过程装备设计2教案
过程设备设计课程设计
过程设备设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握过程设备设计的基本原理，理解设备设计在工程实践中的应用。
2. 使学生了解过程设备设计中涉及的力学、材料科学、热力学等基础知识，并能运用这些知识分析设备结构及工作原理。
3. 帮助学生掌握过程设备设计的相关标准和规范，提高他们对工程质量的把控能力。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件进行过程设备设计的能力，提高其图纸绘制和设计表达水平。
2. 让学生通过课程学习，能够独立完成小型过程设备的设计方案，包括设备选型、工艺参数计算等。
3. 培养学生运用工程计算软件进行设备强度、稳定性等计算的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程设备设计的兴趣，激发他们探索新知识、新技术的热情。
2. 培养学生的团队协作精神，提高他们在项目实施过程中的沟通、协作能力。
3. 强化学生的工程伦理观念，使他们认识到工程质量对社会、环境和企业的重要性，树立良好的职业操守。
本课程针对高年级学生，具有较强的实践性和应用性。
通过本课程的学习，使学生能够将所学理论知识与实际工程相结合，提高解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重培养学生的动手操作能力和创新意识，使他们在掌握基本知识技能的同时，形成积极的情感态度和价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供了明确的方向。
二、教学内容1. 过程设备设计基本原理：包括设备设计的基本概念、设计原则、设计流程等，对应教材第1章内容。
2. 过程设备结构与工作原理：分析常用过程设备（如反应釜、塔器、换热器等）的结构特点、工作原理及设计要点，对应教材第2章内容。
3. 过程设备设计相关基础知识：涵盖力学、材料科学、热力学等基础知识在过程设备设计中的应用，对应教材第3章内容。
4. 设备设计相关标准和规范：介绍我国过程设备设计的相关标准和规范，强调工程质量与安全，对应教材第4章内容。
5. 设备设计软件应用：学习CAD等软件在过程设备设计中的应用，进行图纸绘制和设计表达，对应教材第5章内容。
过程装备设计课程设计
《过程装备设计》课程设计一、基本要求：按照课程设计指导书的有关要求进行。
二、题目：2.1换热器2.1.1某企业用冷却水冷却从反应器中出来的循环使用的有机液，要求从有机液中取出4×105kJ/h的热量，其操作条件和物性参数如下表，试设计该列管式换热器。
2.1.2某企业用冷却水冷却从反应器中出来的循环使用的有机液，要求从有机液中取出4×105kJ/h的热量，其操作条件和物性参数如上表，设有两个单程列管式换热器可用，其尺寸如下：换热器内径D=270mm，内装48根Φ25×2.5mm，长3m的钢管，试通过计算分析如下问题：（1）这两个换热器能否移走4×105kJ/h的热量？（2）这两个换热器用并联或串联的方式安装，哪一种方式最好？2.1.3一套管式换热器，已知其内管为一根Φ22×1mm长2m的铜管，管间通入110℃的饱和水蒸气，使内管中的冷水温度从25℃升到45℃，水侧的对流传热系数为4800W/m2·K，垢层及间壁总热阻为0.0007m2·K/W，试通过计算确定该换热器应具备何种条件才能满足需要？2.1.4某炼油厂用175℃的柴油将原油从70℃预热到110℃，已知柴油的处理量为34000kg/h，柴油的密度为715kg/m3，比热为2.48kJ/kg·K，导热系数为0.133W/m·K，粘度为0.64×10-3N·s/m2，原油处理量为44000kg/h，密度为815kg/m3，比热为2.2kJ/kg·K，导热系数为0.128W/m·K，粘度为3×10-3N·s/m2，传热管两侧污垢热阻取为0.000172m2·K/W，两侧的阻力损失都不应超过0.3105N/m2，试确定一适当的列管式换热器。
2.1.5某炼油厂用海水冷却常压塔产出的柴油馏分，冷却器为Φ114×8钢管组成的排管，水平浸没于一很大的海水槽中，海水由下部引入，上部溢出，海水通过槽内时的流速很小。
过程装备成套技术教学设计 (2)
