環(huán)境工程設(shè)備

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部2005年制定的“普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材”申報(bào)指南的要求編寫的。    本書為了突出設(shè)備設(shè)計(jì)知識的基礎(chǔ)性和避免與專業(yè)課重復(fù)，不是介紹設(shè)備構(gòu)造與尺寸的設(shè)計(jì)方法，而是介紹了環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和規(guī)范化知識、環(huán)境保護(hù)設(shè)備使用的材料、容器的設(shè)計(jì)與制造方法、管道與閥門的選擇方法，從而使讀者從共性上明確了設(shè)備設(shè)計(jì)的方法。為了便于讀者理解，本書還精選了四種典型環(huán)保設(shè)備的設(shè)計(jì)實(shí)例，從而增加了全書的直觀性。    本書可作為高等學(xué)校給水排水工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)及其他相關(guān)專業(yè)的本科生教材，適用課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)為40～60，對于40學(xué)時(shí)的課程，可以酌情安排部分內(nèi)容自學(xué)。本書也可供研究生和設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)單位的科技人員參考。

書籍目錄

0 緒論  0.1 環(huán)境工程設(shè)備的定義和分類    0.1.1 定義    0.1.2 分類  0.2 機(jī)械類與容器類環(huán)保設(shè)備    0.2.1 機(jī)械類環(huán)境工程設(shè)備    0.2.2 容器類環(huán)境工程設(shè)備  0.3 標(biāo)準(zhǔn)化知識簡介    0.3.1 標(biāo)準(zhǔn)化簡史    0.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化的主要作用    0.3.3 標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)的定義    0.3.4 標(biāo)準(zhǔn)的分類    0.3.5 標(biāo)準(zhǔn)的代號和編號    0.3.6 ISO9000和ISO14000簡介  0.4 環(huán)境工程設(shè)備的選用與設(shè)計(jì)原則    0.4.1 成套設(shè)備中的單體設(shè)備    0.4.2 通用設(shè)備的選用原則    0.4.3 專用設(shè)備的設(shè)計(jì)原則1 環(huán)境工程設(shè)備材料  1.1 材料的基本性能    1.1.1 化學(xué)性能    1.1.2 物理性能    1.1.3 機(jī)械性能    1.1.4 加工工藝性能  1.2 碳鋼與鑄鐵    1.2.1 鐵碳合金的組織結(jié)構(gòu)    1.2.2 鐵碳合金狀態(tài)圖    1.2.3 鋼的熱處理    1.2.4 碳鋼    1.2.5 鑄鐵  1.3 合金鋼    1.3.1 合金鋼的分類與編號    1.3.2 合金元素對鋼的影響    1.3.3 可焊接的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼    1.3.4 專業(yè)用鋼    1.3.5 特殊性能鋼  1.4 有色金屬及其合金    1.4.1 鋁及其合金    1.4.2 銅及其合金    1.4.3 鈦及其合金    1.4.4 鎳及其合金  1.5 非金屬材料與復(fù)合材料    1.5.1 無機(jī)非金屬材料    1.5.2 有機(jī)非金屬材料（有機(jī)高分子材料）    1.5.3 復(fù)合材料  1.6 材料的腐蝕與防腐    1.6.1 腐蝕與防護(hù)基本原理    1.6.2 防止和減緩腐蝕的方法    1.6.3 金屬腐蝕的評定方法  1.7 環(huán)境工程設(shè)備材料選擇    1.7.1 材料的物理、力學(xué)性能    1.7.2 材料的耐腐蝕性    1.7.3 材料的經(jīng)濟(jì)性2 容器設(shè)計(jì)與制造  2.1 容器設(shè)計(jì)概述    2.1.1 常壓容器與壓力容器    2.1.2 容器的分類    2.1.3 容器設(shè)計(jì)的基本要求    2.1.4 容器的零部件標(biāo)準(zhǔn)化    2.1.5 容器材料的選擇  2.2 內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)    2.2.1 回轉(zhuǎn)殼體的幾何特性    2.2.2 回轉(zhuǎn)殼體薄膜應(yīng)力分析    2.2.3 