本書根據(jù)教育部示范性高職院校建設(shè)項(xiàng)目要求,結(jié)合編者多年校企合作與工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)編寫而成。本書主要介紹了化工設(shè)備受力與承載能力分析,化工設(shè)備基本常識(shí),壓力容器設(shè)計(jì),容器主要零部件,換熱設(shè)備,塔設(shè)備,反應(yīng)設(shè)備,其他化工常用設(shè)備,化工設(shè)備的運(yùn)行管理。內(nèi)容基本概括了化工設(shè)備設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型、使用維護(hù)所必需的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)及技能要求,涉及面廣、工程實(shí)踐性強(qiáng)。本書采用了新頒布實(shí)施的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,內(nèi)容豐富、層次清晰,采用項(xiàng)目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法組織教學(xué)內(nèi)容,深入淺出,適用性、實(shí)用性強(qiáng)。
本書以教育部關(guān)于國(guó)家示范性高職院校建設(shè)精神為指導(dǎo),以培養(yǎng)生產(chǎn)一線高技能型人才為目標(biāo),結(jié)合多年來校企合作與工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)編寫而成。
全書共分九個(gè)單元,每個(gè)單元又由若干個(gè)模塊和項(xiàng)目任務(wù)組成,重點(diǎn)單元以綜合性典型項(xiàng)目的實(shí)施為主線組織內(nèi)容。為方便教學(xué),每個(gè)單元開篇提出了本單元的學(xué)習(xí)要點(diǎn)和要達(dá)到的能力目標(biāo);每個(gè)模塊又提出了具體的學(xué)習(xí)目標(biāo),以提出問題的方式引導(dǎo)本模塊的學(xué)習(xí)。每個(gè)單元末編排了一定數(shù)量的具有工程實(shí)踐性的思考與練習(xí)題,注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位技能。
本書內(nèi)容與工程實(shí)際緊密結(jié)合,突出了以下幾點(diǎn)特色:
。保└鶕(jù)國(guó)家示范性高職院校建設(shè)項(xiàng)目要求,結(jié)合校企合作人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),企業(yè)專家全程深度參與編寫,緊緊圍繞專業(yè)的職業(yè)能力安排內(nèi)容。
。玻┙Y(jié)合典型工作任務(wù),針對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)施所需要的知識(shí)點(diǎn)和技能展開分析,工程實(shí)用性強(qiáng),注重培養(yǎng)學(xué)生的工程概念,便于學(xué)生體驗(yàn)化工設(shè)備工作的全過程,有利于學(xué)生掌握職業(yè)技能和順利就業(yè)。
3)形式新穎、層次清晰。內(nèi)容從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合進(jìn)行整合,從化工設(shè)備單一技能的訓(xùn)練過渡到化工設(shè)備運(yùn)用能力的培養(yǎng)。
4)內(nèi)容全面、重點(diǎn)突出。本書內(nèi)容較全面,涉及壓力容器和化工設(shè)備的理論基礎(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),典型設(shè)備結(jié)構(gòu)等,相關(guān)單元設(shè)有知識(shí)擴(kuò)展,能滿足各種不同層次的教學(xué)目標(biāo)。
本書第1版已經(jīng)使用6年,實(shí)際使用效果好,得到師生廣泛好評(píng)。但隨著化工裝備技術(shù)的發(fā)展,一些新設(shè)備、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)迅猛發(fā)展,需要通過修訂來反映和融入新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)的要求,滿足高職院校對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。針對(duì)上述情況并結(jié)合江蘇省高等學(xué)校“十二五”重點(diǎn)教材建設(shè)要求,編者對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了修訂、調(diào)整。本次修訂采用了新頒布的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,將GB150—2011、新《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和一系列材料標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,將地區(qū)化工裝備業(yè)中最新的典型案例納入本書中,便于學(xué)生掌握新知識(shí)、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn),盡快適應(yīng)工作崗位。本書將第1版使用過程中師生發(fā)現(xiàn)的謬誤進(jìn)行了修改。修訂過程中誠(chéng)邀了多位企業(yè)專家、兄弟院校的專任教師擔(dān)任參編人員,將職業(yè)崗位要求和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具體化。
本書第三、四、五單元由南通職業(yè)大學(xué)王磊副教授編寫;第七單元由企業(yè)專家孫明華高級(jí)工程師編寫,他同時(shí)為全書提供了大量工程項(xiàng)目實(shí)例,并為全書內(nèi)容設(shè)計(jì)提供了寶貴意見;第八單元由南通職業(yè)大學(xué)肖紅升教授和蔡鳳教授編寫;第一單元由南通職業(yè)大學(xué)張鴻晨副教授編寫;第二單元的模塊一、二、四由東營(yíng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉德志副教授編寫;第二單元Ⅲ的模塊三由南通職業(yè)大學(xué)楊林娟教授編寫,并負(fù)責(zé)新標(biāo)準(zhǔn)的更新工作;第六單元由徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王敏副教授編寫;第九單元由濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院肖傳豪編寫。全書由王磊任主編,并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和最終定稿;肖紅升、孫明華、劉德志任副主編。本書由南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院李業(yè)農(nóng)教授、化生學(xué)院何曉春教授主審,兩位教授詳細(xì)審閱了本書修訂稿,提出了很有價(jià)值的修改意見,并對(duì)本書的出版給予了大力支持,在此表示衷心感謝!同時(shí)對(duì)全體審稿人員以及所有對(duì)本書的出版給予支持和幫助的同志一并表示衷心的感謝!
