理，和其他科学技术的紧密联系是不可想象的。
在化学工程的早期，化学工程是一门大的描述性的学科。在那时许多的早期的化学工程的教科书和手册都是百科全书一样商业生产过程中所知道。在科学和工业制造取得进展并在增加化学制品的数量上给人印象深刻。如今，是有充当的80，000种化学品的生产来源。化学工业的发展，一方面使化学和技术科学向前发展，另一方面可为化学加工工艺奠定理论基础。
随着化学工程的稳步向前发展，新的数据，新的联系，新的归纳正在被加入化学工程的主题。许多他们自己的分支区别化学工程的主流。正如加工和机械设计，自动化，化学模拟加工和建模等等。
2. 化学工程的基本趋势？
化学工程一直被用来加工工业来改变原料的物理状态或化学成分。化学工程师所研究问题的传统范围，从复杂性和规模上来讲，也许都可以称之为是中等尺度的问题。这种尺度包含反应器和单一工序的装备以及制造工厂里单位操作的组合体。未来的中等尺度研究将越来越多地有微观尺度的研究和极端复杂系统的宏观尺度的研究来补充。
化学工程将来会整合成比其他任何工程领域分支都宽尺度（的工程学科）。例如，一些工作可能把宏观尺度的环境和中间尺度的燃烧系统和微观尺度的分子反应和运动联系起来。另一些工作可能把一个复合的飞行器的宏观尺度的性能和中间尺度的机翼的化学反应器以及反应器的布局将受复杂液体的微观动力学研究的影响。
如此，将来化学工程将会构想和在微观到宏观的连续的尺度范围内严谨的解决问题。他们将会新的工具和新的观察发现以及研究其他学科：分子生物学，化学，固体物理，材料科学，和电子工程。并且他们在制造和过程设计和加工方面将会越来越多的用计算机，人们的智慧，以及解决问题的专门的系统。
(Selecled from A.M, Kutepov, Basic Chemical Engineering, Mire Publishers. 1988. )
( * Selected from: Frontiers in Chemical Engineering: Research Needs and Opportunities, National Academy Press. 1988. )
Unit 12 工业制造的传递现象
1. 引言
传递现象是一个共有的名词来源于有规则的集成研究的三个古典的工程领域的学科；（1）能量或热传动，（2）质量传递或扩散（3）动量传递或流体动力学。当然，热和质量传递发生在流体中，正是由于这个原因一些工程研究人员们青睐于热传导和固体扩散，然而，这个学科实际上是比流体力学的范围更广。该学科不同于流体力学之处还在于传递现象的研究利用了传热，传质，和动量传递方程之间的相似性。这些相似性，随着它们经常被提起，能够经常涉及到相似的物理构造借以发生传送，因而，明白一个传送过程就可以明白另一个传送过程。而且，如果微分方程和边界条件都相同，则仅需对其中一个（传递）过程求解，因为通过改变名称，该解可用作任何其他传递过程的解。
需要强调的是，然而，在传递过程中有很多相似之处，也有很重要的不同之处，尤其在动量传动，和热或质量传递。尽管如此，一个对传递过程相似之处有系统的研究会使识别和明白他们的不同之处变得更加简单。
2. 为什么工程师要研究传递现象？
自从这门学科涉及到一些自然规律，一些人把它归类为工程方面的一个分支。这如这些原因一些参与经济性设计和设备操作以及技能方面的工程师，十分适当地提出传递现象将会在实践中体现价值。大致有两种答案回答这些问题。第一种要要求认识热，质量，动量等传递发生在各种工程设备中，热交换器，压缩机，核电站，增湿机，空气冷却器，干燥器，分馏器，减震器等等。这些传递过程也参与到人体当中就像在复杂得过程凭借污染物质的其反应扩散到大气中。如果工程师想要了解在工程装备中所发生的情况，并就造作的经济性做出明智的决策，那么他们应该对控制这些传递过程的物理定律有所理解，这一点很重要。
第二中答案是工程师们需要能够用他们对自然规律的理解来设计这些正在发生的装备过程。这样做他们必须预测出热，质量或动量等传递的比率。例如，考察一个简单的换热器，即一根管子，通过保持器壁温高于流过管内的流体温度，即可加热流体。这个比率通过管壁传热给流体的依靠的因素叫做热传递系数这是在进行昂贵的实验室或试验工厂测量后以及通过相关度量的以观察或实验为依据的方程式所获得的。这些方程式在一定范围内适合一些数据的方程式；它们不是建立在原理的基础上，也不能用在已经获得数据的精确度意外的问题上。
更便宜的而且一般更可靠的方程式被用在传递现象来预测传热系数通过以自然规律为基础的方程式。这些预测的结果将会通过一个研究工程师计算一些方程式（通常是用计算机）后获得的。一个设计工程师将会用这些方程式是研究型的工程师获得传热系数。
记住设计热交换器的工作一样也是不管如何要先得到传热系数。由于这个原因，一些传递现象的课程仅仅强调传热系数的确定和实际的单元操作课程的设计水平。当然获得参数也是很重要的，热传递系数被用作设计，也正是由于这些原因一个传递课程可以被认为是一个工程课程就像是一门学科。
事实上，有一些设计的工程师可以用这个方法和传递想象的方程式直接用于设备的设计的例子。一个例子就是一个作为一个管子说明的管子型的反应器，这个热交换器伴随着均相化学反应发生在里面会描述的早些，流体以某种反应物浓度进入管子，而以减小了的反应物浓度和提高了的产品浓度排除管子。
当然，不是所有的问题今天都可以用这种方式解决。然而，随着计算机的发展，越来越多的问题将会用这种方法解决。如果工程学的学生接受教育没有变得过时，那他们必须做好思想准备，同伙理解传递现象的一种方法，应用计算机将会创造未来。因为它有巨大的潜力正像他的应用的趋势，传递现象的课程将会最终证明这是在大学生涯最实际而且有用的的课程。
(Selected from: Ray W. Fahien. Fundamentals of Transport Phenomena, McGraw-Hill, 1983. )
Unit 13传热原理
实际的全部的已完成的操作都有化学工程参与生产或以热的形式吸收能量。因此，控制传热的定律和以控制热流为主要目的的仪器类型都是很重要的。
1.自然的热流动
当两个不同温度的物体进行接触时，热量会有温度高的物体流到温度地的物体。这种流动经常朝着温度下降的方向，热的流动有三种途径：传导，对流，和辐射。
传导如果一个连续的实体中存在着温度变化，热量可能流动不伴随物质的任何运动。热量的这种流动叫做传导。在金属体中，热传递的结果来自自由电子的运动，所以热传递和电的传导率很相似。在电的传导率低的实体中，在大多数的液体中，热传导的结果伴随着温度变化的分子运动的动量。气体的传导发生在任意的运动的分子，所以热是一种扩散从高温地区传导低温地区。区普通的传导的例子就是热在不透明的物体中流动，就像火炉里的砖墙或是管子的金属壁。
对流当一个宏观的液体微粒穿过一个特定的表面，例如一个固定容积的范围内，它带有确定数目的焓。这样的焓的流动来自连续的热的流动或者简单的对流。由于对流是一种宏观现象，因此，只有当力作用在微团或液流上且该力能够克服摩擦力并维持其运动时，这种传递现象才能发生。对流的一个例子是焓的变化由于湍流流动和由于热的空气流过普通的冷却器。
自然和强制对流强制对流在液体中有两种形式，如果这种趋势的原因是密度不同和液体中温度变化引起的密度不同所产生的浮力。这个作用叫做自然对流。流动的空气穿过加热的冷却器就是自然对流的一个例子。如果这个气流产生的运动被机械力的作用分开如泵和搅拌器，这种流动域密度的变化程度无关叫做强制对流。热流动由液体被泵入以个加热的管子就是强制对流的例子。这两种力有可能同时在同一种液体中作用，这是自然对流和强制对流共同作用。
辐射辐射是一个术语来自于能量以电磁波的形式穿过空间，如果辐射正在穿过空的空间，它不会改变热或其它任何形式的能量。也不会使它偏离原来的路径。然而。在它自己的路径中，辐射将会被传播，被反射或者被吸收。它仅通过吸收能量来产生热量，这种改变是数量上的，例如，融化的石英传播所有的辐射当它受到打击是；一个磨亮的不透明的表面将会吸收大多数的辐射，并将会改变这样吸收能量数量上的在热中。
单元子和双原子气体对热射线是可以通过的，经常发现热经过某种气体团是，它可以通过辐射的方式也可以传导。例子是；从散热器或未保温的蒸汽管道向周围环境气体损失热量在熔炉传热以及其它高温气体加热损失。这两个机制是互相独立并且是并行产生的。所以一种类型的热流动可以被控制或与其它独立的。传热，对流和辐射都被分开和避免相互间造成影响二者都很重要。在一般的条件下，射线变得重要并与液体流动的情况无关。传热传导它们对流动状态是非常敏感的收温度影响的。
2.传热率
热通量传热计算是基于热的传热表面的面积用平方英尺每小时的单位表示。每单位面积的传热率叫做热通量。许多类型的传热装备都是用管子构成的。热通量也可以在内表面上，或者在管子的外表面。尽管这个选择是随意的，但它必须得明确的规定因为热通量的重要的数值是不同的。
流体流动的平均温度当一个流体正在变热或者变冷时，流体横截面的温度会变化。如果流体被加热，流体靠近加热表面的温度最高，中心外温度逐渐降低，如果流体被冷却，流体靠近冷却表面的温度最低，从中心到表面温度组件升高。应为这个温度变化遍及整个流体的横截面。为了明确，我们必须指出，流体的温度是指什么。大家一致认为，流束的温度就是假设把流过所研究截面的全部流束取出并绝热混合后所达到的均匀温度。这个温度所以明确的叫做平均或流体混合温度。
(Selected from: Warren L. McCabe, Unit Operations of Chemical Engineering, 5th Edition,
McGraw'-Hill Inc., 1993. )
Unit 14化学工程的单元操作
1.介绍
化学加工可以包含各种各样的不同的过程顺序，它的原理是独立于我们的操作的材料和操作的系统，把复杂的工艺过程分解成单个的物理过程（即单元操作）和多种化学反应过程的实践，导致了化学工程的通用
性。单元操作的观念在化学工程是基于不同的过程步骤可以减少简单操作或反应，而这些反应在不考虑操作条件下有同样的基本反应。这个原则，在美国化学工业的发展过程中变得明显，在1915年早些首次变得明显。
任何一个化学过程，无论所操作规模大小，可以被分解成单元作用的同等的一些系列，像粉碎，混合，加热，烘干，吸取，浓缩，析出，沉淀，结晶，过滤，溶解，电解等等。基本单元操作的数量不是很大而且只有很少几个包含特定的操作，化学工程的复杂性源于各种条件如温度，压力等的多样性。由于条件的变化，单元作用就必须在不同的过程中完成。同时化学工程的复杂性还受到由反应物的物理及化学性质所决定的结构材料和设备设计的影响。
单元操作的开始清单列举了十二个功能，不是所有的都包含单元操作。再增加的都会命名，在那些年处于适中的比率但是最近在一个加速的比率。流体流动，热传递，蒸馏，加湿，气体吸收，沉积，分类，搅拌，和离心过滤已经被公认。最近几年，新技术逐渐被理解，比较适用于过去但很少使用分离技术这导致了分离，处理，操作或者是介入制造的数量上的持续增长，这些可用于没有重大改变的各种进程。这是根据一个术语”单元操作”，现在为我们提供了、一系列的技术合作。
2.单元操作的分类
流体流动这涉及的原则，确定流动或运输任何流体从一个点到另一个点。
传热这个单元操作处理的原则是，积累和转让的热量和能量从一个地方到另一个地方。
蒸发这是一个特殊的情况下传热，其中涉及蒸发的挥发性溶剂，如水从一个非易失性溶质如盐或其它材料在解决方案
烘干在这个操作中挥发液体，通常是水，从固体材料中挥发出去。
蒸馏这是一个过程即液态混合物的分离通过沸腾，因为它们的蒸汽压不同。
吸收这个过程的一个组成部分是通过对某一液体的处理提取天然气流。
膜分离这一过程涉及的是溶质从液体或气体中通过半透明膜屏障传播到另一流体中。
液—液萃取在这种情况下的解决办法是，在混合溶剂中除去与之接触的另一种液体。
液—固浸取这涉及到处理微细固体，同一种液体溶解并消除了溶质中所载的固体。
结晶这涉及除去溶质，如盐从溶液沉淀溶质的解决办法。
机械物理分离这涉及分离固体流体或气体的机械方法，如过滤，沉淀，压缩体积，而这些问题往往被列入为单独的单元操作。
许多的单元操作有一定的基本基础和基本原则或共同的机制。例如，扩散发生在干燥，吸收，蒸馏，结晶。传热放生在干燥，蒸馏，蒸发等等。
Unit 15 化学反应工程
每一个工业化过程的设计都是从各种原材料出发，经过一系列的生产加工步骤，来经济地生产出期望的产品。图3.1展示了一个典型的情况。原料承受一些物理处理使它们以能够其化学反应的组成。它们穿过反应器。反应的产品必须那时承受更多的物理处理—分离，净化等等。最后期望的产品就得到了。
对于用于物理处理的设备设计的步骤是研究单元操作。在这里我们感到关切的是化学处理的一个过程。经济上这肯能是一个无关紧要的单元，说一个简单的混合罐。然而，化学处理的步骤是整个过程的中心，它破花了经济过程。