过程装备成套技术教学设计引言过程装备成套技术是机械制造工程中的重要领域，也是目前国际上热门研究的方向。
本教学设计旨在通过理论和实践相结合的方式，帮助学生全面了解过程装备成套技术的知识体系和实际应用，提高学生的实践能力和创新能力。
教学目标1.理解过程装备成套技术的基本概念、分类和发展趋势；2.理解过程装备成套技术与机械制造工程、自动化控制系统等学科的关系；3.掌握过程装备成套技术的基本原理、工艺流程、工艺参数的选择和调节；4.熟悉过程装备成套技术的常用设备和工具的使用方法、操作流程和维护保养；5.能够运用所学的知识和技能，完成简单过程装备成套技术的设计、优化和改进。
教学内容第一部分：过程装备成套技术基础1.过程装备成套技术的定义、分类和研究领域；2.过程装备成套技术与机械制造工程、自动化控制系统的关系；3.过程装备成套技术的发展历程和趋势。
第二部分：过程装备成套技术原理与工艺流程1.过程装备成套技术的基本原理和工艺流程；2.工艺参数的选择和调节；3.过程装备成套技术的质量控制和检测。
第三部分：过程装备成套技术设备和工具1.过程装备成套技术常用设备的介绍、使用方法和操作流程；2.过程装备成套技术常用工具的介绍、使用方法和维护保养。
第四部分：过程装备成套技术的实践应用1.过程装备成套技术的实际应用案例；2.利用所学知识和技能，完成简单过程装备成套技术的设计、优化和改进。
教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，具体包括以下内容：1.课堂授课；2.现场实验和演示；3.课程设计和项目实践；4.翻转课堂和自主学习。
考核方式1.作业、小组讨论和考试相结合的综合评估；2.课程设计和项目实践的成果评价。
教学资源本课程的教学资源包括：1.课程教材：陈光银《过程装备成套技术导论》，机械工业出版社；2.实验设备、工具和材料；3.相关数字教学资源和网络资源。
结语过程装备成套技术是机械制造工程中重要的学科和方向，也是未来的发展趋势。
《过程设备设计》教案贺 华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念和重要性。
2. 掌握过程设备设计的基本原理和方法。
3. 熟悉常见的过程设备类型及其设计要求。
4. 能够运用过程设备设计的基本原理和方法解决实际问题。
二、教学内容1. 过程设备设计的基本概念和重要性定义和特点在化工生产中的应用2. 过程设备设计的基本原理和方法设计原则设计流程设计方法3. 常见的过程设备类型及其设计要求反应器换热器分离器泵和压缩机4. 过程设备设计中的关键参数和计算方法容积计算压力和温度计算材料选择5. 过程设备设计软件的应用CAD软件工艺模拟软件三、教学方法1. 讲授：讲解过程设备设计的基本概念、原理和方法，以及常见设备类型和设计要求。
2. 案例分析：分析实际案例，让学生更好地理解过程设备设计的方法和应用。
3. 软件演示：介绍并演示过程设备设计软件的应用，让学生了解实际设计过程中的工具使用。
四、教学评估1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生对过程设备设计的理解和兴趣。
2. 练习题：布置相关的练习题，评估学生对过程设备设计方法和计算方法的掌握程度。
3. 项目作业：要求学生完成一个过程设备设计项目，评估学生的综合运用能力和解决问题的能力。
五、教学资源1. 教材：选用合适的教材，提供全面的过程设备设计知识。
2. 案例资料：收集相关的案例资料，用于分析和讨论。
3. 设计软件：准备相关的过程设备设计软件，供学生实际操作和练习。
六、教学内容（续）6. 过程设备设计中的强度计算和稳定性分析应力计算稳定性分析设计规范和标准7. 过程设备的材料选择和腐蚀控制材料种类和性能腐蚀类型和防护措施材料选择原则8. 过程设备的结构优化和节能措施结构设计优化流体动力学节能技术和应用9. 过程设备的制造、检验和安装制造工艺质量控制和检验设备安装和调试10. 过程设备设计的经济性和环境影响评价成本分析经济效益评估环境影响评价和可持续发展6. 讲解和演示：通过讲解和演示，让学生理解过程设备设计中的强度计算和稳定性分析的方法和重要性。
《过程装备设计》课程实验指导书
