本教材以理论够用、实践导向、对接行业为编写理念,在充分借鉴国内外优秀教材编写经验的基础上,紧密结合当前化工行业的发展现状与技术趋势,对化工设备的相关知识进行了系统梳理与合理编排。本教材教学设计共包括十一个单元,内容涵盖化工设备的基础知识、典型设备的结构与工作原理、设备的设计与选型、设备的操作与维护等核心知识。
在编写过程中,本教材力求做到内容体系完整,逻辑层次清晰;理论联系实际,注重实践应用;紧跟行业发展,立足行业、区域产业特点,以技术和产业升级为依托,将新技术、新工艺、新规范、新标准引入教学内容中。
本教材在各教学任务的示例选用中,注重理论联系实际,强化工程应用,并引入新工程案例。各教学任务后均有题型丰富的习题,便于学生对知识的回顾与总结。本教材本次修订主要内容包括:
1.对原书中涉及的部分国标、部标、行标进行了替换更新;
2.对涉及相关新标准的内容作了相应的更改,对有关的概念进行了重新阐释;
3.对照新标准,对相关的示图和表格及设计计算方法进行替换更新,对采用新标准、新材料的计算类例题进行了重新核算;
4.在化工设备基础知识部分增加腐蚀与防护方面的内容;
5.开发了一定的动画、典型例题及习题解析微视频等立体化资源;
6.充分挖掘教材内容的课程思政育人元素,围绕弘扬大国工匠精神,培养职业素养,提升安全意识、标准意识、质量意识、创新意识等,选取与本课程结合紧密的课程思政元素,以二维码形式有机融入教材中。
本教材单元一由云南技师学院(云南工贸职业技术学院)王会祥编写,单元二由湖南化工职业技术学院冯修燕编写,单元三及附录由湖南化工职业技术学院李琴编写,单元四由湖南化工职业技术学院张治坤编写,单元五由湖南化工设计院有限公司黄艳编写,单元六由湖南化工职业技术学院向寓华编写,单元七由湖南化工职业技术学院何鹏飞编写,单元八由湖南化工职业技术学院李群松编写,单元九由湖南化工职业技术学院吴兴欢编写,单元十由湖南化工职业技术学院刘智湘编写,单元十一由湖南化工职业技术学院周卫民编写。全书由湖南化工职业技术学院李琴担任主编并统稿。中国化工株洲橡胶研究设计院王资院教授对本书进行了认真细致的审阅,并提出了许多宝贵意见和建议,在此表示衷心感谢。
由于化工技术发展迅速,且编写人员水平有限,教材中难免存在不足之处,恳请广大读者在使用过程中提出宝贵意见与建议,以便我们进一步修订完善。
编者
单元一化工设备基本知识 001
任务一化工设备在化工生产中的作用分析001
任务二化工生产对化工设备的基本要求认知003
任务三压力容器结构与类型认知005
任务四化工设备常用材料分析010
任务五金属材料的腐蚀与防护024
任务六化工设备及压力容器常用标准规范认知030
单元二内压薄壁容器 034
任务一内压薄壁容器壳体的应力分析034
任务二内压薄壁容器壳体厚度的确定038
任务三内压薄壁容器强度校核051
任务四内压封头的设计计算052
任务五压力容器的耐压试验和泄漏试验064
单元三化工设备主要零部件 071
任务一法兰选用071
任务二支座选用094
任务三附件的选用112
任务四开孔补强计算126
单元四厚壁容器 135
任务一认识厚壁圆筒的结构与类型135
任务二厚壁容器的密封结构选用143
单元五外压容器 150
任务一外压圆筒厚度确定150
任务二外压球壳及封头厚度确定164
单元六换热器 168
任务一换热器类型分析168
任务二管壳式换热器认识174
任务三管壳式换热器零部件选用(一)178
任务四管壳式换热器零部件选用(二)182
任务五管壳式换热器日常维护及常见故障分析186
任务六换热器清洗技术189
任务七换热器强化传热191
任务八换热器检漏技术193
单元七反应器 196
任务一反应器的类型认知196
任务二典型反应器-反应釜认知202
任务三传热装置及工艺接管选用205
任务四搅拌装置选用209
任务五传动及轴封装置选用213
任务六反应釜的使用与维护220
单元八塔设备 223
任务一塔设备的应用与分类223
任务二板式塔认知226
任务三填料塔认知240
任务四塔设备常见故障分析及塔器维护修理253
单元九干燥设备 259
任务一干燥器的分类及选型259
任务二常用干燥器认知261
任务三干燥器选型265
任务四干燥设备的维护及常见故障分析267
单元十蒸发器 269
任务一蒸发概念及原理认知269
任务二蒸发设备类型认知271
任务三蒸发器的操作与维护277
单元十一管路与阀门 279
任务一管子材料及常见管件认知279
任务二阀门选用283
任务三阀门的使用与维护293
任务四管道的类别与级别认知295
任务五管道的连接与布置298
任务六管路的使用与维护301
附录 304
附录A外压应变系数A的曲线数据表304
附录B外压应力系数B的曲线数据表307
附录C化工设备与压力容器部分标准目录310
参考文献 315