设计的反应器没有例子和许多其它可以提出的进程，所追求的最佳的并步仅仅是反应器的成本的最小化。也许一种设计方案中的反应器费用并不算高，但从反应器出来的物料后处理费用可能远高于另一些反应器设计方案中的处理费用。因此，整体过程的经济性必须加以考虑。
反应器的设计用到信息，知识，以及不同领域的经验—热力学，化学动力学，流体力学，传热，传质，和经济学，化学反应工程是综合所有因素，其目的是正确设计一个化学反应器。化学反应器的设计也许是
一种只有化学工程领域才涉及的工作。并且可能正是因为这种功能才奠定了化学工程作为工程领域的一个特殊分支而存在的合理性。
化学反应器的设计有两个必须回答的问题；
（1）我们期望放生的是什么变化？
（2）它们进行的速度会有多快？
第一个问题与热力学有关，第二个问题则与各种速率过程，例如化学动力学及传热学关。把这些都放一起，试图确定这些相互关联的过程是一个非常棘手的问题；我们从最简单的情况通过考虑其它因素建立我们的分析，直到我们能够处理更困难的问题。
1．热力学
热力学给我们在设计上两个非常重要的信息，在反应过程中的热释放和热吸收以及最大可能的反应程度。
化学反应总是伴随着释放或吸收能量，我们必须直到适当设计的重要性。考虑这个反应
反应温度T是传热从周围环境到反应系统当中，当一摩尔的A消失形成R摩尔的R和S摩尔的S，该系统测量处于同一温度和压强在反应前后。热反应是可以从热化学的数据知道或估计的。
热力学也可以计算反应材料的标准自由度的平衡常数。与已知的平衡常数，化学反应产品的最高产量是可以估计出来的。
2.化学热力学
在适当的条件下提供的材料可能被转化为新的和由不用材料物质构成的的不同材料。如果发生这种情况只有通过重新安排或组成原子形成新的分子在分配，我们说一个化学反应的发生。化学是联系着反应的研究。它研究反应的模式和机制，物理和能量改变的关系以及生成产品的效率。
这是最后提到的领域，化学动力学，这是我们主要的。化学动力学寻找影响反应效率的因素。它衡量着这个比率并提出有价值发现的解释。对于化学工程师化学动力学是必须知道的如果他是满意设计设备来影响在技术规模生的反应。当然，如果反应时迅速的足以使系统基本上是平衡的，设计是非常简化的。动力学信息是不需要的，热力学信息本身就足矣。
(Selected from: O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 2nd Edition,
John Wiley &Sons Inc. ,1972. )
Unit 16 压力容器及其部件
压力容器时不泄露的容器。它们有各种尺寸。最小的直径不到一英寸，最大的直径能达到150英尺甚至更大。某些是埋在地下或海洋深处，多数是安放在地上或支撑在平台上，还有一些实际上是在航天飞行器中的贮槽和液压装置中。
由于内部压力，容器被设计成各种形状和尺寸。内部的压力可能低到1英寸，水的表面压力可能达到300000多磅。普通的单层表面建筑压力是15到5000磅，虽然有很多容器的设计压力高出或低于这个范围。ASME锅炉和压力标准中第八卷第一节指定一个范围从15磅在底部到上限，然而，内部压力在3000磅以上，ASME标准，第八卷第一节，指出考虑特殊设计的情况是必要的。
压力容器的典型部件描述如下：
圆柱壳体在石化工业中对于结构压力容器圆柱壳体是经常被用到的，它是很容易制造、安装并且维修很经济。虽然在一些场合应用载荷和外压控制，要求的厚度通常由内压决定。其他因素如热应力和不连续压力可能有要求厚度决定。
成型的封头许多的端封头和过度部分有设计工程师选择。用一种结构相对另一种依靠很多因素，如成型方法、材料成本、和空间限。一些经常应用的成型封头是：
带凸缘的封头这些封头通常在较低压力的压力设备中，例如汽油罐和锅炉。有些也应用在较高压力的但是较小直径的设备中。设计和结构的许多细节在ASME标准，第八卷第一节中给出。
半球形封头通常，在一个给定温度和压力下半球形的要求厚度是相同直径和材料圆柱壳体的一半。假如我们用镍和钛昂贵的合金建造实心或覆盖形半球形封头，这样是很经济的。假如使用碳钢，然而，由于这高价的制造费用就不比凸缘形和碟形的封头经济。
半球形封头经常通过部分三角形结构加工，也可以通过旋转法或施压法加工。由于半球形封头比与它们连接的圆柱壳体薄，所以在封头与壳体连接区域必须是等高的，以便减小不连续区域的影响。
椭圆与准球形封头这样的封头是十分普遍的在压力容器中。它们的厚度与连接壳体是一样的。这就简化了焊接安装的工作。因此，由于这边意外的区域所需的厚度小于封头的实际厚度，多余的部分就可以用于这些区域内接管的补强。许多工厂都可以提供不同直径和厚度的封头而且在价格上有很强的竞争力。
锥型和准锥形封头这些封头在漏斗型和塔容器中作为底部封头应用，而且它们也可用做不同圆柱直径的过渡区域。由于在链接区不平衡应力，这圆锥到圆柱的链接区必须考虑成圆锥形设计的一部分。因为较大的力，ASME标准，八卷一节中，规定当锥形内部施加压力顶角限制成小于30度。
盲板，覆盖版，和法兰一个较为普遍形式的压力容器封头是无支撑的扁平封头或覆板。这可能由完整壳体组成或由壳体焊接而成，可能由螺栓或快速开关装置连接而成。可能是圆形、方形、矩形或其他形状。螺栓被安装应用垫圈的地方的扁平封头称为盲板。通常，盲板被连接在两个边缘区之间放一个垫圈的容器封头上。虽然扁平的封头可能是圆形或非圆形的，但是它们有均匀的厚度。
开口和接管所有的工艺容器都需要有输入和输出的物料。对于一些容器，物料是大量的或内部经常变化的，通常是通过连接的整个封头或一部分来给开一个较大的通道。然而，对于大多数容器，物料的进口与出口通过与管道相连接的封头或壳体的开口。另外还有一些开口还是需要的，例如方便人进入的人孔。对以一些从外面检测容器的手孔的开口也是必要的。另外一些清理容器的和排水口也必须有。这些开口不总是有一个接管被安装在开口。有时闭口有一个人孔盖或或手孔盖直接被焊接或用螺栓连接在容器上。
支撑大多数直立容器由裙座支撑。由于它们传递剪切力所以裙座是经济的。它们总是通过地脚螺栓和轴承板把力传递到地基上。支脚容器是较轻的并且支脚到容器的底部提供较容易的通道。一个经济的设计是支脚直接连在容器上并且力是由剪切产生的。水平容器通常由鞍座支撑。由于壳体太薄有时加强环可能被用把力传递到鞍座上。热膨胀问题应该被考虑。
Unit 17 压力容器的设计
容器的选择虽然很多因素决定着容器的选择，但是影响选择的两个基本要求是安全和经济。许多内容都被考虑，像材料的可获取性，抗腐蚀能力，材料的强度，类型和载荷的大小，安装的位置包括风载荷和地震载荷，制造的地点，容器安装的方位和在设备制造地点劳动力的可用性。
随着特殊压力容器在石油化工和其他工业的广泛应用，恰当材料的应用很快变成一个主要问题。对于容器的最主要的材料是碳钢。许多其他特殊材料也被应用在抗腐蚀或者储存液体材料的性质不衰减的能力方面。材料的替代十分广泛并且覆盖层和涂层被广泛应用。设计工程师必须与过程工程师进行交流为的是所有备用材料归因于容器的整体完整性。对于这些容器要求野外安装与在现场建造的相比，尽管容器制造的不利条件，但是在焊接处的质量安全必须保证。对射线探伤，应力消除，和其他在野外的操作预测必须建立。
对于那些在低温环境下运行或盛装液体的容器，必须注意保证材料在低温下的抗击能力。为了满足性能容器可能要求高合金钢，有色金属，或一些特别的高温要求。
那种压力容器标注被应用首先考虑的是是否有一项标准在安装方面。如果有就按规定标准进行。如果管辖部门已经决定采用ASME规范的第八篇，那么需要确定的只是选用第一分篇还是第二分篇。
有很多操作需要用第一分篇而不是第二分篇，但是底线是经济的情况下。第一分篇用近似的公式，图表，和曲线图在简单的计算。第二分篇，在另一方面，用复杂的公式、图表、在压力报告中必须被描述的分析设计方法。有时，由于对按第一分篇设计的容器在最低要求之外又增加了许多附加要求，因此按第二分篇设计选取较高的需用应力可能更为经济。
特殊的设计要求在所有单元增加标准信息，像压力、设计温度、形状和尺寸，其他的信息内容也是必要的并且必须被记录下来。腐蚀和侵蚀量被给并且一个合适的材料和保护方法必须被记录。液体的类型
必须被包含，像致命因子，必须被提到由于要求的特殊设计细节。支撑位置，水平或竖直，并且支撑点像来自支撑容器和管子的力一样必须被记录。坐落位置也得给出一边风、雪、地震的要求可能被确定。冲击力和周期要求也要包括。
对于ASME标准，第八篇第二分篇，是否作为疲劳分析的说明已经通过AD-160给出。如果疲劳分析被要求，这个特殊的周期和力也被给出。另外，设计说明书指出是否包括恒力或瞬时力。需用压力包含很多种形式的力
设计报告和计算 ASME标准，第八篇第二分篇，规定一种正式形式的带有假设设计报告在使用说明书中在压力分析计算方面。这些计算被准备和鉴定由一个专业的工程师在压力容器的设计试验中。如同用户设计条件一样，制造商的设计报告以及有关制造厂数据报告的证书嗾使强制性的。这有制造厂保存成文件保存五年。
材料的说明书所有的标准都有材料的详细说明书和要求用于描述哪种材料是允许的。被允许的这些材料特殊的标准被列出或被限制在被允许的应力值范围内。根据这个章程和标准，对于一个特殊进程的容器的许用材料是被规定的。例如，仅SA与SB的标准材料可能用在ASME锅炉和压力容器制造中。
安全因素为了提供一个设计与实际公式的差距，那个被建立在复杂的理论与不同失效模式下，实际的设计公式应用在减小厚度和压力水准，一种安全因素被应用在多种材料性能，这种性能决定着许用应力。安全因素直接与理论和失败模型、没中规定的特殊设计要求和被确定和估计的多种真实压力水准的程度有关。
纵观世界，多种安全因素被用在材料的寿命上去建立锅炉、压力容器和管子的设计许用压力。对于这个温度变化到建立许用压力的缓慢破坏的温度，这所有建立的许用压力是在屈服强度的基础上的。在许多国家，一种因素被应用在经过许多次试验而建立起来的一系列数据上。在其他国家，数据是由低的屈服强度和高的屈服强度决定的。在另外的一些国家，对于设计部件这真正的数据是由多次测试而确定的。部分的设计归因于设计的公式。并不是所有国家用极限抗拉强度作为确定许用应力的标准。
Unit 18 蒸馏设备
定义蒸馏是一种以分离材料的相对挥发度和原始混合物的相变化为基础的分离工艺。举个简单的例子，液体混合物的成分通过加热被蒸发掉。相对不易挥发的成分作为液体残留物被留下。也有小小的例外，在储存蒸发成分的方式上，蒸馏不同于蒸发和干燥。在困难程度上，在操作的复杂程度上，当不知一种蒸发成分被分离，通常蒸馏适用于液体混合物。但也有例外，典型的就是木材和煤的干馏，它是从固体中分离液体成分。
化学工程的现代科学技术是把蒸馏作为集中原理与设计方法同时被应用的单元操作。不管被处理的材料或是被涉及的工艺，蒸馏的设计的趋势是满足工艺的一般需求，而不是各工业的特殊需求。
范围蒸馏设备被制造成许多样式，排布方式和尺寸，去满足处理特殊的混合物和制造产品的条件。应用样式的选择适宜被蒸发材料的物理特性，分离成度和处理的数量为基础的。选择蒸馏系统的部件尺寸适宜工程设计的一个方面。建立在手册与教科书给出的成熟方法，但是必须有经验丰富的的蒸馏设备制造上来调整。在样式和排布方式方面指导设备的选择进行指导，目的是省去在细节设计方面的说明要求的长长论文。
理论用来决定分离成度和设计尺寸的蒸馏设备是由蒸发溶液平衡数据、热和材料平衡、允许会发速率、分离率和热传递效率。对于从一个不易挥发的残留物中蒸发组分的间歇操作计算是简单的。当间歇或持续性操作过程中组分的数量变得越大，它们变得更加复杂。
虽然读者不能在设备设计上寻找到细节的说明，但是他可以指导要求的信息去完成设计，这个第一要求是在一系列的温度和操作压力的物理数据如下
（1）液体的比容
（2）蒸汽的比容
（3）任意一种组分在其他组分的溶解度，假如是在开放液体需要给出在水中的溶解度。
（4）气液比
（5）液体的潜热
（6）液体和蒸汽的联系
（7）表面张力（避免物沫夹带的近似值）
（8）液体和正空的热导性
（9）泡沫特性
（10）对可能结构材料的腐蚀程度
蒸馏设备分类蒸馏设备可以被广泛的分类为间歇操作和连续性操作设备。设备的操作特性，在某种情况下，受完成操作的难易的影响。简单的分离有简单的蒸馏来完成，难得分离由分馏来完成。蒸馏设备的分级先是在表4.1
蒸馏的设计条件有一个很大的变化范围，在炼油厂中，温度对分离来讲，可以在从较低的液氮到
700--800 F范围变化。压力变化在从真空度到1000psi变化。并且流量可以从几加仑到50000加仑每小时变化。分离可以变化从来自世纪不易蒸发的植物由中正乙烷简单操作到来在普通水的中水的困难操作。
Unit 19 换热器的种类
换热器起初是为了在热流和冷流中传热。对两种冷热流体一般有单独的通道，一般是连续性操作。最通用的换热器是壳管式换热器。但是不同种类板式和其他形式是有价值的和经济竞争能力。虽然一些其他形式也被讨论，但是接下来大部分都在讨论壳管式的。起初是因为它们的重要性也是应为他们在文献中由较完整的记载。因袭它们可以以一种适当过程的准确标准被设计。其他类型的基本上市带有专利性的，并且多数必须有他们的制造厂来进行工艺设计。