由于編者水平所限,本書難免有疏漏和不妥之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
第2版前言
第一單元 化工設(shè)備受力狀況與
承載能力分析 1
模塊一 構(gòu)件的受力狀況分析與
平衡計(jì)算 1
任務(wù)1 受力分析與受力圖的繪制 2
任務(wù)2 各種平面力系的平衡計(jì)算 6
模塊二 直桿拉伸和壓縮的強(qiáng)度計(jì)算 11
任務(wù)1 拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 11
任務(wù)2 實(shí)驗(yàn)———材料在軸向拉伸和
壓縮時(shí)的力學(xué)性能 14
模塊三 剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算 19
任務(wù)1 剪切的實(shí)用計(jì)算 20
任務(wù)2 擠壓的實(shí)用計(jì)算 21
模塊四 圓軸扭轉(zhuǎn)的實(shí)用計(jì)算 22
任務(wù)1 圓軸扭轉(zhuǎn)的特點(diǎn) 22
任務(wù)2 圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算 23
模塊五 直梁的彎曲 23
任務(wù)1 直梁的彎曲變形及內(nèi)力分析 24
任務(wù)2 彎曲應(yīng)力和彎曲強(qiáng)度計(jì)算 26
任務(wù)3 提高梁的抗彎強(qiáng)度的主要措施 28
知識(shí)擴(kuò)展 29
模塊六 組合變形和強(qiáng)度理論 30
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)組合變形和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài) 30
任務(wù)2 強(qiáng)度理論及應(yīng)用 31
模塊七 壓桿穩(wěn)定 34
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)壓桿失穩(wěn)及穩(wěn)定 34
任務(wù)2 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力和
臨界應(yīng)力 35
任務(wù)3 壓桿穩(wěn)定性計(jì)算 37
任務(wù)4 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 38
思考練習(xí)題 38
第二單元 化工設(shè)備基本常識(shí) 42
模塊一 化工生產(chǎn)及化工設(shè)備 42
任務(wù)1 了解化工生產(chǎn)的特點(diǎn) 43
任務(wù)2 了解化工生產(chǎn)對(duì)化工設(shè)備的
基本要求 43
模塊二 壓力容器的結(jié)構(gòu)與分類 45
任務(wù)1 壓力容器的總體結(jié)構(gòu)認(rèn)知 45
任務(wù)2 壓力容器的介質(zhì)和分類 48
模塊三 壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 52
任務(wù)1 了解國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 52
任務(wù)2 熟悉國(guó)內(nèi)的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 55
模塊四 化工設(shè)備常用材料 58
任務(wù)1 化工設(shè)備常用材料及選用 58
任務(wù)2 化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)措施 62
思考練習(xí)題 66
第三單元 壓力容器設(shè)計(jì) 69
模塊一 壓力容器的應(yīng)力分析 69
任務(wù)1 回轉(zhuǎn)薄殼的薄膜應(yīng)力分析 70
任務(wù)2 回轉(zhuǎn)薄殼的邊緣應(yīng)力及其處理 75
模塊二 內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的
強(qiáng)度計(jì)算 78
任務(wù)1 確定強(qiáng)度條件與計(jì)算壁厚 78
任務(wù)2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 80
任務(wù)3 實(shí)驗(yàn)———容器壓力試驗(yàn) 86
模塊三 內(nèi)壓容器封頭的設(shè)計(jì) 90
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)常用封頭的結(jié)構(gòu)形式 90
任務(wù)2 常用封頭的強(qiáng)度計(jì)算及選用 91
模塊四 外壓容器 101
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)外壓容器的穩(wěn)定性并
計(jì)算臨界壓力 102
任務(wù)2 外壓圓筒圖算法 106
Ⅴ
任務(wù)3 外壓封頭圖算法 110
任務(wù)4 實(shí)驗(yàn)———外壓容器的壓力試驗(yàn) 112
任務(wù)5 提高外壓容器穩(wěn)定性的途徑 113
典型項(xiàng)目實(shí)施 114
思考練習(xí)題 115
第四單元 容器主要零部件 119
模塊一 容器設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化 119
模塊二 法蘭連接 121
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)法蘭連接的結(jié)構(gòu)與分類 121