《过程装备设计》课程实验指导书适用于四年制机电系过程装备与控制工程本科专业实验一：粉体工程技术设备与工艺（4学时）一、实验简介及目的要求粉体工程中心是洛阳理工学院根据长期的工程专科教学实践，根据材料科学与工程系、机械工程系、电气自动化系等各工科专业的教学需要，为有效解决工程实践教学环节而建设的。
粉体工程中心是一条完整的普通粉磨生产线，全部采用厂矿企业使用的机电设备，是一个建材工厂粉磨生产系统的集粹与浓缩，它不仅能够进行生产，能够方便地对各个设备的工艺参数进行调整，而且能够很好地完成实践教学工作。
学生在粉体工程中心实训可以亲自动手操作和调试，对工艺、设备和电气控制都能有直观的认识，通过在生产一线的实训，学生的工程意识将会提高。
粉体工程中心粉体工程中心目前主要由三个部分组成：一是立磨破粉碎系统，主要由破碎、立式粉磨、输送、筛分、通风、除尘等设备组成的连续工艺生产线，是由我校教工自己规划、自己设计、自己采购设备、自己安装调试而建立起来的；二是球磨机粉磨系统，该系统由我院机械工程系设计定制；三是流化床气流超细磨系统，该系统是我院西班牙贷款购置设备。
通过本次实验，要求学生了解和掌握粉体生产工艺流程；了解和掌握粉体生产工艺设备的结构、原理和操作方面有关知识；了解粉体加工产品质量的检测、分析方面知识。
二、实验主要的机械设备及各设备的性能参数（一）破碎系统和立式粉磨系统1. PEX150×750细碎颚式破碎机PEX150×750细碎颚式破碎机适用于中、细碎，对物料的要求为抗压强度极限不超过2000kg/cm2的各种矿石、岩石。
其主要参数如下：给料口尺寸为150毫米(宽)×750毫米(长)；最大给料尺寸为120毫米；排料口间隙为10毫米至40毫米；生产率为8~35吨/小时；电动机功率不大于15千瓦。
2. 2PG-400S型双辊破碎机2PG-400S型双辊破碎机可供选矿、化工、水泥、耐火材料、建筑材料等工业部门中、细碎各种高、中等硬度以下的矿石和岩石之用。
过程设备制造与检测课程设计指导书二
过程设备制造与检测课程设计指导书二1. 课程设计背景过程设备制造与检测是一门重要的工程技术课程，主要培养学生在工程领域的实践能力和创新意识。
本课程设计指导书的目的是为学生提供一个全面的指导，使其能够熟悉过程设备的制造和检测过程，并能够独立进行课程设计。
2. 课程设计目标本课程设计的目标是帮助学生：•了解过程设备制造与检测的基本原理和方法；•掌握过程设备制造与检测的实践技能；•培养学生的团队合作意识和创新能力；•培养学生的问题分析和解决能力。
3. 课程设计内容本课程设计包括以下内容：3.1. 过程设备制造•理论知识：介绍过程设备制造的基本概念、原理、材料选用等；•设计要求分析：学生需结合所学理论知识，对给定的过程设备制造任务进行需求分析；•设计方案制定：根据需求分析，学生需制定相应的过程设备制造方案；•材料准备：学生需根据设计方案，选择合适的材料，进行相应的材料准备；•设备加工：学生需使用相应的设备进行加工操作，制造过程设备；•设备组装：学生需根据实际情况，对制造好的过程设备进行组装；•设备测试：学生需对组装好的过程设备进行测试，验证其性能和功能。
3.2. 过程设备检测•检测原理：介绍过程设备检测的基本原理和方法；•检测仪器选择：学生需根据检测原理，选择相应的仪器进行设备检测；•检测方案制定：学生需制定相应的过程设备检测方案，包括检测内容、方法和流程等；•检测操作：学生需使用相应的仪器，进行过程设备的检测操作；•数据分析与处理：学生需对检测得到的数据进行分析和处理，并给出相应的检测结论；•结果评价：学生需对所检测的过程设备进行结果评价，评估其性能和质量。
4. 课程设计要求•学生需按照指导书的要求，独立完成过程设备制造与检测的课程设计；•学生需按时提交课程设计报告，并参加相应的课程设计答辩；•学生需以团队合作的方式完成课程设计任务，培养团队协作意识；•学生需通过理论学习、实践操作等综合方式，掌握过程设备制造与检测的基本理论和实践技能。
过程装备与控制课程设计
过程装备与控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握过程装备的基本原理和结构组成，理解各类过程装备的工作机制。
2. 使学生了解控制系统的基本概念，掌握常见控制算法及其在过程装备中的应用。
3. 帮助学生掌握过程装备与控制系统的设计方法，培养其运用专业知识解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行过程装备结构设计和控制系统原理图绘制的能力。
