前言
近十多年来国内高校大体上采用三种途径来尝试培养环保设备专业技术人才：一是在环境工程及相关专业中开设环保设备设计基础类课程，二是从环境工程及相关专业中分流出环保设备专业方向，三是开办“环保设备工程”类专业。无论相关高校采用哪种途径，在总学时受限的情况下都需要一本涉及环保设备相关机械、材料类基础知识的综合性较强的配套课程教材；同时鉴于高校教材自身的内涵要求，专业基础课程教材和专业课程教材间应该体现出较好的系统性和连贯性，应该为构建特色人才培养模式及其毕业要求和培养目标的达成添砖加瓦。
北京石油化工学院环境工程专业在申办伊始就确立了“满足常规环境工程专业共性培养要求，突出环保设备特色”的办学定位，在国内高校中较早开始了环保设备特色类专业人才培养模式的探索实践，依托相关工作取得了北京高等学校精品课程（2007年）、北京市高等教育教学成果一等奖（2008年）等成果，并助力该专业先后入选北京市高等学校品牌建设专业（2005年）、北京市级特色专业建设点（2008年）、第六批国家特色专业建设点（2010年）、教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点（2013年）。在通过国家工程教育专业认证（2017年）、首批入选北京市属高校重点建设一流专业（2017年）的大背景下，进一步深化环保设备人才培养特色的内涵建设，合理填补、夯实设备设计方面的相关知识显得尤为迫切和重要。有鉴于此，环境治理与调控技术北京市优秀教学团队在校内外相关专家教授的意见建议和支持鼓励下，“十三五”伊始便着手酝酿编写《环保设备设计基础》，以期与《环保设备原理与设计》等专业课程教材配套，构建突出环保设备特色的系列教材，共同培养学生解决复杂环境工程问题的能力。
本书的第10章和第11章由博士后石熠编写，姬宜朋副教授负责其他章节的编写和初稿的整理，陈家庆教授负责全部内容的组织策划、典型案例遴选、审校修改和细节完善等工作。陈家庆教授作为“环保设备原理与设计”北京高等学校精品课程主讲教授（2007年）以及北京高校“优质本科课程”重点项目负责人（2021年）、北京市高等学校教学名师（2008年）、享受国务院政府特殊津贴专家（2018年），不仅在2010年前系统深入地开展过轴承、密封等应用摩擦学领域的相关研究，而且在从教早期就讲授过五轮次以上“机械设计基础”系列课程。亲力亲为的内因是希望不断践行知行并重的育人理念。
本着“普及机械工程学科大类基础概念，突出环保设备特色并兼顾工程实际”的原则，本书内容不仅涉及常规机械设备设计过程关联的共性基础知识，而且特意以例题和大作业等方式将其与具体的环保设备设计过程交叉融合。在编写过程中力求文字通俗易懂、表达准确到位、图文并茂，在兼顾内容实用性的同时尽可能体现高校教材所应有的高阶性、创新性和挑战度。与此同时，希望通过关注教材的内涵质量、强调与时俱进、树立工程观念、突出设计思维等细微举措，努力朝着精品教材的目标迈进。
本书的编写和出版工作得到了北京市高层次创新创业人才支持计划——教学名师项目、北京市属高校重点建设一流专业、北京市高水平创新团队建设计划项目等的支持。编著者所在北京石油化工学院的各级领导以多种方式和途径给予了关心和支持，机械工程学院机械基础教研室、环境工程系暨环境工程北京市级实验教学示范中心等基层学术组织的新老同事也对编写工作提出了许多宝贵意见和建议，机械工业出版社对本书的编写多次给予鼓励和鞭策，在此表示诚挚的感谢。在资料收集、整理分析、内容完善过程中，作者参考引用了一些国内外环保设备和机械零部件生产厂商的网站资料，以及一些教学科研、工程设计等领域专家学者所撰写的教材、论文、论著和《机械设计手册》等，虽已在参考文献中予以著录，但难免挂一漏万，在此对相关作者均深表谢意。
本书的学习以工程制图、工程力学等课程的部分知识作为基础和铺垫，各高校可根据相关专业培养目标和培养方案的实际情况选择性讲授。除作为高等院校环境工程及相关工科专业的专业基础教材之外，作者更希望本书能够为从事环保设备相关工作的人员提供有益参考。本着共同提升该类课程教育教学质量、推动“新工科”建设步伐的目的，本书在例题中尽量详细阐述工程背景，同时在蓝墨云课堂内每年更新配套PPT课件，读者可以申请加入相应的云班课。
限于编著者的教学、科研、学术水平，书中难免有疏漏之处，敬请读者和专家批评指正。具体事宜可发电子邮件至jiyipeng@bipt.edu.cn。
编著者
tpg0 2023-09-18 07:11:10
**环保设备设计基础** 随着全球环境问题日益突出，环保设备的设计和应用变得尤为重要。环保设备不仅可以减少污染，还可以节约资源和能源。本文将介绍环保设备设计的基础原则，以帮助我们更好地应对当今的环境挑战。 **1. 理解环保需求** 环保设备的设计首要任务是理解环保需求。这包括识别潜在的环境问题、了解法规和标准、明确用户的期望和需求。只有深入了解这些方面，才能确保设计的环保设备能够切实解决问题并满足相关要求。 **2. 材料选择** 材料选择是环保设备设计的重要一环。优选可再生材料、可降解材料和低排放材料是减少环境影响的关键。此外，材料的生产和运输过程也应考虑在内，以减少碳足迹。 **3. 节能设计** 节能是环保设备设计中不可或缺的一部分。设计师应该努力降低设备的能耗，例如通过改进设备的效率、使用高效的电子元件和控制系统。同时，采用可再生能源作为能源来源也是一个明智的选择。 **4. 减少废物和排放** 环保设备的设计应着重考虑如何减少废物和排放物的产生。这可能包括设备内部的废物处理系统、排放物捕获设备以及废物再利用或回收方案。最小化废物和排放物对环境和可持续性具有积极影响。 **5. 寿命周期分析** 进行寿命周期分析是环保设备设计中的重要步骤。这意味着考虑设备从原材料获取到制造、使用、维护和废弃的整个生命周期。通过综合考虑这些方面，可以更好地了解设备对环境的影响，从而做出更明智的设计决策。 **6. 智能监测与控制** 现代环保设备越来越依赖智能监测和控制系统。这些系统可以实时监测设备性能，识别问题并采取自动或远程控制措施来优化设备运行。这不仅提高了设备的效率，还降低了维护成本。 **7. 教育和培训** 环保设备的成功使用不仅仅依赖于设计，还需要用户的正确操作和维护。因此，提供用户教育和培训是设计过程中的关键步骤。用户了解如何正确使用和维护设备，将有助于延长其使用寿命并最大程度地减少环境影响。 **8. 持续改进** 环保设备设计不是一次性任务，而是一个持续改进的过程。随着技术和法规的变化，设计师应该不断寻求新的方法来提高设备的环保性能，并确保其在环保方面始终保持领先地位。 在面对全球环境挑战的时候，环保设备的设计基础至关重要。通过遵循上述原则，设计师可以开发出更加环保和可持续的设备，为我们的星球和未来世代创造更美好的生活条件。同时，这也为企业提供了机会，通过环保设备的创新设计来实现经济增长和可持续发展的双赢局面。