典型回轉(zhuǎn)殼體的應(yīng)力分析    2.2.4 內(nèi)壓薄壁容器強(qiáng)度計(jì)算    2.2.5 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定    2.2.6 容器的壓力試驗(yàn)  2.3 內(nèi)壓容器封頭設(shè)計(jì)    2.3.1 凸形封頭    2.3.2 錐形封頭    2.3.3 平板形封頭  2.4 容器法蘭連接    2.4.1 法蘭連接的種類和結(jié)構(gòu)    2.4.2 法蘭標(biāo)準(zhǔn)與選用  2.5 容器的支座    2.5.1 臥式容器的支座    2.5.2 立式容器的支座  2.6 容器附件與開孔補(bǔ)強(qiáng)    2.6.1 容器附件    2.6.2 容器的開孔與補(bǔ)強(qiáng)  2.7 金屬容器焊接    2.7.1 電弧焊    2.7.2 焊接接頭和坡口形式    2.7.3 焊接缺陷和質(zhì)量檢驗(yàn)  2.8 容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的防腐蝕問題    2.8.1 腐蝕裕量的確定    2.8.2 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則  2.9 常壓容器    2.9.1 常壓容器的設(shè)計(jì)參數(shù)    2.9.2 圓筒形常壓容器設(shè)計(jì)    2.9.3 立式圓筒形儲罐設(shè)計(jì)    2.9.4 矩形容器設(shè)計(jì)  2.10 容器新材料與新技術(shù)    2.10.1 雙折邊螺旋咬合容器    2.10.2 搪瓷復(fù)合鋼板拼裝容器    2.10.3 玻璃鋼容器    2.10.4 工程塑料容器3 管道與閥門  3.1 管道的分類  3.2 金屬管    3.2.1 無縫鋼管    3.2.2 焊接鋼管    3.2.3 鑄鐵管  3.3 塑料管分類    3.3.1 按照管材分類    3.3.2 按照塑料管道的結(jié)構(gòu)特征分類  3.4 硬聚氯乙烯（UPVC）管  3.5 聚烯烴管道    3.5.1 聚烯烴管道的發(fā)展概況    3.5.2 聚乙烯管(PE管)    3.5.3 聚丙烯(PP)管道    3.5.4 聚丁烯（PB）管道  3.6 塑料復(fù)合管    3.6.1 塑塑復(fù)合管    3.6.2 鋼塑復(fù)合管    3.6.3 鋁塑復(fù)合管  3.7 管道的安裝    3.7.1 管道的連接    3.7.2 管道連接方式的選擇    3.7.3 管道的法蘭連接    3.7.4 管道支吊架    3.7.5 管道避震  3.8 閥門    3.8.1 常用閥門的種類    3.8.2 閘閥    3.8.3 截止閥    3.8.4 蝶閥    3.8.5 球閥    3.8.6 止回閥    3.8.7 閥門的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較    3.8.8 閥門的安裝4 機(jī)械傳動(dòng)與減速器  4.1 概述    4.1.1 傳動(dòng)的功用與分類    4.1.2 傳動(dòng)示意圖    4.1.3 傳動(dòng)比和效率  4.2 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)    4.2.1 帶傳動(dòng)的工作原理和特點(diǎn)    4.2.2 帶傳動(dòng)的分類    4.2.3 V形帶和V形帶輪    4.2.4 鏈傳動(dòng)  4.3 齒輪傳動(dòng)    4.3.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類型    4.3.2 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸    4.3.3 一對漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)    4.3.4 齒輪的構(gòu)造    4.3.5 齒輪的材料與失效    4.3.6 蝸桿傳動(dòng)    4.3.7 幾種傳動(dòng)形式的比較  4.4 輪系與減速器    4.4.1 輪系    4.4.2 普通減速器    4.4.3 行星減速器    4.4.4 無級變速器  4.5 傳動(dòng)裝置實(shí)例——攪拌裝置    4.5.1 攪拌器的形式和選用    4.5.2 攪拌附件    4.5.3 攪拌軸    4.5.4 傳動(dòng)裝置5 環(huán)境工程設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)例  5.1 中、低壓容器設(shè)計(jì)實(shí)例    5.1.1 工藝設(shè)計(jì)條件    5.1.2 設(shè)計(jì)步驟及圖紙  5.2 矩形容器設(shè)計(jì)實(shí)例    