板框式换热器板框式换热器是在一个结构上压紧波纹板的装配体。围在边缘的够槽中密封垫片含有液体，并且控制板间液体的流入与流出空间。紧密的缝隙和波纹的板框换热器，在两侧的上部达到了管壳式换热器的几倍，而且板框式换热器的污垢系数较小。换热表面对于清扫的容易性德尔板框式换热器特别适用于污垢设备，也适用于卫生要求较高的行业，比如制药和食品工业，受到可能的垫圈式的密封材料性能的影响，一般最高压力值为300 psig，最高温度为400 .。
由于较少气液制造板框式换热器，大多数关于板框式换热器的工艺设计资料到有专利性，但也许提供给负责的工程师。摩擦饮食和热传递系数碎着班的空间和波纹的种类变化。泵花费的每个热传递单元比壳管式设备低。用纯钢制造板框式换热器的费用是管壳式的50~70%。
螺旋型换热器在螺旋形换热设备中，热流进入螺旋单元的中心，并且流到边缘。冷流体是逆流的。在边缘进入并在中心位置流出。在两边热传递系数较高。由于真正的逆流形式没有原来形式的温差，这些因素可能导致表面要求20%或更小的壳管式换热器。螺线形式对于中等压力的高粘性流体比较适合。
翘片式换热器翘片式换热器首先被应用在油气设备中。典型的翘片式换热器在单位体积上有1200平方米的表面积，翘片高度3.8～11.8 mm，翘片的厚度是0. 2～0. 6 mm,片的密度是230～700片每米。在单位体积上翘片式换热器是壳管式换热器的4倍。
翘片式换热器的操作压力设计为80atm。因为翘片式换热器之间的间距小，所以不适合易堵塞的设备。从商业上说，翘片式换热器适用于低温设备，也是用于与汽轮机相关的高温恢复设备。对于动力设备来说，比如在有发动机的交通工具中，翘片式换热器有结构紧凑和质量轻的优点。错流和逆流的任何排列形式都是可行的，并且在同一设备中可以安排三种或三种以上的流束，压力下降、热交换关系的设计其他方面被很好的记载。
空气冷却器这种设备是指由流体流过翘片式的管道，并且有风扇冷却的空气通过管道。考虑空气冷却器的经济性，可以允许流体与周围空气和出口的温差为25~40 。荡船热效率超过每小时1千万英热时单位时，空气冷却器与水满足要求且供应量充足时，与水冷在经济上不分上下。
套管式换热器套管式换热器是由一个尺寸比较大的和中间一个尺寸比较小的中央管通过塑料密封套连接而成。直线长度被限制在20 ft，否则中心管将下沉并且使环面的分配空间较小。一般情况，高温、高压、高密度和腐蚀性的液体放在内管上，较小要求的液体被放在外侧管子上。当在处理石油脱蜡和液体结晶时，内表面上应该提供刮刀。在环状的空间上，轴向翘片可以改善气体和粘性流体的热交换效率。假
如应用较大的热交换表面。套管可以排布堆积起来，也可以应用平行方式。这些套管式换热器已经逐渐被管壳式换热器所取代。在以下情况下，是值得考虑的。
（1）当壳侧系数比管侧系数一样小时，这时壳侧系数可以与管侧相比了
（2）我们可以在套管式换热器中采用真正意义上的逆流来代替，因为温度较高需要多个套管单元。
（3）在与大直径壳体相比，我们的环装空间是使用较高压力来满足经济性能
（4）而与开放式壳体换热器相比，当我们的换热器表面仅仅是100 ~ 200 sqft时，我们套管式换热器有较高的经济性
壳管换热器这种换热器将在以后几章讨论。
Unit 20 反应器的类型
几乎每种储存设备都可以当做化学反应容器，有混合接管、离心泵。精制塔和管设备。这篇介绍主要类型反应器的大体特征。
最明显的区别是间歇性和连续性操作，还有互相接触的各种相变化。当反应时间长并且日产量少时，主要应用间歇操作。小型间歇设备应用于不同时间产生的不同类型的产品的操作中。不然，间歇操作不能比生产连续操作更经济。带有合适的平衡箱的一个或者多个反应器可以用来模拟一天或者更长时间的连续性操作。
通常，当含有多相的混合物，界面上的质量传递速度限制着混合物的转换率。因此需要较大的接触面。这样，固体反应物和催化剂被分开，在填料塔或板式塔或在离心泵中，液体通过机械搅拌相互接触。由搅拌和泵是热传递并且减少有害的温度梯度，反应物通过热传递表面迅速的反应。
搅拌槽搅拌槽是最普遍的一种间歇型反应器。最初，搅拌被用来是物料混合，在反应时维持无聊的均匀性，并且使热在夹管或内表面中传递。搅拌槽的许多条件是使过程连续，有单槽也有多样的安排。了解搅拌槽所达到的完全混合程度，对预测它作为反应器的性能来说是极为必要的。
管流反应器活塞流是管流反应器的理想行为。在这里所有的非反应分子有相同的存在时间。出现任何犯浑都是伴随性的，它是自然对流或由触媒颗粒、填料或容器中的必要内件对流动的阻碍所引起的湍流结果。然而，这种阻碍有着两种相反的的作用。他可能引起某些局部返混，但由于抑制了大规模的湍流，使得流动在整体上更接近活塞。任何要求的初始混合物都是由喷嘴或在线搅拌器完成的。化学反应的结果，浓度和温度的梯度是在管流反应物的中轴线附近产生的。
气液反应器除了高挥发的液体，气体和液体的反应物在液相中发生，伴随气态反应物的变化通过气体和液体的膜层。质量的转换速率经常在整个转换工艺是主要的也是制约的作用。自然的，对于满足条件的反应设备与化学惰性气体的吸收很相似，就是说我们的塔和搅拌槽。
固定场反应器我们所说的固定床是由直径在2-5mm的化学催化剂颗粒组成的。催化剂可能被放成很多种方式，像:
1.单个的比较大的床
2.几个水平的床
3.每个壳体有几个填料管
4.带有埋入管的单床
5.单个分开壳体的床
移动床反应器在这样的反应器中颗粒状或块状的材料一集团的形式上下移动，固体可能是反应物或催化剂或热载体。
流化床反应器这个术语的意思是分割的固体和液体组成的混合物组成的悬浮物限制在容器上。被液体流化的固体叫悬浮体。在煤的液化和石油的处理工艺中含有三相流化的混合物发生。在密相气-固流化中，维持着非常确定的床层高度；而在稀相系统中，固体被连续带入并通过反应区域，而在随后的区域内被分离。
窑和膛式炉这些单元起初是为高温设备，窑最高的温度达到2500，膛式炉最高达到4000.它们的一般结构是带有陶瓷的钢铁衬里，有时它们的厚度还有几个英寸。
PARTⅤ机械加工
21 泵
1．介绍
泵是提出，转移或压缩液体和气体的设备。下面介绍四种类型的泵。在所有的这些中，我们一步步采取措施防止气蚀，气蚀将减少流量并且破坏泵的结构。用来处理气体和蒸汽的泵称为压缩机，研究流体的运动的科学成为流体动力学。
水泵是用管子或其他机械把水从一个地方传到另一个地方。水泵的操作压力从一磅到一万磅每平方英尺。日常生活中，泵是很多的，有用于在鱼池和喷泉使水循环和向水中充气的电泵，还有用于从住宅处把水引走的污水泵。
现在，两种典型的排水泵是容积泵和离心泵。容积泵通过由真空产生的吸力把水引到一个紧凑的地方。这种类型泵的一个实例就是提升或压力泵，在20世纪中叶美国农村普遍使用。提升泵的操作是通过一个与被管子包住的活塞手柄来进行的。当我们提升活塞时在管子下部产生一个局部的真空，这样我们就用管子从下面的取水，并且送到泵的一个空间。当水被泵吸入时，单向阀关闭，阻止水流回到井下。接着泵的活塞吸入更多的水进入泵的膛体中。这样最后形成溢流，水从管口处流出。而离心泵时使用了一种螺旋推进器，旋转时使水流动，而且推进器的切片是在泵送水时侵入水中的。而且，当推进器旋转时，水进入位于刃片的轴部的间隙并且以很高的压力甩向底部。与它类似，离心泵的早期形式，螺杆泵，通过一个管子螺丝钉的组成，当旋转时，把水提升上去。螺旋泵经常用在污水处理厂中，因为他们可以运输大量的水，而不会因为碎片而堵塞。在远古的中东，因为对农场进行灌溉的需求，所以有一种强大的动力去推进水泵的进程。在这些区域里，早期的泵是为了将水一桶一桶的从水源或河渠中提升到容器中。古希腊的发明家和数学家的阿基米德泵认为是公元前3世纪首先提出螺旋泵的发明家。之后，古希腊发明家发明了第一个提水泵。在十七世纪末和十八世纪初，英国的工程师Thomas Savory，法国的物理学家Denis Pa]pin，和英国的铁匠和发明家Tomas Newcomen,它们发明了用蒸汽驱动活塞的水泵。蒸汽驱动的水泵首先广泛的被应用在从煤矿往外输水过程中。现在离心泵使用的例子，可以是在哥伦比亚河上使用的大古利水坝。这个泵有超过灌溉一百万英亩的土地能力。
2. 往复泵
往复泵有一个在圆筒中上下移动的活塞，可以使水规则的流入或流出圆筒。这些泵可以是单作用的，也可以是双作用的。在单作用的泵中，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。
3离心泵
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。
4射流泵
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。
Unit 22 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 /s，压力达到5.6 MN/ ，最新的达到40 MN/ .。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的操作，需要石化厂的流量为6. 5 kg/s压力为１０MW的能量。
Unit ２３固液分离
对于大规模的工艺来说，很难找到不包含一些固液分离的形式。对于整个工业来说，近来一些工作包含大量的技术和机器。本书主要介绍与与固液分离有关的工艺多样性。
在１９８１年Svarovsky做出了努力将在固液分离中不同种类的工艺和机器装成册。这些基于两种主要的分离模式。
（１）过滤，在过滤过程中固液混合物共同流向一个媒介，（筛子，滤纸，织布，薄膜，等等）。
液相或滤出液流过媒介，故乡被保留在媒介表面或中间。
（２）在一个力场作用下通过沉降或沉淀进行分离，在力场（重力场，离心场）中的沉降分离是利用固相和液相的密度差。固体在人为控制下在液体中下沉。对于一个浮选相反的工艺，
介质从液体中上升，利用固相的一个自然优点或外加的低固相密度优点。
大部分机械都反应了与固体处理相关的不确定性，特别是较小颗粒尺寸范围。
这种混合物的过滤性和沉积速度主要取决于悬浮液的浮散状态，反过来浮散状态很大程度上，受控制混合物的稳定性和控制质点与质点接触整体状态的固液所影响。这种系统的特性也可满足随时间而定的，他们的过滤性和沉积进度是悬浮液经历的一个函数。
这些系统中的分散力与凝聚力是ＰＨ值，温度，搅拌状态与泵作用等条件的函数。所用这些方面的情况变得复杂，并且让我们认识到悬浮液的特性不能用水力间距来解释。尽管有这些困难的问题，现代过滤和分离工艺不断被新的技术似乎比表面上看起来更加难所取代。消除在很多工艺中固液分离的瓶颈特性。对于这个问题，采取的合理的方法第一步是选择最恰当的技术，或过滤，或沉淀，或两者的合并。通常，沉淀技术比那些含有过滤的技术要经济。利用重力沉淀是要考虑的，特别是大流量和连续性的工艺中。
在液相和固相之间，密度查一下哦，似乎不能用沉降工艺，除非密度差异可被扩大或通过离心作用来增加重力场。为提升沉降能力这些工艺为那些不能进行重力分离和因为颗粒的特性而难于进行过滤的分离提供可能。后面这种情况在处理小的次微小的材料或软的可压缩的固体时跟着发生在污水或流出物中。一些分离方法需要的沉降和过滤工艺，将固体集中，将减少流过液体的量，而且过滤器尺寸也减小了。
在决定一般分离方法后，下面就要考虑在这两个区域所存在的分离技术。操作方法如下：
（１）沉降：重力，离心力，静电力，磁力。
（２）过滤：重力，真空，压力，离心力。
下一个疑问是分离的连续性还是不连续性操作。不连续操作称为批量操作。在这种情况下，分离设备在填料和排出阶段是间歇作用的。在原料混合物中固体的浓度和单位时间所要求的分离量也是影响选择步骤的因素。
因为分离过程很少单独存在，这就使得情况更加复杂。不同种类的预处理和后处理在总体固液分离中有要求。因此，悬浮液的沉淀速度或过滤性可能要求要通过化学或物理方法进行预处理来改善。在过滤后，有潮湿的固体，粗要进一步处理，对过滤块进行干燥。在一些情况下，滤出物为主要产品，需要用干净的液体净化。
很显然在典型的工艺发展中：（a）对稀释原料增加固体浓度，(b)通过预处理来提高分离特性，（c）固体分离，(d)干燥和洗涤，进行多种技术和机器的组合是可能的。这些组合的充足的，不是最佳的，也会有适当的方法解决问题。完全最优的方法难免会浪费时间而且不经济，如果在工业中不是不可能的。过滤器的选择部分在章末又考虑，过滤工艺的计算压力。
在粗粒的原始物料的过滤典型的媒介是金属筛网，它将某些颗粒留在筛网表面。当颗粒尺寸减小时，需要其他一些筛子。例如，机织布，薄膜，等等。这些由越来越小的孔构成。在图5.10中显示流过这样的系统。在颗粒相对小并且浓度低时，沉积作用可能发生在媒介深处，比如用沙子过滤净化。
