2015第一学期专业课课程大纲之工程设备机械基础(环.doc

工程设备机械基础（环境）Engineering facilities mechanical foundation (Environment)【课程编号】BJ27413【课程类别】专业基础课【学分数】1.5【适用专业】环境工程【学时数】30（理论27+研究3）【编写日期】2010.6.1【先修课程】工程制图、工程力学、化工原理、水污染控制工程、大气污染控制工程等课程。一、 教学目的、任务环境工程设备机械基础是一门综合性、多学科、理论和实用并重的专业基础课。本课程主要介绍环境工程设备的材料选择，容器设备的设计计算，管道与阀门的选择和设计，几种典型环境工程设备及机械传动装置的设计与计算，相关标准和规范的应用等方面的基本知识。通过对本课程的学习，要求学生了解和掌握环境工程设备常用材料的性能及其选择；了解和掌握回转壳体薄膜应力理论及其应用；掌握涉及中低压容器与常压容器的设计和机械传动设备的设计及选型等技术；了解环境工程设备中的分离设备、搅拌设备、污泥处理设备、换热设备、投药设备等基本知识。 本课程教学与学习，主要侧重于环境工程设备设计与制造的基本理论、方法和技术，掌握典型环境工程设备和机械传动装置的结构设计及计算；使学生更多地了解适合我国国情的常用工艺设备及其发展方向，对国内外先进的环保工艺设备有大致了解，激发学生深入学习和研究的愿望，从而培养学生能全面考虑、分析和解决工程实际问题、具有完整设计思想的设计与管理能力。二、课程教学的基本要求通过教学，使学生建立起在环境污染治理技术与设备设计制造要求的宏观概念的基础上，重点掌握的内容：设备材料性能及选择；内压容器设备的设计原则；中、低压设备设计的一般方法及其容器选配法兰、支座、人孔等零部件及标准件；设备的结构与制造；机械传动工作原理与结构设计；管道与阀门的设计等。一般掌握的内容：环境工程设备分类；设计规范与标准；常用金属材料、非金属材料性能；设备的腐蚀与防腐；管道分类及其性能特征与应用安装等。三、教学内容和学时分配（一） 绪论 2学时主要内容：机械类与容器类环保设备，机械类环保设备，容器类环保设备，标准化知识与ISO 9000、ISO 14000 简介，环保设备的选用与设计原则， 成套设备中的单体设备， 通用设备的选用原则，专用设备的设计原则等。教学要求：了解环境工程设备的作用与分类，了解机械类与容器类环保设备特征，了解标准的分类和作用，掌握环保通用和专用设备的设计原则。其他教学环节：无（二） 第一章 环境工程设备材料 2学时主要内容：材料的基本性能，碳钢与合金钢材料，非金属材料与复合材料，材料的腐蚀与防腐，环保设备材料选择。教学要求：教学要求：了解材料的化学、物理、机械及加工性能，金属与非金属材料的分类、特性及其用途，了解金属设备的腐蚀与防护基本原理，掌握环境工程设备的选材原则，掌握设备减缓腐蚀的方法，掌握金属腐蚀评定方法。重点与难点：常用材料的正确选择，防腐技术措施和方法，环境工程设备设计的技术性与经济性综合指标分析和方法。其他教学环节：讨论课（三） 第二章 容器设计与制造 12学时主要内容： 容器设计概述 ，内压薄壁容器设计， 容器压力试验， 内压容器封头设计，法兰连接设计，容器支座设计，容器的开孔补强与附件设计，金属容器焊接，容器结构设计中的防腐蚀问题， 常压容器设计。教学要求：了解常压容器和压力容器的分类、设计的基本要求、方法与技术，掌握回转壳体特征及薄膜理论的应力分析，掌握内压中低压容器的筒体及椭球形、锥形、凸形、平板形封头的厚度计算，容器设计参数的确定；容器的强度校核；加强圈的作用及设置原则，标准零部件的选用及相关标准的应用，开孔补强及等面积补强方法，容器的焊接要求与技术，压力容器的压力试验、监管及检查规定及方法 ，法兰种类、结构、标准与选用，立式圆筒形储罐的设计，矩形容器的设计。重点：内压容器设计计算与设计参数的确定；容器的强度计算与校核；材料及零部件标准的使用；容器的防腐结构设计。难点：薄膜应力理论及应用；常压矩型容器设计的结构与计算。其他教学环节：习题课（四）第三章 管道与阀门 3学时主要内容：管道分类，金属管与塑料管特性与用途，管道安装；常用阀门种类及用途，阀门选型及技术经济指标综合分析，阀门的安装等。教学要求：教学要求：了解金属与非金属材料管的分类、结构、特性和用途，学会根据工艺和物料性质如何选用管道，掌握管道的安装设计和施工与安装，了解阀门的种类、结构，掌握阀门的选型及施工安装设计，管道与阀门的维护与管理。重点：根据系统条件优化管道与阀门的布局及施工安装设计与计算，管道、阀门选择和应用的技术经济分析，安全与管理的规范等。其他教学环节：讨论课（五）第四章 机械传动与减速器 6学时主要内容： 机械传动及其分类，传动比和效率，带传动，齿轮之直齿齿轮和蜗杆传动，轮系与减速器，搅拌装置设计。教学要求：教学要求：了解机械传动比和效率，了解带传动分类、工作原理和特点，了解齿轮传动特点与类型及结构，了解齿轮传动模数与几何尺寸的关系，了解轮系和普通减速器的工作原理、结构设计知识，了解搅拌器的形式、结构和选用，了解蜗杆传动的工作原理、形式、结构和选用，掌握带传动设计，掌握通用齿轮传动的设计，搅拌装置的设计，了解机械传动的运行与管理。重点：V型传动带及其带轮的设计与计算，标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸设计，蜗杆传动设计，齿轮的材料选用与齿轮失效鉴别分析方法，轮系设计与选用，搅拌器的搅拌附件设计、搅拌轴与传动装置设计。难点： 齿廓啮合基本定律与渐开线齿轮啮合传动，直齿齿轮和蜗杆传动的构造设计与计算，定轴轮系和周转轮系及其传动比。其他教学环节：讨论课（六）第五章 环保设备设计实例 2学时主要内容：对中、低压容器设计，矩形容器设计，常压立式圆筒形储罐设计和搅拌机设计工程实例的介绍，加深学生对环境工程设备设计制造理论与技术的理解和掌握。教学要求：基本要求：通过对中、低压容器设计，矩形容器设计、常压立式圆筒形储罐设计和搅拌机设计工程实例介绍、分析、解剖与学习，让学生进一步了解和掌握该专业知识在工程上的应用，了解根据工艺条件的需要如何综合考虑制定优化先进、合理的设计方案，了解通用的设计步骤和图纸要求等方面的知识。重点与难点：要求学生较熟练掌握几种典型环境工程设备设计方法。其他教学环节：讨论课四 其他教学重点、难点及教学方法 研究课教学主要内容：1.容器(塔)设备附件、2.分离设备、3.污泥处理设备、4.换热设备、5.投药设备等各章节相关知识。 教学要求：在研究课教学中，利用全文期刊网络资源，查阅和收集最新有关环境工程设备资料和研究动态，通过分专题简要介绍，给学生展示并分析说明，目的是使得学生更广泛了解各种新型的环境工程设备及研究进展情况，了解新技术、新设备及其应用。五 考核方式及成绩评定课程考核方式为考试，百分制。成绩由“平时作业”、“课程论文或课程设计”、“期末开卷考试”三者加权平均统分。六 教材及参考书目教 材：金兆丰等，环保设备设计基础. 北京: 化学工业出版社，200