5.2.1 工藝設(shè)計(jì)條件    5.2.2 設(shè)計(jì)步驟及圖紙  5.3 常壓立式圓筒形儲罐設(shè)計(jì)實(shí)例    5.3.1 工藝設(shè)計(jì)條件    5.3.2 設(shè)計(jì)步驟及圖紙  5.4 攪拌機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例    5.4.1 工藝設(shè)計(jì)條件    5.4.2 設(shè)計(jì)步驟附錄  附錄1 鋼材許用應(yīng)力（摘自GB 150—1998）  附錄2 鋼管許用應(yīng)力（摘自GB 150—1998）  附錄3 熱軋工字鋼規(guī)格及截面特性參數(shù)（摘自GB 706—88）  附錄4 熱軋槽鋼規(guī)格及截面特性參數(shù)（摘自GB 707—88）  附錄5 熱軋等邊角鋼規(guī)格及截面特性參數(shù)（摘自GB 9787—88）  附錄6 熱軋不等邊角鋼規(guī)格及截面特性參數(shù)（摘自GB 9788—88）  附錄7 輸送流體用無縫鋼管規(guī)格（摘自GB 8163—87）  附錄8 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管規(guī)格（摘自GB/T 14976—94）  附錄9 鋼材彈性模量  附錄1 0鋼制壓力容器用甲型平焊法蘭的結(jié)構(gòu)型和系列尺寸（摘自JB 4701—92）  附錄11 突面、凹凸面、榫槽面管法蘭的密封面尺寸（摘自HG 20592—97）  附錄12 板式平焊鋼制管法蘭參數(shù)（摘自HG 20592—97）  附錄13 突面管法蘭墊片尺寸（摘自HG 20592—97）  附錄14 補(bǔ)強(qiáng)圈形式與尺寸  附錄15 有關(guān)筒體和封頭數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)

媒體關(guān)注與評論

　　本書是根據(jù)教育部2005年制定的“普通高等教育‘十一五’國家級教材規(guī)劃”申報(bào)指南的要求編寫的?！　　　‰S著我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水和廢水處理、大氣污染控制、噪聲控制和固體廢棄物污染控制等治理工程日趨設(shè)備化、系列化和成套化。環(huán)境工程專業(yè)的工藝設(shè)計(jì)人員不但需要進(jìn)行治理工藝的設(shè)計(jì)和單元處理設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)，而且在工程設(shè)計(jì)中還經(jīng)常需要與機(jī)械設(shè)計(jì)人員交流和溝通，有時(shí)甚至需要自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)備和機(jī)械設(shè)計(jì)，這樣就對環(huán)境工程以及給水排水等專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)的教學(xué)提出了加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力的要求。隨著教學(xué)改革的深入，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、工程界一致要求環(huán)境工程本科專業(yè)增設(shè)“環(huán)境工程設(shè)備”課程，本書就是為了滿足這一要求而編寫的教材?！　　　闈M足本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的教學(xué)需要，編者自1998年開始，編寫了文字和電子版“畢業(yè)設(shè)計(jì)講座”講義，用以指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。講義在同濟(jì)大學(xué)使用多年，學(xué)生反映良好。后因開設(shè)環(huán)境工程設(shè)備課程的需要，又在該講義的基礎(chǔ)上增減刪改，編寫成這本《環(huán)境工程設(shè)備》。　　本書突出環(huán)境工程設(shè)備課程所涉及的共性問題，即設(shè)備材料的選擇、容器設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算、管道閥門和支架的選擇和設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)的基本方法等；對環(huán)境工程設(shè)備中個(gè)性問題的內(nèi)容，如各類處理設(shè)備具體構(gòu)造的介紹和尺寸計(jì)算，因?yàn)樵谒幚砉こ?、大氣污染控制工程及固體廢棄物污染控制工程等專業(yè)課程中已經(jīng)做了詳細(xì)的闡述，本書不再重復(fù)，以免發(fā)生與專業(yè)課程教材內(nèi)容重復(fù)雷同的弊病。　　　　