【正文】 碳鋼即“鐵碳合金” 是由 95％以上的鐵和 ％～ 4％的碳及 1％左右的雜質(zhì)元素所組成的合金。螺紋根部直徑為，其截面上的應(yīng)力有多大？ ，中徑為 D，厚度為 δ ，要受 F的拉力。 三、化學(xué)性能 1. 耐腐蝕性 材料對(duì)周圍介質(zhì)侵蝕的抵抗能力 2. 抗氧化性 材料抵抗高溫氧化的能力。 L1和 s1為斷裂時(shí)的長度和斷面面積。 是彈性、強(qiáng)度與塑性的綜合性能指標(biāo)。 安全系數(shù)是對(duì)設(shè)備安全性的保護(hù)，一般 n=2~5。 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 一、力學(xué)性能 1. 強(qiáng)度 是指材料抗變形或斷裂的能力 。 ：適用、先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì) ：滿足工藝要求、結(jié)構(gòu)簡單、成本低 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 第 1章 環(huán)境工程設(shè)備材料 主要內(nèi)容： 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 第一節(jié) 材料的基本性能 主要包括：力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和加工性能 一、力學(xué)性能 力學(xué)性能是指材料在外力作用下抵抗變形或破壞的能力，如強(qiáng)度、硬度、彈性、塑性、韌性等 。 三、標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)簡介 ：由統(tǒng)一性決定 ：便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用 ：大家都遵守的規(guī)則 ：國家、部門、行業(yè)、企業(yè) ：由名稱、代號(hào)、編號(hào)、年份組成。 一、環(huán)境工程設(shè)備的定義與分類 按類別、亞類別、組別和型別四個(gè)層次進(jìn)行分類。 ：周二晚上 8點(diǎn) 10點(diǎn)， 地點(diǎn)： 2231（ 2號(hào)樓 2樓最西頭）。 ：平時(shí)占 30%，卷面占70%。 法，為設(shè)備的設(shè)計(jì)與改造打基礎(chǔ)。 教材： 普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)定教材 《 環(huán)境工程設(shè)備 》 金兆豐主編 化學(xué)工業(yè)出版社 主要參考書： 《 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) 》 董大勤主編 化學(xué)工業(yè)出版社 本課件使用說明 主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排 緒論 2學(xué)時(shí) 第 1章 環(huán)境工程設(shè)備材料 8 學(xué)時(shí) 第 2章 容器設(shè)計(jì)與制造 16 學(xué)時(shí) 第 3章 管道與閥門 6 學(xué)時(shí) 第 4章 機(jī)械傳動(dòng)與減速器 10 學(xué)時(shí) 第 5章 環(huán)境工程設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)例 6 學(xué)時(shí) 本課程的學(xué)習(xí)方法 一、開設(shè)本課程的目的與意義 ，能認(rèn)識(shí)設(shè)備。環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 主講教師：食品學(xué)院 張仲欣 電 話： 64222390 13525918503 Email： 本課件使用說明 紅顏色 ：標(biāo)題； 藍(lán)顏色 ：需記筆記的內(nèi)容； 綠顏色 ：重點(diǎn)； 黑顏色：解釋性材料； 棕顏色 ：重復(fù)前頁的標(biāo)題。 頁面切換聲： “ 咔嚓 ” ； 頁面上增加內(nèi)容聲： “ 鐺 ” 或 “ 嗒嗒 ” 。 、原理、工作過程、特點(diǎn)等，為設(shè)備的選型配套打基礎(chǔ)。 二、本課程的學(xué)習(xí)方法 ，必須做作業(yè)。缺課 4次（注意：不是曠課 4次）不得參加本課程的考試。 緒論 主要內(nèi)容： ： 以控制環(huán)境污染為目的的設(shè)備，稱為環(huán)境保護(hù)設(shè)備或環(huán)保設(shè)備 ?環(huán)境保護(hù)設(shè)備 是 水 污染治理設(shè)備、 空氣 污染治理設(shè)備、 固體廢棄物 處理設(shè)備、 噪聲 與振動(dòng)控制設(shè)備、 放射性 與電磁波污染防護(hù)設(shè)備的總稱。 （ 1） 按類別 ：即 按控制的污染物 對(duì)象分類 水污染治理設(shè)備 空氣污染治理設(shè)備 固體廢棄物處理處置設(shè)備 噪聲與振動(dòng)控制設(shè)備 放射性與電磁波污染防護(hù)設(shè)備 ： ： （ 2） 按亞類別 ：即按環(huán)保設(shè)備的 原理和用途 分類 物理法 化學(xué)法 物理化學(xué)法 （ 3） 按組別 ：即 按功能原理 分類 如用于分離的原理有： 沉淀 澄清 上浮 氣浮 離心 磁分離 ： （ 4） 按型別分類 ：即 按結(jié)構(gòu)特性和工作方式 如氣浮分離器的典型結(jié)構(gòu)有： 溶氣氣浮 真空氣浮 分散空氣氣浮 電解氣浮 泡沫分離器 二、機(jī)械類與容器類環(huán)保設(shè)備 ?