化工電氣和化工儀表（第三版）
所屬類別
科技 >> 化工 >> 化工生產管理
作者：莊紹君、陳雲明 主編
叢書名：化工工人中級技術培訓教材
出版日期：2008年8月 書號：978-7-122-00603-5
開本：32 裝幀：平 版次：3版1次 頁數：456頁
本書是化工工人中級技術培訓教材(第三版)的一個分冊。全書分化工電氣和化工儀表兩篇，主要內容為直流電路、電和磁的關係、交流電路、工業電子學基礎知識、電氣照明、變壓器、交流電動機、三相交流電動機的控制、電熱設備、電氣測量指示儀表、化工企業供電、電氣安全、化工自動化基本知識、化工生產過程參數檢測及儀表、對象特性、控制規律和調節器、調節閥、簡單控制系統、複雜控制系統、計算機控制系統及自動信號報警與連鎖保護系統等二十一章內容。全書內容針對中級工特點，注重介紹基礎知識、基本概念及套用實例等必須掌握的知識。
第一篇化工電氣
第一章直流電路1
第一節靜電學基礎知識1
一、電荷的產生1
二、電場1
三、電位差（電壓）2
四、電位3
五、電位差與電位的關係3
第二節電路的組成4
第三節電流、電動勢和電阻4
一、電流4
二、電動勢5
三、電阻6
第四節歐姆定律和克希荷夫定律8
一、部分電路的歐姆定律8
二、全電路的歐姆定律9
三、克希荷夫電流定律10
四、克希荷夫電壓定律10
第五節電阻的串、並聯和混聯12
一、電阻的串聯12
二、電阻的並聯13
三、混聯電路14
第六節電功與電功率15
一、電功15
二、電流的功率15
三、焦耳楞次定律16
第二章電和磁的關係17
第一節電流的磁場17
一、電流產生的磁場17
二、右手螺旋定則18
第二節描述磁場的幾個物理量19
一、磁通量19
二、磁感應強度19
三、磁導率20
四、磁場強度20
第三節鐵磁材料及其用途21
第四節磁場對載流導體的作用力23
第五節電磁感應24
一、電磁感應現象24
二、楞次定律及套用25
三、法拉第電磁感應定律26
第六節自感、互感、渦流26
一、自感現象26
二、互感27
三、渦流28
第三章交流電路29
第一節正弦交流電的產生29
一、交流電和正弦交流電29
二、正弦交流電的產生29
第二節正弦交流電的幾個基本物理量31
一、正弦量及其三要素31
二、瞬時值、最大值和有效值31
三、周期、頻率和角頻率32
四、初相、相位、相位差32
五、正弦量的表示法33
第三節幾種簡單參數的交流電路34
一、純電阻電路34
二、純電感電路36
三、純電容電路37
四、交流電路中的功率40
第四節電阻和電感串並聯42
第五節三相交流電路43
一、三相交流電動勢的產生和表示法43
二、三相電源繞組的連線44
三、三相電路中負載的連線47
四、三相功率49
第四章工業電子學基礎知識50
第一節半導體材料及其導電特性50
一、半導體材料鍺和矽的導電特性50
二、PN結的單嚮導電性51
第二節二極體和直流電源52
一、半導體二極體的結構和特性52
二、二極體的參數53
三、二極體整流的工作原理54
四、直流電源54
第三節三極體和交流放大電路56
一、半導體三極體的結構和類型56
二、三極體的電流放大作用57
三、三極體的特性曲線58
四、三極體的各種工作狀態61
五、單管交流放大電路62
六、多級放大器64
第四節場效應管和可控矽65
一、場效應管的結構和特徵65
二、可控矽和可控整流65
第五節線性積體電路和運算放大器67
一、線性積體電路及其套用67
二、運算放大器工作原理及套用67
第六節脈衝數字電路69
一、概述69
二、三極體工作在開關狀態70
三、脈衝數字電路的工作原理及套用70
第五章電氣照明72
第一節電氣照明的一般知識72
一、電光源的分類及選擇72
二、照明種類72
三、照明及照度標準73
四、照明質量標準75
第二節照明燈具的選擇76
一、工廠燈具的型號意義76
二、燈具的特徵76
三、燈具的選擇77
第三節電氣照明的配電系統78
一、電氣照明的供電方式78
二、電壓選擇80
三、布線方式80
第四節電氣照明的控制線路80
一、白熾燈的控制線路80