过滤网或过滤媒介需要适合多种设备。反过来说，设备也可能进行多种操作，因此设备可以通过泵设备作用提高流体压力，或化学设备。这种压力过滤在高于大气压下工作；压力差异使流体通过媒介而通过
设备。这种类型设备可以再标准压力差下操作或稳定流速下操作。在最近条件下，压力差在压力不高条件下增加，流速随时间降低。
Unit 24 阀
阀，是一种控制液体或气体流动的机械。例如截止阀，是保证流体沿一个方向流动。阀的尺寸范围很大，小的用在汽车轮胎的阀，大的用在控制水闸和大坝上。大阀的直径可能超过五米。小阀和低压阀通常由黄铜，铸铁，塑料制造，而较高压力的阀是用锻钢制造的。其他合金，比如不锈钢可能用在控制流体有腐蚀作用的流体上。阀可以手工操作，可以由伺服机构机械操作，或由所控制液流操作。
基本上由四种类型的阀，回转阀，提升阀，滑阀，活塞阀。而且毫无疑问它们的发展也是这个顺序。
四种基本类型有很多种变体。然而所有变体与母体在原理上是相似的。尽管目前发展趋势越来越标准化，越来越简化。新型工艺和技术的出现预计新的发现和外来的，结构材料的发现。将促进这些变形，也许速度越来越快。
四种基本设计以及变形，在一般使用中，都依赖手动操作，在最初的四章中讨论，对于警惕的设计者，他们会毫不犹豫将所有的推理与通过实例选择与相似特性的设计配合起来。
最初的四章是按阀的发展来安排的，但是我们要注意时间分布稍微有对数的特征，。例如，早期的阀，旋塞阀，是在公元前发明的。螺杆阀，大约是在1790年，闸阀是在1839年，平行滑阀是在1884年。所有这些堵塞阀都是用手操作的，到了最近它们才通过某些形式的动力来操作。那些自动工作的阀，比如安全阀或泄压阀，减压阀，非回流阀，凝气阀和相似的设备。另外属于一类，并且在下面的五章中进行讨论，这些阀假如用精确意义上的要求来表达就是自动机器。在正确的设计和安装之后，每一个阀都很正确的执行相应的功能，毫不夸张的说有的是一天到头，有的是一年到头。
对已认定的压力容器的设备，安全阀或减压阀是必要的附件。特别值得注意的，因为它是我们生命和财产安全的防护装置。有压力到绝对压力，因为容器在大气压力下操作，如果它们容易受到大气压力起决定影响的试问情况，他们需要一些形式上的自动保护，同时在容器内部存在真空不管在任何情况时。另一个例子，各自的作用也很重要。如果它们在工作地点失效，也不会造成太大的损失。但是由于粗心在设计方面没有注意会浪费过多的篇幅。
对于那些面临这些设备设计和安装的学生，工程师，设计者，起草者来说还有认识他们必要性的人来说，我们希望通过一篇小记成为一个手册。
如果有合适的结构材料，对设计精心考虑，对于高温高压的气体来说平行滑阀是最好的选择。
这简单并且最有作用的结构形式是一种带有盘片的弹簧装置，圆盘装配体一般用较小的的阀。
在紧密圆盘的预压缩的螺旋状的弹簧作用下，套管式装配体的两个相对圆盘又分开的趋势。而对弹簧来说，为了节省纵向空间，一般来说将盘制造成矩形截面，这个结构将两个圆盘压缩以适应阀的较小尺寸。大尺寸阀，两个盘同样压缩并覆盖着一个外接的壳体。
我们应该了解到弹簧的作用并不像我们想象那样用来保护这个压力的贴片的。如果需要保护这个贴片就需要一个很大面积的弹簧。它不是必须的，而且只有在较低线性压力下才可以保护贴片。它的作用主要是防止振动或颤动。在适当的线性压力条件下将阀内壁打扫干净。在圆盘运动中，任何尺寸或其他不需要的情况时，将粘到贴片上并且破坏它。
在重要管线上，因为不同区域不同材料的部件的膨胀，并且将增加变形和扭曲。对于盘片和弹簧这种节写结构就要考虑这个。盘片应该能够自由的吸气而且弹簧同时屈服。
压力密封性只有在下游侧才能获得，如果将这个闭合机械作为整体考虑时，就可以发现作用在相反的或上游的盘片上的线性压力迫使盘片离开阀座。将合力通过弹簧来传递，并在线性压力下，传递到下游的盘片，这样工作的六日进入阀的两级。
可以简单的通过滑动的盘片到最低可能达到的位置，并利用线性压力来关闭阀，这与蒸汽机的滑动阀有类似之处。与蒸汽机的差别在于蒸汽机没有弹簧帮助或任何外部的其他影响只有作用于滑阀两侧的蒸汽压力。
如果尺寸相同，并且在相同压力下操作，平行阀与螺旋阀相比，所要求的轴向力较小，而轴向力是由正闭合包围，只要稍加考虑就可以知道原因。
忽略侧面的二次压力，用来关闭螺旋阀的最小的力就是线性压力与底出口面积的乘积。对于平行阀最小的力就是用来将下游盘片滑过贴片的而且也包含作用在底座区域上的线性压力。
Unit 25 密封分类
任何物件的分类，技术的还是非技术的，目的是确定一些种类，是更加容易的分析它们所包含的问题。因此密封可以分为两大类，静态的和动态的。
静态密封由三个密封物件组成，包括垫片密封，密封胶密封，和直接接触密封。
动态密封又可以被细分为两个基本的密封，一种是针对旋转轴密封，另一种是针对往复轴密封。在数量上，两种密封占了工业上的绝大多数。而且对于主要的定做密封的设备要进行特殊考虑。在动密封分类时，需要用商标来确定不同分类的设备。这些商标必须使用，因为没有任何一种方法更加精确地区分设备。
因为旋转轴密封在主要工业中有重要地位，所以必须给与特别细致的考虑。被分为两种类型，界面密封和间隙密封。
界面密封别细分为轴密封和径向密封。截面密封提出了工业密封是一个大家族。主要是密封件和旋转轴之间有一个接触。
间隙密封描绘了包括四个截然不同的种类的家族。与旋转轴成比例的部件。密封元件允许一部分泄露来控制外力作用下的流体可以通过的间隙尺寸。
间隙密封的功能是在被密封的流体上产生一个压降，同时允许在自由的部件运动中存在相对运动。间隙密封能在机器内部与环境之间产生一个压力差。不想界面密封，移动的部件之间没有接触是故意的。将摩擦降低到一个最小值。为了以一种控制方式来限制流体，然而，必须允许稍微的流动。
间隙密封的实例是黏胶密封，速度密封和轴封。铁磁流体是一个例外，按间隙的大小充满磁介质，在一个磁场或多或少的帮助下，将磁介质约束在间隙内，需要建立一个密封的机械部件不重要，因为间隙密封无任何滑动接触，因此运动部件之间的摩擦或磨损全部被消除。
作为轴向密封的设备的机械端面密封
与垫片密封相比，端面密封是机械密封，使用单一的和不同的密封原则。机械密封第一次被大规模的应用在汽车工业中，用于发动机冷却液和给水系统。现在使用的更加广泛而且证明了对一种工业的重要性。
在化工，石油化工，公共事业，机关事业，随着密封技术以及用于密封配件的结构材料的技术的不断改进，机械密封体现了很大的价值。除了轴转速的要求提高以及不断增长的温度和压力的要求，所以现代密封设计者要不断扩大视野。
机械端面密封的原理
机械端面密封被成千上万的世界知名的密封设计公司制造。
机械密封目前的技术水平已发展到这样的程度，从托的高真空度到5000磅/平方英寸都能处理。新型材料，特别是金属波纹管，使得机械密封的适应范围到达1000℃低的达到低温允许范围内。轴的旋转达到50000 RPM不是不可能的了。
机械密封是复杂的，包括一系列单各组件的设计，主要通过两个带有贴片的密封环来防止泄露实现密封。重要密封环的一个是连在轴承上并且随它一起运动，另一个密封环是固定的并与壳体相连。对于一个离心泵轴密封来说，这个固定的密封环固定在密封管板环上。在泵轴旋转中，链接到轴上重要密封环，用它的密封沿着固定环的密封面摩擦。因此这两个界面的连接区域像轴承一样工作，而且受摩擦力磨损。任何流体泄露时都流过这个表面
因为作用在轴线方向的里使得摩擦接触一直存在。轴向推力可能是机械力也可能是水力。在很多设计中是两者共同作用。推理来建立并保持在轴部间的连续接触并形成界面。稳定的接触防止了或最小化了摩擦区域的泄露。
在固体接触区域摩擦作用产生的热和磨损的存在良好的润滑下。热积累并最终导致摩擦区域的破坏。为了防止这样，应用具有双重作用的润滑剂，首先将摩擦接触产生的热带走进而减少了热的积累。其次，润滑剂用一个微小的薄膜将介质覆盖从而减小摩擦同时建立以份额紧密的密封。
润滑剂流体可以是泵系统流体，也可以是另一种流体，可以被输送并与系统任何其他液体相协调。
非常薄的润滑薄膜使我们机械断面密封产生良好密封性的关键。，作用依然是一个谜。
对一个机械断面来说做一个轴的可靠性分析是不可能的，因为，每一个机械密封都是在一个纯经验注意基础上设计发展的，任何新的密封都设计都必须以经验为主的测试，因为对密封特性是最后表现预测并没有可靠性理论基础。
第Ⅵ部分过程控制
UNIT26 过程控制的介绍（一）
现代的化学过程变得非常复杂，简单的控制程序已不再实用。今天的化学工厂采用最新的电子硬件，自动控制器，计算机控制，先进的分析监测，以及先进的控制理念。为了掌握这种类型的控制和检测仪器，我们必须先了解的发展中高度自动化的化学过程。
1 。自动化化学过程原因
某些或所有可能的下列基本利益的实现当自动控制时引入化学过程：
（ 1 ）一种化工过程，不管是在实验规模的设备内或在中间实验装置内，还是在生产规模装置内进行，都能够在无操作人员活化工技术员看管的情况下连续运行。这将减少人力需求，因此，降低劳动力成本（ 2 ）减少需要操作人员以消除或减少人为错误。
（ 3 ）在整个过程的质量选择加入最佳条件改善的结果
（ 4 ）必要的操作调整可从一个集中位置往往导致减少过程单元所需的空间的。
（ 5 ）操作安全是增加提供预警异常情况，并自动采取纠正行动。此外，自动化控制，无需人员在邻近的危险设备。
2 。什么是自动控制？
更加深刻的认识和理解，自动控制系统，可如果我们首先考虑一个简单的手动控制程序。作为举例来说，假设我们要控制的温度，解决载于烧杯的炉具，温度在50 ℃±2 ℃。这可能是由放置一个水银温度计中填充的解决方案，观测的温度，然后手动调整电压的炉具通过变阻器加热元件，使温度保持在理想的范围。这本手册控制系统包含四个基本要素：（ 1 ）检测设备，汞灯泡;
2 ）测量装置，水银柱和匹配标定规模;
（ 3 ）控制设备，观察（ 4 ）最后的控制因素，变阻器。
基本上，这一功能的控制系统，来衡量变量的值，温度，然后产生一个反应限制其偏离参考点，在50 ℃下，。这是对所有的实际目的，定义的自动化控制。然而，在一个自动控制中，观察者，更准确的说是操作者，在控制回路中被一个叫做自动控制器的装置所替代②。
基本布局自动控制回路中显示图。 6. 1 。可以看出，这个系统包含相同的四个基本要素的手动控制系统前段所述。除了上述四个因素，发射器的因素往往是补充。然而，这取决于特定的变量加以控制，一个以上的元素可能是设计成相同的工具，因此，环并不总是包含四个不同的单位。
3 。是什么在控制化工过程？
一些更重要的变量，控制化学过程的后续。
流动这种情况是可以预想，重要的是物料平衡要求的过程中，他任何时候都保持人。连续化工过程，这需要控制的物质的流动。由于大多数的化学反应很敏感，反应的比例，它常常是要求准确流量控制得到维持，使产品质量和产量能够达到标准。
温度控制反应温度是非常重要的，因为前几节中讨论，转换，产量和产品品质的职能温度。另外，适当的温度控制常常是十分必要的成功运作了许多分离过程，如蒸馏，结晶。
压力由于许多化学反应很敏感，压力条件下，压力控制是一个需要在大多数化学反应器。大多数化学离职也需要加以控制的压力。例如，蒸馏往往表现的压力下减少，而吸收和吸附进行了在较高的压力。
液位水平控制往往与流量控制;然而，有些情况下，它与正常运作的一台设备，如一级的溶剂中的溶剂萃取塔或液位在溶剂萃取塔或液位的反应堆。
上面提到的四个控制参数,大多数控制应用在化学工业。但是，控制的变量组成的有关问题，也经常遇到。成分控制根据物料的性质，采用一系列不同的技术，就可实现物质组成的控制③。大部分的这些技术是根据三个不同类型的分析：成分分析，物理性能分析，或化学性质的分析。大多数以成分分析为基础的重要控制回路，都采用色谱分析技术来确定混个物的组分④。虽然红外和其他形式的光谱也可以在某些进程。混合物的确切成分往往拥有一套独特的物理特性。这些属性实际上可能的组成部分的产品规格，或可能被用来作为衡量产品的成分。一些较常见的物理特性是衡量和用于控制目的包括密度，初步和最后沸点，颜色，凝固点和粘度。组成的混合物常常与一套独特的化学性能。化学特性，往往是监测控制的目的包括pH值，氧化还原电位和电导率。
（选：克里斯答：克劳森，原则工业化学， John Wiley ＆ Sons出版公司， 1978 。）
Unit27 过程控制的一般概念
在我们进行随后的章节的详谈前，它可能是值得在这一点上，确定了一些非常广泛和普遍的概念和一些使用的术语，动力学与控制。
1，动态
一个时间依赖行为的过程。这个行为没有控制器在系统中被称为开环反应。动态特性与反馈控制器包含的进程被称为闭环反应。
2，变量
操纵变量通常流速流进入或离开一个过程，我们可以改变，以控制过程。
控制变量。即在工艺过程中要试图控制的变量，如：流动速率，组成，温度，液位和压力，要么尽可能使这些量保持为常数，要么尽力使它们沿着某一期望的时间函数而变化。
不加控制的变量变量在这一过程中没有控制。
负载扰动流量，温度，或组成流进入（但有时流出）的进程。我们不能够自由地操纵它们。它们是由上游或下游地区的车间。控制系统必须能够保持车间受到控制，避免这些干扰的影响。