單體設(shè)備可分為機(jī)械類與容器類兩種類型 ?機(jī)械類設(shè)備可分為通用設(shè)備與專用設(shè)備 ?容器類設(shè)備可分為常壓容器、中低壓容器、高壓容器等 常壓：只承受容器內(nèi)介質(zhì)的靜壓 低壓：介質(zhì)工作壓力 ≤ 中壓：介質(zhì)工作壓力為 ~10MPa 高壓：介質(zhì)工作壓力為 10~100MPa ?容器類環(huán)境工程設(shè)備一般是指沒有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的設(shè)備，主要是指設(shè)備的外殼。如 《 鋼制壓力容器 》 （ GB1501998 ） ISO14000： ISO為國際標(biāo)準(zhǔn)， 9000為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 1400為環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 四、環(huán)境工程設(shè)備的選用與設(shè)計(jì)原則 ：成套設(shè)備滿足工藝要求，單體設(shè)備盡量選通用設(shè)備。這些性能是化工設(shè)備設(shè)計(jì)中材料選擇及計(jì)算時(shí)決定許用應(yīng)力的依據(jù)。 （ 1）材料拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線 ① 應(yīng)力：材料內(nèi)部單位面積所受的力 ② 應(yīng)變：構(gòu)件單位長度所產(chǎn)生的變形 SF??000lllll Δε ???應(yīng)力的單位為 MPa，即 106N/m2 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 ③ 材料拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線 材料拉伸試驗(yàn)： 試棒制備 材料拉伸過程演示 l0=10d0 l0= 5d0 一般 d0=10mm 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 材料拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線 （畫出） 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 σ p—— 比例極限 σ e—— 彈性極限 σ s—— 屈服極限（屈服點(diǎn)） σ b—— 強(qiáng)度極限 E=tan(α) —— 材料的彈性模量 在比例極限內(nèi)， σ=Eε 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 1. 強(qiáng)度 長期靜載對(duì)強(qiáng)度的影響：蠕變極限 σn 交變載荷 對(duì)強(qiáng)度的影響 ： 疲勞極限 σ1 交變載荷大小用 應(yīng)力循環(huán)系數(shù)或應(yīng)力比衡量， r= σmin/σmax 疲勞極限 σ1以 106~107次交變這材料不被破壞的應(yīng)力 許用應(yīng)力 ? ?nl i m?? ??安全系數(shù)極限應(yīng)力不同的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)不同的 強(qiáng)度極限。 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 2. 硬度 硬度是指固體材料對(duì)外界物體機(jī)械作用（如壓陷、刻劃）的 局部抵抗能力 。 常用硬度表示方法： （ 1） 布氏硬度 (HB)：用于軟質(zhì)材料， 如 低碳鋼， HB200~300 布氏硬度與抗拉強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 低碳鋼 σb= HB 高碳鋼 σb= HB 灰鑄鐵 σb= HB （ 2） 洛氏硬度 (HRC、 HRB)：用于硬質(zhì)材料， 如 高碳鋼或合金鋼， HRC40~60 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 3. 塑性 延伸率 δ 斷面收縮率 ψ 化工設(shè)備材料一般要求 δ 5=10～ 20% 其中 ε p為斷裂時(shí)的應(yīng)變。 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 沖擊韌性 α k：使其破壞所消耗的功或吸收的能除以試件的截面面積，即 低溫容器所用鋼板的 α k值 不得低于 0sA kk ??《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 二、物理性能 密度、熔點(diǎn)、比熱容、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、磁性、彈性模量與泊松比等。 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 四、加工工藝性能 1. 可鑄性：收縮與偏析 2. 可鍛性 3. 焊接性 4. 可切削加工性 《 環(huán)境工程設(shè)備與設(shè)計(jì) 》 第一節(jié) 材料的基