二、日光燈的控制線路81
三、探照燈、碘鎢燈的控制線路83
四、高壓水銀燈(汞燈)83
五、高壓鈉燈的控制線路84
六、氙燈的控制線路84
第六章變壓器85
第一節概述85
一、變壓器的構造和銘牌數據85
二、單相變壓器的工作原理87
第二節三相變壓器91
第三節特殊用途的變壓器93
一、自耦變壓器93
二、儀用互感器93
三、電焊變壓器95
第四節電力變壓器的維護95
第七章交流電動機97
第一節概述97
一、交流電動機及類型97
二、交流電動機的構造97
三、旋轉磁場99
四、異步電動機工作原理101
第二節三相異步電動機102
一、轉差率102
二、轉子各參數與轉差率的關係103
三、三相異步電動機的電磁轉矩103
四、三相異步電動機的額定值105
第三節三相同步電動機105
第四節電動機的運行管理和維護108
一、電動機的運行管理108
二、電動機軸承的維護和潤滑110
第八章三相交流電動機的控制111
第一節低壓電器111
一、開關111
二、熔斷器113
三、交流接觸器113
四、按鈕114
五、熱繼電器114
第二節三相異步電動機開停的常見控制電路116
一、點動控制線路116
二、接觸器自鎖控制線路117
三、具有過載保護的自鎖控制線路117
四、按鈕連鎖的正反轉控制118
五、接觸器連鎖的正反轉控制118
六、限位控制120
七、自動循環控制120
第三節三相異步電動機的啟動121
一、全壓直接啟動121
二、降壓啟動122
三、軟啟動器啟動123
第四節三相異步電動機的調速123
一、變極調速124
二、改變轉差率調速124
三、變頻調速125
第九章電熱設備127
第一節概述127
第二節電阻爐128
一、結構128
二、爐襯130
三、爐子功率的確定131
四、加熱元件132
第三節感應爐135
一、概述135
二、無芯感應熔煉爐137
三、有芯感應熔煉爐138
四、感應爐工頻電源主迴路139
五、感應爐的導線141
第四節電伴熱141
第十章電氣測量指示儀表144
第一節概述144
一、儀表的分類144
二、儀表的級別144
三、電工儀表常用符號及其意義145
四、儀表的靈敏度及儀表常數147
第二節磁電系儀表147
一、磁電系儀表的原理與結構147
二、磁電系儀表的套用148
第三節電磁系儀表150
一、電磁系儀表的原理與結構150
二、電磁系儀表特點及套用151
三、電磁系鉗形表152
第四節電動系儀表153
一、原理與結構153
二、電動系儀表的特性與套用153
三、電動系功率表153
四、功率因數表155
第五節感應系儀表156
一、結構原理156
二、感應系儀表的特徵157
三、瓦時表157
第六節萬用表160
一、結構特點160
二、使用萬用表應注意的問題161
三、萬用表參考線路圖161
第十一章化工企業供電164
第一節發電和輸電164
一、發電概述164
二、輸電概述165
第二節化工企業供電168
一、化工企業供電特點168
二、化工企業供電169
三、UPS172
第十二章電氣安全174
第一節人身觸電的危害及觸電方式174
一、電流對人體的危害174
二、人體電阻175
三、安全電壓176
四、觸電方式176
第二節絕緣、屏護和間距177
一、絕緣177
二、屏護180
三、間距180
第三節接地和接零185
一、接地和接零的類型、特點及作用185
二、接地裝置的選擇188
三、接地裝置的安裝190
第四節配電系統的接地制式191
一、TN系統191
二、 TT系統192
三、 IT系統193
第五節靜電的危害和防護194
一、靜電的產生和特點194
二、靜電的危害195
三、靜電的防護196
第六節防雷保護198
一、概述198
二、防雷裝置199
三、避雷裝置的材料及安裝202
四、防雷措施205
第二篇化工儀表
第十三章化工自動化基本知識210
第一節化工自動控制系統的組成及分類210
一、化工生產過程的控制210
二、自動控制系統的組成212
三、自動控制系統的分類215
第二節自動控制系統的過渡過程及其質量指標215