3，反馈控制
以传统方式来控制一个过程是衡量的变量是控制，比较它的数值与理想值（设定的控制器）和填补的差异（错误）为反馈控制器，将改变操纵变量驱动控制变量返回的值。信息是“反馈”的控制变量为操纵变量，如图6.5描绘。
4. 前馈控制
基本思路如图6.6示。当干扰信号进入过程时，被检测器检测到，同时操纵变量相应的改变，以使被控制变量保持为常量。这样，一旦干扰信号进入被检测系统，马上就可采取纠正措施，而不是（像反馈控制那样）只发出警告，干扰信号则在被纠正之前一直通过过程进行传递。
5.稳定性
一个过程被认为是不稳定的，如果其输出越来越大（无论是正面还是负面的）随着时间的增加。例如图6.7所示。当然，没有一个实际的系统能真正做到这一点，因为在系统中会遇到一些制约因素，例如，一个控制阀可能全闭或全开，或者一个安全阀突然开启。一个线性的过程在稳定性的限制上是正确的如果它是不稳定的，即使在不受干扰和振幅振荡不衰减。
大多数的过程是开路稳定，稳定的同时系统没有控制。一个重要的和非常有趣的例外，我们将研究在一定程度上详细的放热化学反应器可开路不稳定。所有真正的过程，可闭环不稳定（不稳定时，反馈控制器在系统中）如果控制器增益是够大。因此，稳定在反馈控制系统中极为关注。
控制系统的性能（其有能力控制这一过程牢固）通常会增加，因为我们增加了控制器增益，然而，我们得到越来越紧密的闭环不紧密。因此，控制系统的耐抗性（它的耐受性的变化，工艺参数）下降；一个小小的改变将会使系统不稳定，因此，始终是一个权衡的耐抗性和性能的控制系统设计。
Unit 28 过程控制设备
设备用于监测和控制程序流非常广泛。有形建筑和细节，这些设备一般都在图书仪器。许多优秀的书籍已经出版给予详细说明了大量的设备在日常使用。浅谈一些较常见的控制设备，见下文。进一步的细节请读者参阅参考报和目前制造商的文献。
1 ，测量元件
这或许是最重要的组成部分的任何控制系统。没有准确的测量控制变量就不可能取得令人满意的控制。变数通常选择的测量温度，压力，流量，液位和组成。通常情况下，这是一个变量的函数的变量是理想的选择，控制测量，以促进事项①。例如，沸点温度通常用来作为衡量组成的分馏标准。
某些用语与测量需要的定义，即
（一）准确度是接近表明价值的真正价值。
（二）灵敏度是衡量小的变化来衡量变量将导致作出反应。大的变化，它没有反应又被称为死区②。（三）精度可界定为一些重要的数字来衡量这些变数可以读取。因此，精密仪器不一定是准确的。
传感器和发射机进行测量（m）操作控制系统。传感器产生的一种现象，机械，电气，或类似的，相关的进程变量的措施。发射机又转换到这一现象的信号可传输信号相关的进程变数。
2 主控制器
如前所述，主控制器可以被看作两个部分组成，即。控制变量和控制器本身。，首先是比较理想的测量值，控制变量，并计算两者之间的差别的错误。第二部分经营改变设定的最后控制元件的方式，以尽量减少误差最小的时间与最低干扰系统③。管制行动的选择取决于控制器的动态行为的其他组成部分的控制回路。在正常操作期间的一块工艺设备，造作者调整温度，流量，压力等问题，通过改
变设定适当的控制器的值，并允许控制器来调节阀位置的新的一套tm61一点是达成共识。然而，可能会有场合（例如，在启动或关闭）时，运营商希望能够改变阀直接。这可以与大多数所有控制器通过简单地改变杠杆从“自动”，以“手动”的控制。在这个职位上，手动运动的旋钮如下设置点的经营者发出一个直接信号，阀门驱动器设置的阀门在任何想要的位置。
3 。最后控制单元
唯一的控制元件的重要的是自动调节阀。
一个典型的安排中显示图。 6.1 。它包括两个主要部分，马达和阀的阀体。电机部分可在电子或气动操作。如果是气动的空气压力可能会高于或低于适用的隔膜要看，出于安全理由，阀门应开启或关闭的事件，在你的空气供应失败④。
阀门可单或双座（ Fig.6.12 ）。与单层次阀阀芯是受到全微分压力阀跨越。这种阀门很敏感，压力波动和强大的动力要素所需要的大型压力下降。双坐在阀平衡压差但很难获得完整的关闭。
4 。其他内容
除了上述四个基本要素，所有控制回路，其他因素也可能存在。这些措施包括这种装置作为指标，录像机，传感器和警报器。
指标包括指针，液体柱，等等。大多数文书在过去利用固定尺度或移动指
针显示测量变量。然而，随着新的手段，目前的数字指标来衡量变量数值形式是找到更广泛地应用。
记录用来提供连续记录测量变量的时间。图表记录器使用基本相同的尺度与所使用的指标，但有更多的时间协调指定
传感器是用来转换信号从一个到另一个能源形式或从一个层面到另一个信号。例如，传感器通常用来转换电子电流信号到信号所需要的气动控制阀。
报警或关机单元用来异常情况的发生过程中。这些单位被激活时，测量变量的控制回路超过某一预选边界。（选： JM库尔森和怡富理查森，化学工程。第一卷。 3 ，第二版， Pergamon出版社， I979 。 *选：克里斯答：克劳森，原则工业化学， John Wiley ＆ Sons出版公司， 1978年。）
Unit 29 控制作用的模式（1）
按照如何控制回路时间滞后的补偿分类以下控制器。
通—断控制器；一个控制机制只有两个离散值的输出。全开或全闭。
比例控制器；控制器的输出信号与偏差成正比。
比例--复位控制器；控制器的输出信号与时间积分的偏差成正比。
速率控制器；控制器输出信号与速率偏差成正比。
1.通—断控制器
这是最简单的自动化控制的形式，有时被称为两个位置控制，通—断这个术语实在是一个误称，因为在既非完全通也非完全断位置的双位控制也是可能存在的。然而，因为大多数的两个位置控制系统或关闭，这个术语通常适用。
在两个位置控制，只要控制变量偏离预定的设定点，该控制器最终控制的因素两种极端的立场。该控制器不能移动最终控制到任何两个极端的位置。控制变量的偏差对控制设计是必须的，但一般小于1%的范围
图6.16显示了适用于通—断控制器在燃气炉的操作。当温度低于设定值时，偏差信号即设定点之间的区别和测量温度是积极的并且然疗阀应当开放。燃料阀保持开放，直到偏差信号变成零时燃料阀关闭，但由于系统的大容量，温度继续上升，测量变量高于设定点，创造一个消极的偏差信号，达到高峰后，在温度下降到低于设定点时阀门在打开，温度不作出反应，但继续下降，达到最低点燃后上升到设定点开始另一个周期。
由于其简单的通—断的开关非常受欢迎，而且往往适用于多重类型的控制问题。一般情况下，当控制回路的时滞小，容量（如持有能量或物料的能力）大，且两极限位置可调节到允许输入值比正常操作值稍高或稍低时，通—断控制功能最佳。当这些条件没有遇到时，通—断开关将导致更多的控制变量，因为这两个极端阀也将或多或少的供应控制剂。
2.控制率
由于许多化学过程包含多重阻抗和容抗，以至于某种变化发生的时间与所测变化施加于控制机构的时间存在相当的滞后。这个问题可用一个控制操作得到部分解决，该控制操作与偏差的变化速率成正比，而不是与偏差的幅值成正比。例如，快速偏差表明发生了激烈的反应，控制器的反应效率将作出反应纠正了较大的偏差，即是这个较大的偏差变小。由于这个特点，有时看来这个效率实际上与预测变化了；因此，它有时被称为“防患未然”的行为。这个控制模式也往往被成为“衍生工具”
速率操作从不是单独的，但结合比例或比例复制除外，它除了控制器的增强外还增强了控制反应的速率和稳定性，特别是对慢响应系统。反应速率在启动程序时是特别有用的，当大量的调整带来到达最初设定点非常快。
Unit 30 过程控制系统
为了了解思路，让我们讨论一个热交换器，蒸汽加热冷凝气。这个过程如图6.19.
这个单元的目的是加热流体从入口温度为Ti (t)到出口时温度为T(t)。如上所述，加热介质是冷凝气，假如没有热量损失到环境中，即换热器和管道都保温良好，那么，过程流体获得的能量就等于蒸汽释放的热量。在这种情况下释放的热量是冷凝蒸汽的潜在热量。
在这个过程中有很多变数可以改变，造成出口温度偏离器理想的数值，如果发生这种情况则必须采取行动来纠正这种偏差，也就是说，目的是要控制出口过程中温度保持理想的数值。
实现这一目标的途径之一，首先测量文图T(t)，然后比较其理想的数值，在此基础上比较，决定做什么以纠正任何偏差，流动的蒸汽可用于正确的偏差，也就是说如果温度高于理想数值，蒸汽阀可以节流切断流入换热器的蒸汽流量，如果温度低于期望值，蒸汽阀可以打开让更多的蒸汽流入换热器。所有的这一切都可以由一个操作员做到，而且由于程序是相当简单的，（操作）它基本没有问题。然而，在大多数过程机械有数百个变量而且必须得在以一定的数值，这一程序将需要修正大量的操作。因此，我们要实现自动控制。也就是说，我们需要有方法来控制ianliang而不需要操作人员干预。这就是我们所说的自动过程控制。
英译汉几个常见问题如下： 1）英译汉时语言组织不符合中文的讲话习惯。在不改变原文绝大部分意思的情况下，不需要字对字或者严格遵守英语语序，在获得原句含意后务必采用中文的思维将译文写出。要求是在读着看过译文后，不能让读着感觉到文章是翻译而得的，即不能留有丝毫翻译的痕迹。 2）英译汉时译文上下文的用词不一致。尤其是学术文献或论文的翻译，除了学术用语和专业用语需要准确，更重要的是全文上下文中同一个词或者短句翻译出的用词或短语必须一致。例如一开始将control panel翻译为“控制面板”，那么全文都不得改变这个译法。 3）英译汉时用词过于口语化。除了剧本，台词，字幕等需要口语化用词的翻译稿件以外。其余大部分翻译，例如文献，论文，合同，申请书，标书等，用词尽量书面化。例如“weight”在统计学和分析学中不可翻译为“给予数值”，必须翻译为“赋权”，两者意思相近，但是采用后者。 4）英译汉时词汇含意理解产生偏差。这是死记单词造成的后果。翻译中，在无上下文的情况下，除非是专有学术名词（例“diabetes”基本上永远都是糖尿病的意思），其余的单词很难说究竟是什么意思，我们只能说某个词大概是对照中文某个词的感觉，但是决不可死认一个意思，死认单词意思造成翻译不通、翻译错误等。当然也不能糊译，不能为了使句子翻译通顺而胡编一个意思。 5）英译汉时英语长句中的意群划分有误。原版的英语资料中长句较多，往往40-50个词之间没有一个标点，修饰成分和意群划分的错误会导致理解错误和翻译错误。原则上，英语中的各类从句，特别是状语从句在句子中的位置相对灵活，没搞明白其修饰对象就会错译。 汉译英几个常见问题如下： 1）汉译英时字对字翻译。这是翻译中最致命的错误，很多人以为认识对应的英语单词或者知道对应的英语单词，这句话才会翻译。其实不是，原则上四千词汇量就能解释大部分英语单词的含义，只不过大部分人不知道如何用简单词汇造句去描述或解释高难度单词。 2）汉译英时中式语序。何谓中式语序，即以“主+谓+宾”为主的句型。这种句子写多了，一旦遇上长句或者语法功能上缺少成分的句子就懵了。所以必须多读，多了解原版英语的句子是如何写的。 3）汉译英时短句太多。这里并不是指写英语短句不好，在考试中建议写短句，这是为了避免语法错误，当然也不要太短了。在较为正式的或专业性强的文本中，汉译英在必要时需要翻译成长句。例如不久前的某论文中的一句：筛选出对靶基因干扰效率最高的 HER2-shRNA慢病毒表达载体并成功包装成病毒去感染SKOV-3细胞而后在体外进行实验的结果显示Her2/neu的siRNA慢病毒载体可以显著抑制靶基因的表达并使卵巢癌SKOV3细胞的生物学行为明显受抑。因此，熟练掌握各类从句的写法和作用很重要。 4）汉译英时英语词汇词义辨析不清而导致误用，用词不准。大部分人的翻译习惯是，凡是中文有英文的对应单词，就二话不说直接用，其实这个是不对的。很多同义词意思相近，用法和所用的语境场合完全不同。例如“base”“basis”“foundation”，意思几乎相同，但是用法完全不同。尤其是学术文章，误用就导致歧义。 5）汉译英时逻辑混乱结构不清。汉译英中的逻辑和语句结构相当重要。逻辑混乱，即译文毫无章法，思绪混沌，不知所云。结构不清，即英语的从句或其他成分在句中的位置胡乱摆放，进行翻译的人员自然是清楚的指导这些英语句子的含义，因为是看着中文翻译过来的，想不知道中文含义都难，但是没看过中文的读着就会因此而看得云里雾里，从而导致读者难以理解译文。