任務(wù)2 認(rèn)識(shí)法蘭連接的密封 123
任務(wù)3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)及其選用 126
模塊三 容器的支座 134
任務(wù)1 臥式容器支座的類型及選用 135
任務(wù)2 立式容器支座的類型及選用 138
模塊四 容器的開孔與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu) 143
模塊五 容器安全裝置 147
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)及選用安全閥 148
任務(wù)2 認(rèn)識(shí)及選用爆破片 149
任務(wù)3 認(rèn)識(shí)及選用安全裝置的其他
附件 151
模塊六 容器其他附件 153
典型項(xiàng)目實(shí)施 155
思考練習(xí)題 160
第五單元 換熱設(shè)備 163
模塊一 換熱設(shè)備的應(yīng)用及類型 163
模塊二 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)分析與
選型 170
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)管殼式換熱器的總體結(jié)構(gòu)與
基本類型 170
任務(wù)2 認(rèn)識(shí)管殼式換熱器的主要零部件
結(jié)構(gòu) 172
模塊三 換熱器的標(biāo)準(zhǔn)化及選用 183
任務(wù)1 熟悉管殼式換熱器標(biāo)準(zhǔn) 184
任務(wù)2 熟悉換熱設(shè)備的選用與維護(hù) 184
典型項(xiàng)目實(shí)施 188
知識(shí)擴(kuò)展 189
思考練習(xí)題 189
第六單元 塔設(shè)備 191
模塊一 塔設(shè)備的應(yīng)用及類型 191
模塊二 填料塔結(jié)構(gòu) 194
任務(wù)1 熟悉填料類型及其支承結(jié)構(gòu) 194
任務(wù)2 液體分布裝置 197
模塊三 板式塔結(jié)構(gòu) 201
任務(wù)1 熟悉板式塔的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 202
任務(wù)2 選用板式塔的主要內(nèi)部構(gòu)件 206
任務(wù)3 板式塔與填料塔的性能比較及
選用 215
模塊四 塔設(shè)備的載荷分析 216
任務(wù)1 塔設(shè)備的使用工況和危險(xiǎn)截面
確認(rèn) 216
任務(wù)2 不同截面上的載荷分析 218
典型項(xiàng)目實(shí)施 219
思考練習(xí)題 220
第七單元 反應(yīng)設(shè)備 221
模塊一 反應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用及類型 221
模塊二 機(jī)械攪拌釜式反應(yīng)器 225
任務(wù)1 總體結(jié)構(gòu)認(rèn)知 226
任務(wù)2 釜體及傳熱裝置的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與
選型 227
任務(wù)3 攪拌裝置的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與選型 234
任務(wù)4 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與選型 243
任務(wù)5 軸封裝置的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與選型 246
典型項(xiàng)目實(shí)施 250
知識(shí)擴(kuò)展 250
思考練習(xí)題 252
第八單元 其他化工常用設(shè)備 254
模塊一 干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與
選型 254
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)固體物料的干燥機(jī)理 254
任務(wù)2 干燥設(shè)備的選型 255
模塊二 過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與
選型 261
任務(wù)1 液固過濾設(shè)備的認(rèn)知 262
任務(wù)2 液固過濾設(shè)備的類型及選用 263
模塊三 分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)認(rèn)知與
選型 267
任務(wù)1 離心沉降設(shè)備的認(rèn)知 268
任務(wù)2 膜分離設(shè)備的認(rèn)知 272
任務(wù)3 氣液/氣固分離器的認(rèn)知 275
Ⅵ
任務(wù)4 液液分離(萃。┰O(shè)備的
認(rèn)知 277
思考練習(xí)題 279
第九單元 化工設(shè)備的運(yùn)行
管理 280
模塊一 化工設(shè)備的安全使用 280
任務(wù)1 安全教育與培訓(xùn) 280
任務(wù)2 化工設(shè)備的安全運(yùn)行 281
任務(wù)3 壓力容器的安全使用 284
模塊二 典型化工設(shè)備常見事故及
案例 288
任務(wù)1 壓力容器、鍋爐及壓力管道常見
事故及案例分析 288
任務(wù)2 塔、槽、釜設(shè)備常見事故及
案例分析 294
任務(wù)3 換熱設(shè)備常見事故及案例分析 296
思考練習(xí)題 297
參考文獻(xiàn) 298