2. 提高学生运用仿真软件对过程装备与控制系统进行调试和优化的技能。
3. 培养学生团队合作能力和沟通表达能力，使其能在项目设计中有效协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程装备与控制领域的学习兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑节能、环保等因素。
3. 培养学生严谨、负责的工作态度，使其遵循工程伦理，注重工程质量。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 过程装备基本原理与结构组成- 教材章节：第二章- 内容列举：流体机械、气压传动、温度控制装备等原理及结构组成；各类传感器、执行器的原理与应用。
2. 控制系统原理与应用- 教材章节：第三章- 内容列举：PID控制算法、模糊控制、神经网络控制等；控制系统原理图绘制与仿真。
3. 过程装备与控制系统设计方法- 教材章节：第四章- 内容列举：设计流程、设计原则、控制系统设计方法；典型过程装备与控制系统案例解析。
教学大纲安排如下：第一周：过程装备基本原理与结构组成学习。
第二周：控制系统原理与应用学习。
第三周：过程装备与控制系统设计方法学习。
第四周：案例分析与实践操作。
教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，使学生能够系统掌握过程装备与控制相关知识，为后续课程设计和实践打下坚实基础。
过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书
过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书
一、设计目的
1、复习巩固《过程装备设计》中的理论内容；
2、掌握设备设计的步骤、方法。
熟悉常用设备设计的标准。
二、设计题目及设计任书
课程设计题目：
()M3()MPaDN()液化石油气(氨气)储罐设计
1、液化石油气储罐设计
见卧罐参数表，选一组数据
2
(1)概述
简述储罐的用途、特点、使用范围等
主要设计内容设计中的体会
（2）工艺计算
根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度; 根据操作温度、介质特性确定操作压力；
筒体、封头及零部件的材料选择；
（3）结构设计与材料选择
封头与筒体的厚度计算
封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定；
根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定
各工艺开孔的设置；
各附件的选用；
（4）容器强度的计算及校核
水压试验应力校核
卧式容器的应力校核
开孔补强设计
焊接接头设计
（5）设计图纸
总装配图一张AI
三、参考文献
1. GB150《钢制压力容器》
2. HGJ20580-20585 一套
3.JB4731-2005T+钢制卧式容器
4.HG20592-20635钢制管法兰、垫片、紧固件
5.HG21514-21535-2005钢制人孔和手孔
6.JB/T4736《补强圈》
7.JB/T4746《钢制压力容器用封头》
8.JB/T4712《鞍式支座》
9.《压力容器安全技术监察规程》2010
10.郑津洋、董其伍、桑芝富.《过程设备设计》.化学工业出版社.2010。
过程装备机械基础第二版教学设计
过程装备机械基础第二版教学设计一、教学背景和教学目标1.1 教学背景本教学设计是过程装备机械基础课程的第二版教学设计，该课程主要介绍过程装备机械的基本知识和工作原理，涉及到流体力学、热力学、机械加工等方面的内容。
1.2 教学目标本教学设计旨在通过课程教学，使学生掌握以下知识和能力：1.理解过程装备机械的基本知识和原理；2.掌握流体力学、热力学和机械加工的基础知识；3.能够进行简单的机械手工加工，并能够掌握机械加工的基本技能；4.能够运用所学知识解决过程装备机械的实际问题。
二、教学内容和教学方法2.1 教学内容本次课程的教学内容如下：1.过程装备机械的基本知识2.流体力学的基本知识3.热力学的基本知识4.机械加工的基本知识2.2 教学方法在教学过程中，我们将采用以下教学方法：1.讲授式教学：通过讲解理论知识和案例分析，向学生传达所需知识。