通信一班序号：28 姓名：粟清明学号：14102301239 JXTA is a crystallization by Sun company's chief scientist Bill Joy's more than twenty years of brewing."JXTA technology is a platform for Network programming and calculation.To solve the modern distribution calculation especially peer-to-peer (Peer to Peer, P2P) in the calculation of the problem". [1] JXTA research project,which will provide a new framework that make the user more convenient to access to connect on the Internet's personal computer resources, thus further expand Internet 's space. At the same time JXTA is also the Sun's "ONE Internet" strategic continuance, and will take a more positive attitude to compete with the .net strategy of Microsoft and Hailstorm plan . JXTA agreement defines a set of six agreement based on XML, the organization of node into node group, release and found some resources, communication and mutual monitoring provides standardized method. (Endpoint Routing Protocol,ERP) is used for node found routing.To send a message to other nodes, and through the potential firewall and connection. (Rendezvous Protocol,RVP) s used for the nodes in the group to spread information.(Peer Resolver Protocol,PRP) is Used to one or more points to send general inquiries, and receive the response of inquiries. (Peer Discovery Protocol, PDP) is used to release and found advertising resources. (Peer Information Protocol, PIP) used to get other nodes state Information. (Peer Binding Protocol, PBP), can let a node with another node or between more nodes to set up virtual communication channel or pipeline. Compared to the nowadays general communication mode .P2P has many advantages, but it also has a lot of problems waiting to be solved.Firstly, each Peer in P2P is an active participant,in order to make the network performance increase, they need more Peer's participation, so that will result in the network's huge, manage this network will is a complex project; Secondly, P2P agreement compares with traditional
1) Electricity can be measured in amount and quality. 电可以用数量和质量来度量。 2) Instrument transformers are installed on the high-voltage equipment. 互感器安装在高压设备上。 3) Electric power is generated in power generating stations or plants. 电能是在发电站或发电厂产生的。 4) The meters are calibrated and the scale is designed to read the value of the desired unit. 这些仪表可以被校准并且设计了不同的量程，以便读出期望的数值。 5)Electrical energy can be stored in two metal plates separated by an insulation medium. Such a device is called a capacitor, and its ability to store electrical energy is termed capacitance. It is measured in Farads. 电能可以储存在被一绝缘介质隔开的两块金属板中，这样的装置被称为电容器，它储存电能的能力就被称为电容。电容的测量单位是法拉。 1)The signal should be filtered before it is amplified. The signal should be filtered before being amplified. 放大信号前，应先对其进行滤波。 2)An object becomes hot. It is placed in the sun. Once being placed in the sun, an object becomes hot. 物体放置在太阳下会变热。 3)We must do various experiments before a new electronic product is designed. Before designing a new electronic product we must do various experiments. 在设计一个新的电子产品之前，我们必须做各种实验。 4)Changing resistance is a method for controlling the flow of the current. 改变电阻是控制电流的一种方法。 5)Conducting electricity means the flow of electrons through an object. 传导电流意味着电子在物体内的流动。 1)The power supply, which is shown in block-diagram in Fig.1, is a single-phase switch-mode inverter. The power supply shown in block-diagram in Fig.1 is a single-phase switch-mode inverter. 图1中用框图表示的电源是一个单相开关逆变器。 2)A three-phase circuit, as it was pointed out above, is merely a combination of three single-phase circuits. A three-phase circuit, as pointed out above, is merely a combination of three single-phase circuits. 正如上面所指出的那样，三相电路只不过是三个单相电路的组合。 3) The transistor, which is working with correctly polarities, can work as an amplifier. The transistor working with correctly polarities can work as an amplifier. 工作于正确电源极性下的晶体管，作用就像放大器。 1）The capacity of individual generators is larger and larger so that the increasing demand of electric power is satisfied. The capacity of individual generators is larger and larger to satisfy the increasing demand of electric power. 单台发电机的容量越来越大，目的就是满足不断增长的用电需求。 2) What does a fuse do? It protects a circuit. The function of a fuse is to protect a circuit. 保险的作用就是保护电路。
Materials Science and Engineering arc welding 电弧焊 calcinations 煅烧 casting 熔铸 ceramic 陶瓷 chemical properties 化学性能 cold brittleness 低温脆性 colour liquid crystals 彩色液晶 congruent compound 合熔化合物 constant-deformation tests 定变形试验 Creep Strength 潜变强度 crystal pattern 晶体结构 data quartz fiber 数据石英光纤 die casting 拉模铸造 drawing & stamping 延轧 Dynamics of Forging System 锻压系统动力学 Edge Finish 边缘处理 Engineering Materials 工程材料 nano-material 纳米材料 ceramic 陶瓷 polymer 集合物 composite material 复合材料 biomaterial 生物材料semiconductor 半导体 conductor 导体 insulator 绝缘体 synthetic fabrics 合成纤维microstructures 显微结构 periodic table 周期表 Equipment for Heating Processing 热处理设备 Fatigue Test 疲劳测试 Features of Metal 金属的特性 Ferrous & Non Ferrous Metal 铁及非铁金属 forging 锻造 foundry 铸造 High Polymer Material & Processing 高分子材料及加工Impact Test 冲击测试 Intermetallic compound 金属间化物 Ionic Solids 离子晶体 Magnetic Transformation 磁性变态 Mechanic Testing of Engineering Materials 工程材料力学性能的测定Mechanical Property of Metal 金属机械性能 Metal Cutting Machine Tool 金属切削工具 Metal Erosion & Protection 金属腐蚀及防护 Metal Material Science 金属材料学 Metallic Solids 金属晶体Metallographic Techniques 金相技术Metallography 金属学 Metallography & Heat Treatment 金属学与热处理
