本书为
化工工艺专业及相似专业使用的综合性机械课程
教材,是作者依据多年的教学经验、几个版本的编写经验,并结合多年从事
容器及
设备技术工作的体会编写而成。内容分为三篇,即力学
基础、压力容器、典型
化工设备。主要介绍板壳力学基础理论,金属
材料的基本知识,中、低压力容器和典型化工设备的强度
计算方法、结构
设计、有关的
标准和
规范等。配有
习题、例题、内容实用,便于自学。
《化工设备机械基础》是一本综合多门学科、理论与实用并重的机械类教学用书,其理论内容是讲授杆件、板壳力学的基础理论和金属材料的基本知识,介绍中低压压力容器与几种典型化工设备的设计与计算;其实用内容提供的是较完整的教学所需的压力容器与
化工设备设计资料。理论内容适合于课堂讲授或自学,实用部分的资料既可供实践性教学环节(如课程设计、
毕业设计)使用,也可供从事压力容器设计、制造、管理人员参考。由此,可知本门课程的教学目的是:使学生掌握杆件、平板、回转形壳体的基础力学理论和金属材料的基础知识;熟悉涉及压力容器设计、制造、材料使用和监察管理的有关标准和
法规;具备设计、使用和管理中、低压压力容器与化工设备的能力。
早期的《化工设备机械基础》教材是针对化工工艺专业学生的。该教材综合了《
理论力学》、《材料力学》、《金属学》、《机械设计》、《
化工容器与设备》多门课程的部分内容。经过二十多年教学探索和实践,已初步形成了比较完整的课程体系,其教材也摆脱了早期那种“拼盘”式的结构。由于这门课程有利于对非机械类专业学生综合能力的培养,而又无须设置多门课程,比较符合培养复合型人才的需要,所以继化工工艺专业之后,像轻工、食品、制药、环保、
能源等非机械类专业,也在开设或计划开设类似或相同的课程。由于包括中央电大在内的全国许多高等院校都在开设《化工设备机械基础》课,所以以《化工设备机械基础》为书名的教材也就出现了各具特色的多种版本。为了便于读者选用,下面对本书的编写特点做一简单介绍。
编写本书总的指导思想是:好教、易学、实用。
一、理论内容的编写遵循讲清、学懂和够用的原则
1以初学者的认识水平和接受能力来确定理论讲授的起点、顺序和深度。语言通俗,层次分明,按照学生的逻辑思维去揣摩(结合教学经验)他们在学习过程中会出现什么问题,指出其出现疑难的原因,有的放矢地处理所要讲授的理论。
2以“够用”为原则,简化某些理论内容。但简化不是浓缩,浓缩违背初学者的认识规律。简化更不是简单地删除,因为有些概念不能不讲。所以要简化只能从改变讲授方法上入手,尝试采用“易化”处理的办法来达到简化目的。这种尝试效果如何,有待广大师生评议。
3有比较才能有鉴别。本书通过正文讲解、章节小结、思考题的设计与自我检查题的引导等多种方式,将过去教学中发现的、学生可能产生的错误概念、模糊认识、似是而非的理解与正确的结论进行对比性的讲解和判别,目的是引导学生在对比中加深理解,培养严谨认真的学风。
4根据本课程的教学要求,对于教材中所涉及的理论公式,编者并未一一推导。对于不进行推导的公式,须要讲清公式所揭示的规律及其适用条件,使读者理解、接纳、会用。对于必须推导的公式,比较侧重的是揭示在推导过程中所反映出来的概念与结论,而不是那些符号数字公式的罗列与推演。
5在讲授理论性内容为主的章节中,编写了部分习题,并给出了参考答案,以
检验学生解决实际问题的能力。
二、实用内容编写的几点说明
1所提供的资料主要取自涉及压力容器材料、设计、制造、检验、使用和监察管理等方面的(国家、部颁、行业)标准、法规和规定。同时也编入了少量编者个人的工作成果,即部分内、外压容器壳体和封头的计算厚度表,以及一些带有拾遗补缺或综合归纳性质的数据和资料。这些资料基本上可以满足PN≤4MPa的压力容器在设计、制造、使用和管理上的参考需要。
2为了尽量提高单页篇幅的信息量,对于大部分标准,在保持信息量完整的条件下,编者均作了重组与改编,与原始资料相比可节省篇幅50%以上。
3现行压力容器标准,一是数量多,二是经常修订,有一些相关联的标准,由于修订时间不同,往往在一段时间内,在它们之间会出现某些不协调一致之处。对于这类问题,编者除了指出其差别,并给出不同的数据外,有的还提出了解决问题的建议。
4对《
钢制压力容器》(GB150)作选择性讲解是本书主要内容之一。作为
国家标准,它要考虑可能出现的各种情况,所以涉及的面很广。但是作为教材,其内容应根据教学和使用要求作出取舍和变更。譬如椭圆形封头,在GB150中考虑了各种长短轴的比值,可是常用的只是(a/b)=2的椭圆形封头,若只讨论这种封头就简单多了。又譬如锥形壳体既要考虑作封头使用,又要考虑用作变径段,所以计算方法较繁琐,但是遇到......