2.实验式教学：通过实验操作，向学生演示机械加工操作相关的操作步骤和技能。
3.互动式教学：在教学过程中适当引入学生参与，激发学生的学习兴趣和主动性。
三、教学流程和教学计划3.1 教学流程1.开场白（10分钟）2.过程装备机械的基本知识（40分钟）3.流体力学的基本知识（40分钟）4.热力学的基本知识（40分钟）5.机械加工的基本知识（60分钟）6.实验操作（60分钟）7.提问与总结（20分钟）3.2 教学计划本次教学共计4周，具体教学计划如下：第一周：1.开场白（10分钟）2.过程装备机械的基本知识（40分钟）第二周：1.开场白（10分钟）2.流体力学的基本知识（40分钟）第三周：1.开场白（10分钟）2.热力学的基本知识（40分钟）第四周：1.开场白（10分钟）2.机械加工的基本知识（60分钟）3.实验操作（60分钟）4.提问与总结（20分钟）四、教学评估和教学反思4.1 教学评估进行教学评估需要考虑两方面的指标：一方面是教学效果，包括学生的学习成绩、增长的知识和技能，还有学生的评价等；另一方面是教学过程，包括教师的授课质量、教学方法、教材的使用等。
过程设备设计第二版教学设计
过程设备设计第二版教学设计一、教学背景本教学设计针对化工、石化等专业的本科生，旨在通过过程设备设计的学习，提高学生的设计能力和实践能力。
本课程是化工专业中的基础课程，对学生的职业发展具有重要的意义。
二、教学目标2.1 知识目标1.理解过程设备设计的基本原理和方法；2.掌握过程设计中液体、气体和固体的传递计算方法；3.掌握过程设计中的热力学计算方法；4.熟悉常见过程设备的设计和选择方法。
2.2 能力目标1.能够分析和解决过程设计中的实际问题；2.能够熟练应用计算机辅助过程设计软件进行设计；3.能够完成小型过程设备的设计和选择；4.能够根据企业的生产需求进行过程设备的优化设计。
2.3 情感目标1.培养学生具备团队合作意识；2.培养学生对过程设备工作以及化工生产的人员角色与岗位职责的认识；3.培养学生的创新精神和实践能力；4.培养学生的责任感和使命感。
三、教学重点和难点3.1 教学重点1.过程设备设计的基本原理和方法；2.过程设计中液体、气体和固体的传递计算方法；3.常见过程设备的设计和选择方法。
3.2 教学难点1.热力学计算方法的掌握；2.过程设备的优化设计。
四、教学内容和安排章节教学内容教学安排第一章过程设备设计概述3学时第二章设计基础6学时第三章流体传递过程9学时第四章热力学基础9学时第五章设备材料选择与耐腐蚀设计6学时第六章设计计算实例9学时第七章过程设备的优化设计6学时第八章过程设备选型和购买3学时章节教学内容教学安排第九章设计实践6学时五、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法、计算机辅助设计法等多种教学方法，其中计算机辅助设计和实践教学是重点。
六、教学评估1.作业、考试、实验等多种形式进行考核，占课程总评成绩的70%；2.学生平时的表现、参与度、小组讨论、课堂发言等占课程总评成绩的30%。
七、教学资源支持1.教材：过程设备设计第二版；2.计算机辅助过程设计软件；3.图书馆提供的相关文献。
《过程设备设计》教案贺华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念、目的和意义。
2. 掌握过程设备设计的主要参数、计算方法和设计原则。
3. 熟悉常见过程设备的结构、特点和应用范围。
4. 学会运用相关软件进行过程设备的设计和分析。
5. 提高学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 过程设备设计概述过程设备的概念过程设备设计的目的和意义过程设备设计的现状和发展趋势2. 过程设备设计参数设备的主要参数参数的计算方法参数的选取原则3. 过程设备设计原则设计原则概述结构设计原则材料选择原则强度计算原则4. 常见过程设备及应用反应器换热器塔设备容器泵和压缩机5. 过程设备设计软件应用CAD软件应用过程设备分析软件应用工程仿真软件应用三、教学方法1. 讲授法：讲解过程设备设计的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，让学生了解过程设备设计的具体应用。