A business survives and thrives on information: information within the organization and information changed with suppliers, customers,and regulators. Moreover, the information needs to be consistent, accessible, and at the right location. We consider information in four forms-voice, data, image, and video-and the implications of distributed requirements. The term voice communications refers primarily to telephone related communications. By far the most common form of communication in any organization and for most personnel is direct telephone conversation. The telephone has been a basic tool of business for decades. Telephone communications has recently been enhanced by a variety of computer-based services, including voice mail and computerized telephone exchange systems. V oice mail provides the ability to send, forward , and reply to voice messages nonsimultaneously , and it has become a cost-efficient tool even for many midsize organizations. It provides saving on answering machines and services as well as more responsive service to customers and suppliers. Advances have also been made in computerized telephone exchange systems, including in-house digital private branch exchanges(PBX) and Centrex systems provided by the local telephone company. These new systems provide a host of features, including call forwarding, call waiting, least-cost routing of long-distance calls, and a variety of accounting and auditing features. The term data communications is sometimes used to refer to virtually any form of information transfer other than voice. It is sometimes convenient to limit this term to information in the form of text(such as reports, memos, and other documents) and numerical data(such as accounting files). The rapid changes in technology have created fresh challenges for management in making effective use of data communications. We will briefly outline the changes in technology in transmission, networks, and communications software that present the manager with new powerful business tools but also the necessity of making choices among complex alternatives. 一个企业生存和蓬勃发展的信息：在改变与供应商，客户和监管机构的组织和信息的信息。此外，对信息的需求是一致的，访问，并在合适的位置。我们认为，在四种形式的语音，数据，图像，视频和分布式需求的影响的信息。 长期的语音通信，主要是指以电话相关的通讯。迄今为止最常见的沟通形式中的任何组织和大多数工作人员是直接的电话交谈。电话已几十年来的基本的业务工具。电话通讯最近已加强各种以计算机为基础的服务，包括语音邮件和程控电话交换系统。语音信箱提供的能力，发送，转发和回复语音邮件nonsimultaneously，它已成为一个成本效益的工具，甚至许多中小型组织。提供节省答录机和服务，以及更快捷的服务客户和供应商。程控电话交换系统，包括内部数字专用分支交换机（PBX）和本地电话公司提供的Centrex系统也取得了进展。这些新系统提供主机的功能，包括呼叫转接，呼叫等待，长途电话的最低成本路由，各种会计和审计功能。 长期的数据通信有时被用来指几乎任何其他信息传输比语音形式。有时可以很方便限制这个术语在文本形式的信息（如报告，备忘录和其他文件）和数字数据（如会计档案）。已创建管理新的挑战，在有效地利用数据通信技术的迅速变化。我们将简要概述在传输技术的变化，网络和通信软件，经理提出新的强大的商业工具，但也使复杂的替代品之间的选择的必要性。
1. Civil engineering，the oldest of the engineering specialties，is the planning，design，construction, and management of the built environment．This environment includes all structures built according to scientific principles，from irrigation and drainage systems to rocket-launching facilities. 土木工程，最老的工程专业，是建筑环境的规划、设计、施工和管理。这个环境包括从灌溉和排水系统到火箭发射设施的所有根据科学原理建造的结构物。 2. Civil engineers build roads，bridges，tunnels，dams，harbors，power plants，water and sewage systems，hospitals，schools，mass transit，and other public facilities essential to modern society and large population concentrations． 土木工程师修建道路、桥梁、隧道、大坝、港口、发电站、水系统和污水系统，医院、学校、公共交通系统，以及现代化社会和大量人口集中的地方所必需的其他公共设施。 3. Computers are a necessity for the modern civil engineer because they permit the engineer to efficiently handle the large quantities of data needed in determining the best way to construct a project． 计算机对于现代土木工程师而言是必不可少的，因为它们可使工程师高效地处理大量数据，这些数据是在确定最优施工方案时所需要的。 4. They also determine the combination of appropriate materials：steel，concrete，plastic，stone，asphalt，brick，aluminum，or other construction materials． 他们还确定适当的材料组合：钢材、混凝土、塑料、石料、沥青、砖、铝或其他的建筑材料。 5. In this branch of civil engineering, engineers build pipelines and related facilities which transport liquids, gases, or solids ranging from coal slurries (mixed coal and water) and semiliquid wastes, to water, oil, and various types of highly combustible and noncombustible gases. 在土木工程的这个分支里，工程师修建运输液体、气体或固体的管道和相关的设施，运输的物质范围从煤浆和半液体废料到水、石油和不同类型的高燃性和非燃性气体。 6. They coordinate the activities of virtually everyone engaged in the work：the surveyors；workers who lay out and construct the temporary roads and ramps，excavate for the foundation，build the forms and pour the concrete；and workers who build the steel framework．These engineers also make regular progress reports to the owners of the structure． 事实上，他们协调工程中每个人的活动：勘测员、为临时道路和斜坡定线和施工、挖基础、建模和浇注混凝土的工人、以及绑扎钢筋的工人。这些工程师还为建筑业主定期提供进度报告。 7. This art includes，in addition to buildings，all the civil engineering structures such as dams，canals，tunnels，aqueducts，and bridges．
商务英语写作 商务英语翻译：商务英语五大实用翻译技巧 商务英语是为国际商务活动这一特定的专业学科服务的专门用途英语，所涉及的专业范围很广，并具有独特的语言现象和表现内容、文体复杂。商务英语翻译要求翻译者具备丰富的商务理论和商务实践知识，为了提高翻译质量，翻译者必须具备一定的自身条件。 第一，翻译者的汉语功底要好。很多人往往忽视这一点，认为汉语是自己的母语，凭着自己原来的底子应付翻译中的问题，是绰绰有余的。然而在真正的翻译过程中，为了一个词语或者一个句型，冥思苦想了半天也得不到一个满意的结果。有时好不容易想出来了也觉得不够理想。由此可见，汉语表达能力和对汉语理解能力的大小直接影响翻译的好坏。下功夫学好汉语，打好汉语基础对于翻译是十分重要的。 第二，英语语言能力要强。全面的语法知识和大量的词汇量缺一不可。如果只有大量的词汇量，而没有较好的英语语法知识。翻译过程中译者的理解肯定是错误百出，而且牛头不对马嘴。因此我们要提高在英汉翻译中对于英文句子理解的准确性及汉英翻译中英文表达的准确性。 第三，知识面要广。商务英语翻译中要很好的做到这一点，就
要掌握商务理论和贸易实务等理论知识及贸易实践经验。同时译者还要具有丰富的百科知识，对天文地理、古今中外不说通晓，也要了解其中的一些基本知识。没有一定的常识，译者的语言水平即使再高，也是无法做好翻译工作的。 一、一词多义 同一个词，由于语境不同，其词义可千差万别。试看下面几个例子： 1.They cannot obtain credit at all in the trade. 他们生意信誉已荡然无存。 2.They have opened the covering credit with the Bank of China,London. 他们已从伦敦中国银行开立了有关信用证。 以上两个句子credit 词义都有所区别。 二、词类转译 词类转译是国际商务翻译中常见的译词技巧。常见的有名词与动词、介词与动词的互相转译。 1.名词与动词的互相转译： Before the payment of these tariffs, the imported goods
科技英语中专业术语的 翻译 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