一、系統的靜態、動態和干擾作用215
二、自動控制系統的過渡過程及其質量指標217
第三節化工自動化儀表簡介219
一、自動化儀表的分類219
二、常用的自動化儀表219
第十四章化工生產過程參數檢測及儀表221
第一節概述221
一、測量過程及測量誤差221
二、精度等級、變差和靈敏度222
三、檢測儀表的組成223
第二節溫度檢測及儀表223
一、概述223
二、常用測溫元件及變送器225
三、常用溫度顯示儀表232
四、溫度儀表的選擇及安裝244
第三節壓力檢測及儀表245
一、概述245
二、常用測壓方法及儀表246
三、壓力檢測儀表的選擇及安裝253
第四節流量檢測及儀表255
一、概述255
二、節流式流量計256
三、其他檢測方法簡介266
第五節物位檢測及儀表270
一、概述270
二、常用的液位檢測儀表271
三、其他物位計簡介276
第六節過程分析儀器簡介279
一、概述279
二、過程分析儀器的組成及分類279
三、常見過程分析儀器280
第十五章對象特性288
第一節概述288
第二節對象的動態特性曲線288
第三節描述對象特性的三個參數289
一、放大係數K及其對控制過程的影響289
二、時間常數T及其對控制過程的影響290
三、滯後時間τ及其對控制過程的影響291
第十六章控制規律和調節器294
第一節雙位調節294
第二節比例調節296
一、比例調節規律及其特點296
二、比例度299
三、比例度對調節過程的影響300
第三節比例積分調節301
一、積分作用的特點302
二、比例積分調節作用303
第四節比例微分調節305
一、微分調節規律的特點305
二、比例微分調節306
三、比例積分微分調節307
四、調節器簡介309
第十七章調節閥313
第一節氣動薄膜調節閥的特性及選型313
一、氣動薄膜調節閥結構和工作原理313
二、調節閥的主要類型314
三、調節閥的流通能力與流量特性317
四、調節閥的選擇320
第二節閥門定位器321
一、閥門定位器的工作原理321
二、閥門定位器的作用321
第三節電動調節閥322
一、電動調節閥概述322
二、電動調節閥結構及工作原理322
第十八章簡單控制系統324
第一節簡單控制系統的構成324
一、簡單控制系統的構成324
二、被控參數的選擇324
三、操作變數的選擇325
四、滯後對控制過程的影響325
五、調節器控制規律的選擇326
六、調節器參數的工程整定326
第二節簡單控制系統的投運328
一、投入運行前的準備工作328
二、控制系統的投運330
第三節常見化工單元的控制方案332
一、流量控制系統332
二、溫度控制系統333
三、精餾塔的控制334
第十九章複雜控制系統336
第一節串級系統336
一、概述336
二、串級控制系統構成337
三、串級控制系統特點339
四、調節器正、反作用的確定339
第二節其他複雜控制系統340
一、均勻控制系統340
二、比值控制系統341
三、三衝量控制系統342
第二十章計算機控制系統345
第一節計算機控制系統簡介345
一、概述345
二、計算機控制系統的構成345
三、計算機控制系統的分類347
第二節集散控制系統349
一、集散控制系統(DCS)的特點349
二、集散控制系統的構成350
第三節集散控制系統舉例354
一、美國霍尼韋爾(Honeywell)公司的TDC 3000系統354
二、美國霍尼韋爾公司的TPS系統356
三、日本橫河（Yokogawa)公司的CENTUM系統363
四、日本橫河公司的CS 3000系統365
第四節可程式邏輯控制器和緊急停車系統369
一、可程式邏輯控制器369
二、緊急停車系統371
第二十一章自動信號報警與連鎖保護系統374
第一節概述374
一、自動信號報警系統的基本工作狀態375
二、自動信號連鎖圖常用符號375
第二節自動信號報警迴路與連鎖保護系統375
一、自動信號報警迴路375
二、連鎖保護迴路376
三、自動信號連鎖在生產過程中的套用377
思考題381
習題406
習題解答420