3. 实践操作法：引导学生运用相关软件进行过程设备的设计和分析。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力和创新思维。
四、教学资源1. 教材：过程设备设计相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。
3. 案例资料：收集实际工程案例，供学生分析和学习。
4. 软件资源：提供相关设计软件，让学生动手实践。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况。
2. 实践成果：评估学生在实践操作中的表现和设计成果。
3. 期末考试：设置过程设备设计相关的题目，检验学生的综合运用能力。
4. 小组评价：对小组讨论和合作情况进行评价，培养学生的团队合作精神。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16次课，每次课2小时。
2. 授课方式：理论课与实践课相结合，各占一半课时。
3. 实践环节：安排4次实践课，让学生动手操作，提高实际设计能力。
七、教学进度计划1. 第1-4课时：过程设备设计概述及设计参数讲解。
2. 第5-8课时：过程设备设计原则和常见过程设备及应用讲解。
过程装备力学基础第二版课程设计
过程装备力学基础第二版课程设计课程简介本课程为过程装备力学基础的进阶课程，是对基础课程的深入拓展和细化。
课程主要以研究物体的运动和力学规律为核心，介绍物体在不同条件下的运动和受力情况，并结合实际案例进行课程讲解。
本课程的学习目标是使学生掌握标准的力学理论和手段，以及知识的应用和实践能力，为日后进入实际工作提供必要的基础。
课程内容本课程包含以下主要内容：1.运动学基础2.动力学基础3.能量守恒定理4.冲量守恒定理5.弹性碰撞与非弹性碰撞课程设计课程大纲课程内容学时数运动学基础 6动力学基础 6课程内容学时数能量守恒定理 4冲量守恒定理 4弹性碰撞与非弹性碰撞 6实例分析 4课堂教学教学形式讲解+案例分析+练习。
课程进度•第一周：介绍课程内容，运动学基础。
•第二周：动力学基础。
•第三周：能量守恒定律，舵机工作原理。
•第四周：冲量守恒定律。
•第五周：弹性碰撞，非弹性碰撞，质点运动。
•第六周：实例分析。
课程考核•平时考核占30%，包括每堂课的出勤情况，课堂参与度，作业完成情况等。
•期末考试占70%，考核内容为整个课程内容。
作业及实验每周一次实验和作业，每次作业包含选择题和解答题。
实验主要以物理的实验为主，还包括一些数学模拟实验，如望远镜的光学像的模拟实验、质量振子的振动实验等。
参考书目1.《物理学（上）》张浩南主编，北京大学出版社，2010年。
2.《数学物理方法与应用》刘皓明等编著，高等教育出版社，2014年。
总结本课程是一门对基础的深入拓展和细化的课程，旨在使学生掌握标准的力学理论和手段，以及知识的应用和实践能力，为日后进入实际工作提供必要的基础。
本课程的教学形式主要以讲解、案例分析和练习为主，通过实验和作业，帮助学生更好地理解课程内容。
最终考核分为平时考核和期末考试两部分，期望学生能够在课程中取得良好的成绩，为以后的学习和工作打下坚实的基础。
《过程设备设计》教案贺 华
《过程设备设计》教案-贺华一、教学目标1. 了解过程设备设计的基本概念、目的和意义。
2. 掌握过程设备的主要参数、类型和选用原则。
3. 熟悉过程设备的设计方法和步骤。
4. 能够运用相关软件进行过程设备设计。
5. 培养学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 过程设备设计概述1.1 过程设备的概念1.2 过程设备设计的目的和意义1.3 过程设备设计的现状和发展趋势2. 过程设备的主要参数2.1 设备内径2.2 设备长度2.3 设备容积2.4 设备材质3. 过程设备类型及选用原则3.1 容器3.2 反应器3.3 塔设备3.4 换热器3.5 选用原则4. 过程设备设计方法与步骤4.1 设计准备4.2 初步设计4.3 详细设计4.4 设计计算4.5 设计审核5. 过程设备设计软件应用5.1 AutoCAD5.2 SolidWorks5.3 PDMS三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和步骤。