科技英语中专业术语的翻译 1.意译：根据科技术语的含义，将其翻译成汉语里和它完全对等的名词就叫意译。对单个词语来说，意译也就是直译。意译法是最常用的翻译方法，它能使读者直接了解术语的含义。例子如下： ①firewall ．．．．．．．． ：防火墙 ②data mining ．．．．．．．．．． ：数据挖掘 ③automatic program control ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ：自动程序控制 2.形译：英语中有些科技术语的前半部分是表示该术语形象的字母或单词，翻译成汉语时可把这一部分翻译成表示具体形象的词，或保留原来的字母，这就叫形译。例子如下： I ．-．bar ．．． 工字钢、工字条；O ．-．ring ．．．． 环形圈；twist ．．．．．-．drill ．．．．．麻花钻；X ．-．Ray ．．．X 光；α．-．brass ．．．．． α黄铜[1] 3.音译：根据英语发音翻译成汉语里相应的词。科技英语中某些有专业名词构成的术语、单位名称、新型材料的名称等，在翻译时都可采用音译法。例子如下： gene ．．．． 基因；quark ．．．．． 夸克；Pentium ．．．．．．． 奔腾 celluloid ．．．．．．．．． 赛璐璐；nylon ．．．．． 尼龙 Hertz ．．．．．（Hz ）赫兹（频率单位）；lumen ．．．．．流明（光通量单位） 4.缩写词：英语首字母缩写词在科技新词中占很大比重，这类词如果译成汉语，就显得拖沓冗长，因此很多情况下干脆不翻译。例子如下： CPU ．．．：．C ．entral Processing Unit ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(中央处理器) ASCII ．．．．．：．American S ．．．．．．．．．tandard ．．．．．．． C ．ode ．．． for ．．． I ．nformation ．．．．．．．．．． I ．nterchange ．．．．．．．．．． (美国信息交换标准码) ATM ．．．：．A ．synchronous ．．．．．．．．．．． T ．ransfer ．．．．．．． M ．ode ．．． (异步传输方式) 一些国际组织的缩写也常采用这种办法。例子如下： WTO ．．．(国际贸易组织)；UNESCO ．．．．．．(联合国教科文组织)；WHO ．．．(世界卫生组织)；IOC ．．． (国际奥委会)
信号系统和信号处理 陈武0830010209 信号与系统的概念出现在广阔的范围内，在科学技术的不同领域，如通信、航空航天、电路设计、声学、地震学、生物医学工程、发电和输电系统，化学过程控制和语音处理中都离不开这个概念的思想与技术。它在科学技术中发挥了重要作用。在这篇文章，我们简单地介绍连续、离散的信号和系统的数学表示，和信号能量和功率的概念。 1.时间连续和时间离散信号 信号可以描述广泛的无理现象，尽管信号可以用很多方法表示，但在所有的方法中，信号中的信息都包含在一组不同形式的变量中，例如，假设图3-1是一个简单的电路，这是，时域上的电源和电容电压。Vs和Vc就是信号的例子。 在数学上，信号是一个或多个自变量的函数。例如，语音在数学上可以表示成声音压力关于时间的函数；一张图可以表示成亮度关于两个空间变量的函数。尽管在一些特殊的运用中不是描述时间的，为了方便起见，我们一般用时间作变量；例如，在地理学，是用信号描述变量为物理特征程度来研究地球结构，如米芾、多孔性、和电阻性。同样地，在气象调查中，知道空气压力、湿度和海拔风速的变量是极其重要的。图3-2描绘一个典型的年度平均纵向风剖面关于高度的函数。海拔风速这个测量变量是用来核对天气类型的，同时，风状态可能影响直升机的最终到达和降落。 在这篇稳重，我们将要考虑两种不同类型的信号：时间连续信号和时间离散信号。时间连续的信号，自变量是连续的，因此这些信号被定义成值为连续的自变量。相反地，离散时间信号被定义成离散，因此，对这些信号来说，自变量智能取一系列离散的值。关于时间和气压，光宇海拔的函数——语音信号，就是时间连续信号的例子。图3-3所描述的道琼斯的周股票市场索引就是时间离散信号的例子。 为了区别时间连续和时间离散信号，我们一般符号t来表示时间连续的自变量，用n来表示时间离散的自变量。另外，对于时间连续信号，我们用圆括号（·）来围住自变量；然而，对离散信号，我们是用方括号[·]来围住自变量。在很多场合，用图像表示变量也是很有用的。在图3-4展示了连续信号和离散信号的图像表示法。很有必要注意的是，离散信号的自变量智能定义整数值。 2.时间连续和时间离散系统 物理系统最直观的感觉就是，元器件、设备和子系统的互连。在信号处理和通信，机电马达，电动车，化学加工厂中，系统可以视为一个处理，在这里，以某种方法，信号会被系统传输或引起系统相应，从而产生其他信号作为输出。例如，一个高保真系统记录音频信号并重放这信号。如果这高保真系统有音调控制，我们可以改变所播放的声音的质量。同样地，图3-1可以视为一个带输入电压Vs（t）和输出电压Vc（t）的系统。一个图像增强系统将输入图像转化成所期望的输出图像，例如增强对比度。 一个时间连续系统是输入连续信号得到连续输出信号的系统。例如图3-5a所描绘的，在这里，x(t)是输入，y(t)是输出，h(t)是系统脉冲相应。同样地，时间离散系统是一个输入离散，得到离散输出的系统，如图3-5b所描绘的，在这里，x(n)是输入，y(n)是输出，h(n)是系统单位抽样相应。 我们可以通过抽样定理使时间连续和时间离散系统相结合。我们可以开发时间离散系统来处理已被抽样的时间连续信号。目前，很多数字信号处理方法已用在科学和技术领域。所以，我们取数字信号系统为例，它的一些系统特性将在下一部分描述。 3.一些数字信号系统的特性 一般来说，一个系统通过转化函数讲输入信号x(n)映射成Y(n)这个系统定义是
3 Earthquakes Earthquakes is trembling or shaking movement of the Earth’s surface.Most earthquakes are minor https://www.doczj.com/doc/7b152991.html,rger earthquakes usually begin with slight tremors but rapidly take the form of one or more violent shocks,and end in vibrations of gradually diminishing force called aftershocks.The subterranean point of origin of an earthquake is called its focus;the point on the surface directly above the focus is the epicenter .The magnitude and intensity of an earthquake is determined by the use of scales,e.g.,the Richter scale and Mercalli scale. Most earthquakes are causally related to compressional stress or tensional stress built up at the margins of the huge moving lithospheric plates that make up the Earth’s surface.The immediate cause of most shallow earthquakes is the sudden release of stress along a fault,or fracture in the Earth’s crust resulting in moving of the opposing blocks of rock past one another.These movements cause vibrations to pass through and around the Earth in wave form,just as ripples are generated when a pebble is dropped into water.V olcanic eruption,rockfalls,landslides,and explosions can also cause a quake,but most of these are of only local extent. 6 Evidence from radiometric dating indicates that the Earth is about 4,570 million years old.Geologists have divided Earth’s history into a series of time intervals.These time intervals are not equal in length like the hours in a day.Instead the time intervals are variable in length.Different spans of time on the time scale are usually delimited by major geological or paleontological events,such as varying rock type or fossils within the strata and mass extinctions.For example,the boundary between the Cretaceous period and the Paleogene period is defined by the first appearance of animals with hard parts. The geologic time scale was formulated during 地震 地震颤动或发抖运动的地球表面。大部分地震是轻微地震。大地震通常开始轻微的颤动而迅速采取一个或更猛烈冲击的形式，并最终在逐渐减少振动的力称为余震。地震起源的地下点称为重心；表面上以上的重点是中心点。地震的震级和强度的尺度，确定使用例如，李希特尺度和麦加利震级。 大部分地震是因果关系的压应力或拉应力建立在巨大岩石圈板块的运动，使地球表面的空间。最浅的地震的直接原因是沿断层应力的突然释放，或断裂在地壳导致岩石过去彼此对立块体运动。这些运动引起的振动通过环绕地球以波的形式，就像涟漪时产生一个石子投进水中。火山喷发，崩塌，滑坡，和爆炸也可以引起地震，但这些只是局部性的范围。 证据来自辐射测年表明，地球的年龄大约是4570000000岁。地质学家划分地球历史划分成一系列的时间。这些时间间隔的长度像一天中的时间是不相等的。相反，时间间隔的长度是可变的。时间在时间尺度不同跨度通常是由主要的地质或古生物事件分隔的，如不同的地层和大规模物种灭绝的岩石或化石类型。例如，白垩纪和古近纪是用坚硬的部分动物的第一次出现定义之间的边界。
翻译是把一种语言里已经表达出来的事物用另一种语言准确流畅地进行重新表达的过程。与其他题材的文章相比,科技专业文章在内容、表达形式和风格上有很大的差别,具有科技性强、专业性强、逻辑严密、表达要求简练的特点,在翻译上力求准确全面、严谨明确和通顺简练。 1科技英语翻译遵循的基本原则 从科技文章的特点来看,大多具有以下几个特征:述说事理、逻辑性强、结构严密、术语繁多,语言严谨、数据精确。这就要求译文必须概念清楚、条理分明、逻辑正确、数据无误,尤其对定义、定律、公式、图表、结论等更应特别注意。科技英语作为特殊英语的一个分支,在词汇构成、遣词造句等方面都有其自身的特点,其语法结构不十分严密、语言习惯和汉语也有不少差别、词汇量大、词语繁多,因此科技英语翻译起来比较困难。另外,科技文章比较重视叙事逻辑上的连贯及表达上的明晰与畅达; 避免行文晦涩,避免表露个人感情,避免论证上的主观随意性。因此,科技英语翻译力求少用或不用描述性形容词以及具有抒情作用的副词、感叹词及疑问词,而是大量使用科技词汇、专业技术用语,译者应尊重客观事实,不能随意改动数据、回避不易翻译的文字,更不能加进自己的主观想象,进行自由翻译。 我国著名翻译家严复提出的“信、达、雅”三准则一直为不少翻译工作者所接受。 “信”指的是译文要忠实于原文,“达”是指译文的通顺达意,“雅”指的是译文的用词修辞。三准则体现了译文和原文信息等值这一基本要领。 “信、达、雅”的翻译准则对各种英语文体的翻译实践都具有指导意义,是衡量一篇译文好坏的标准,也同样适用于科技文献的翻译。由于科技文章特有的文体特征,与其他类文章相比,其“达”和“雅”的内涵不同,它要求在准确传达信息的基础上,使译文更加简洁明快,流畅通顺。2科技英语翻译的基本方法