環(huán)境工程設(shè)備與化學(xué)工程設(shè)備有很多相同及相似之處，但也有很多不同。如化工設(shè)備往往要能適應(yīng)高溫、高壓的生產(chǎn)條件，所接觸的物料常常是易燃、易爆、具有強(qiáng)烈腐蝕性的；而環(huán)境工程設(shè)備大部分在常溫、常壓和低壓條件下工作，所接觸的物料一般腐蝕性不太強(qiáng)，易燃、易爆的場合也較少遇到。因此，本書依據(jù)環(huán)境工程設(shè)備的特點(diǎn)，略去中高壓、超高壓和外壓容器設(shè)計(jì)的內(nèi)容，增加一般化學(xué)工程設(shè)備教材中論述較少而環(huán)境工程設(shè)備中經(jīng)常用到的常壓容器、矩形容器、立式圓筒形儲罐和有機(jī)高分子材料容器設(shè)計(jì)的內(nèi)容?！　　　×硗猓b于本書的讀者對象是環(huán)境工程工藝設(shè)計(jì)人員而不是機(jī)械設(shè)計(jì)人員，所以介紹設(shè)計(jì)方法時(shí)不進(jìn)行煩瑣的公式推導(dǎo)，而是著重于如何應(yīng)用這些公式解決實(shí)際的設(shè)計(jì)問題。為此，書中不但編入了不少設(shè)計(jì)例題，還專設(shè)一章“環(huán)境工程設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)例”，詳細(xì)介紹了中低壓容器、矩形容器、常壓立式圓筒形儲罐、攪拌機(jī)這樣的典型設(shè)備的設(shè)計(jì)方法。作者希望通過這些例題和設(shè)計(jì)實(shí)例的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生從事設(shè)備設(shè)計(jì)的實(shí)際能力，并有利于他們在工程設(shè)計(jì)過程中與機(jī)械設(shè)計(jì)人員交流溝通?！　　　”緯诰w論中簡要介紹了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的基本知識以及最新頒布的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，目的也是希望學(xué)生了解標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，養(yǎng)成在今后設(shè)計(jì)工作中遵循規(guī)范的好習(xí)慣。對于近年來出現(xiàn)的設(shè)備制造的新材料、新技術(shù)如高分子有機(jī)材料、復(fù)合管道、雙折邊螺旋咬合容器、無級減速器等，本書也做了簡要介紹，以期使學(xué)生對最新科技動(dòng)態(tài)有所了解?！　　　W(xué)習(xí)本書需要掌握工程力學(xué)的知識，大部分環(huán)境工程和給水排水工程等專業(yè)都已開設(shè)了工程力學(xué)的課程，所以本書不再詳述這方面的內(nèi)容。對于少數(shù)沒有開設(shè)工程力學(xué)的院校，在講授本課程時(shí)，可以自行補(bǔ)充物體受力分析、直桿拉伸和壓縮、直梁彎曲、剪切、圓軸扭轉(zhuǎn)等工程力學(xué)方面的基本知識。　　　　本書可作為高等學(xué)校環(huán)境工程、給水排水工程、環(huán)境科學(xué)及其他相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供研究生和設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)單位的科技人員參考?！　　　”窘滩倪m用課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)為40～60學(xué)時(shí)，對于40學(xué)時(shí)的課程，可以酌情將以下章節(jié)內(nèi)容安排為學(xué)生課外自學(xué)：0?3?6、1?2～1?5、2?10、3?5～3?6、4?2?4、4?4?4以及第5章。　　本書由金兆豐主編，范瑾初主審，其中緒論、第1章、第2章由金兆豐編寫，第3章由周惠躍、徐競成編寫，第4章、第5章由金兆豐、陳慧編寫。　　　　本書的編寫過程中參閱了大量的化工設(shè)備設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)方面的教材、標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料，這些教材、標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料都在書后的參考資料中一一列出。在本書完稿之際，我們謹(jǐn)對這些參考資料的各位作者致以誠摯的謝意?！　　　∮捎趥€(gè)人觀點(diǎn)及局限所限，本書中疏漏與不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。　　　　　　金兆豐　　于同濟(jì)大學(xué)2007年6月

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