过程设备机械设计基础

◆ ◆

个人介绍

过程设备机械设计基础

主讲教师：

教师团队：共1位

潘红良

学校：	华东理工大学
开课院系：	机械与动力工程学院
专业大类：	机械工程
开课专业：	机械设计及理论

本系列主要介绍了过程设备机械的设计基础，结合实际例子将理论知识融入其中，讲解独到、幽默，将本来枯燥的理论知识讲解的透彻、生动，详细解释了过程设备机械的基础。

教师团队

潘红良

职称：教授、博导

单位：华东理工大学

部门：机械与动力工程学院

职位：博导

潘红良

潘红良，男，1964年11月生，华东理工大学机械与动力工程学院院长助理，教授，博生研究生导师。1986年7月毕业于浙江工学院（现名浙江工业大学）化机专业，获工学学士，1986年9月入华东理工大学就读研究生，1988年2月毕业，1995年在华东理工大学获工学博士学位。1990年，华东理工大学讲师；1995年，华东理工大学副教授；2000年-，华东理工大学教授。研究方向:机械设计与表面工程，材料失效分析，材料无损评价。

过程设备

过程设备是用来准备实验、进行实验、辅助实验的一类器材。主要是反应设备和条件设备。

化学过程设备及其附件所研究的内容，主要包括各种物理过程的原理、设备结构、操作及其特性以及设备的工艺路线等内容。

构成多种化工产品生产的物理过程都可归纳为有限的几种基本过程，如流体输送、换热（加热和冷却）、蒸馏、吸收、蒸发、萃取、结晶、干燥等。这些基本过程称为单元操作。

一系列新的合成方法与技术，所需要的各种高新化学反应手段，也属于过程设备。超声波、次声波、冲击波、微波、紫外线、γ射线、电磁场、超高温、深冷、高压、高真空、超临界、等离子、变压吸附等构成了化学应用中的物理过程。

如为使化学合成选择性好、产率高、原子利用率高、反应速度快、反应条件温和等新手段：声化学合成、微波电介质热效应合成、电化学合成、等离子体化学合成、力化学固相合成、冲击波化学合成、手性合成、利用太阳能进行化学合成、超临界状态下化学合成、室温和低热温度下化学合成及光化学合成等。以及各种生物反应器：包括发酵工程、酶工程、基因工程及细胞工程等。

采用高新分离手段使产品纯度提高，分离越彻底，向环境排放物越少，副产物处理更方便；高分离技术使产品收率提高。

制备、加工及其它技术：纳米技术、复合材料技术、高聚物改性技术、精细加工技术、材料成型技术、化工模拟技术、复配技术、计算机化工应用技术、超高温低温技术和高真空超高压技术等。

新型环保与能源技术的燃料电池发电技术、超临界水氧化、贮能技术、热泵技术、热管技术、催化燃烧技术、再生资源利用技术、洁净煤技术、热化学循环、固体废物回收技术等。

多功能化工设备将在一个设备中实现不同功能，达到高选择、高转化率、节能和减少污染的目的。

在ISO9001:2008标准中的6.3基础设施中的C条款：过程设备（硬件和软件）是从资源保证的角度提出的，是确定、提供和维护设备的基础工作。

机械设计

机械设计（machine design），根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

服务于不同产业的不同机械，应用不同的工作原理，要求不同的功能和特性。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、纺织机械设计、汽车设计、船舶设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。但是，这许多专业设计又有许多共性技术，例如机构分析和综合、力与能的分析和计算、工程材料学、材料强度学、传动、润滑、密封，以及标准化、可靠性、工艺性、优化等。此外，还有研究设计工作的内在规律和设计的合理步骤和方法的新兴的设计方法学。将机械设计的共性技术与理性化的设计方法学汇集成为一门独立的、综合性的机械设计学科是机械工程实践和教育工作者正在努力的工作。

SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。

参考教材