2. 案例分析法：分析实际案例，加深学生对过程设备设计的理解。
3. 软件操作演示法：展示过程设备设计软件的使用方法。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力。
5. 实践教学法：引导学生参与实际项目，提高实践能力。
四、教学资源1. 教材：过程设备设计相关教材。
2. 课件：教学PPT。
3. 案例资料：实际过程设备设计案例。
4. 软件：AutoCAD、SolidWorks、PDMS等过程设备设计软件。
5. 实践项目：与企业合作，提供实际设计项目。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。
2. 期中考试成绩：考察学生对过程设备设计知识的掌握程度。
3. 实践项目评价：评价学生在实际项目中的表现和创新能力。
4. 期末考试成绩：全面考察学生的过程设备设计能力。
六、教学重点与难点教学重点：1. 过程设备设计的基本概念和目的。
2. 过程设备的主要参数和类型。
3. 过程设备设计的步骤和方法。
过程装备控制技术及应用第二版教学设计
过程装备控制技术及应用第二版教学设计一、教学背景随着工业化进程的加速，过程装备运行控制技术的需求越来越迫切。
本课程侧重于介绍过程装备的控制方法和应用，使学生掌握过程装备控制技术的基础知识和运用能力。
二、教学目标•掌握过程控制系统的基本组成、结构和功能，了解系统的运作原理。
•理解控制对象的特性和模型，掌握控制方法的基本原理和应用。
•了解常见的反馈控制、前馈控制和组合控制方法，能够运用不同的控制策略解决过程控制问题。
•熟悉传感器、执行器、控制器和通信系统的应用原理和配置方法。
•能够依据实际过程需求选择合适的控制器、传感器和执行器，并能为不同的控制系统确定合适的技术方案。
•能够使用计算机辅助设计软件进行过程控制系统的设计、仿真和优化。
三、教学内容1.过程控制系统概述–过程控制概念和分类–过程控制系统的基本结构和组成–过程控制系统的运作原理和优化方法2.控制对象建模与控制方法–控制对象的特性和模型–控制方法的基本原理和应用–经典控制方法：PID控制、根轨迹控制、频域控制–先进控制方法：模型预测控制、自适应控制、智能控制3.控制策略及应用–反馈控制、前馈控制和组合控制–控制策略的选择和优化–控制系统的稳定性和性能分析4.控制器、传感器、执行器及通讯系统的应用–控制器的种类和特点，选择和应用–传感器和执行器的原理和应用–控制系统的通信方式和通讯协议5.过程控制系统的设计与仿真–过程控制系统的设计流程和方法–计算机辅助设计软件的应用–过程控制系统的仿真、优化和调试四、教学方法•理论授课与案例分析相结合•学生自主学习和团体讨论，探讨过程控制问题•实验操作，体验过程控制技术的应用•作业实践与课程设计，提高学生的实践能力五、教学评估方式•期末考试：占60%•平时成绩：占40%–实验报告和作业：占20%–课程设计报告和展示：占20%六、参考教材•《过程装备控制技术及应用》第二版，高等教育出版社•《过程控制技术与应用》第三版，高等教育出版社•《现代控制理论》第四版，清华大学出版社。
过程装备基础第二版教学设计 (2)
过程装备基础第二版教学设计一、教学目标•理解过程装备的概念及其作用；•掌握过程装备的分类、结构和特点；•能够分析和设计过程装备的主要参数和运行条件；•具备过程装备的维护和调试能力；•熟悉过程装备的优化方法和技术。
二、教学内容1.过程装备的概念和作用–过程装备的定义和分类–过程装备在生产过程中的应用和作用–过程装备对生产效率和质量的影响2.过程装备的结构和特点–过程装备的主要组成部分–过程装备的工作原理和特点–过程装备的安全和环保要求3.过程装备的主要参数和运行条件分析与设计–过程装备的主要参数和指标–过程装备的选型和设计方法–过程装备的运行条件和控制方法4.过程装备的维护和调试–过程装备的常见故障和排除方法–过程装备的维护和保养–过程装备的调试和改进技术5.过程装备的优化方法和技术–过程装备的能源和资源利用率优化–过程装备的生产效率和质量提升技术–过程装备的自动化和智能化技术三、教学方法1.教师讲授：通过PPT、教学视频等方式，系统性地介绍过程装备的相关知识，讲解其原理、特点，培养学生分析和解决过程装备问题的能力。
2.实验教学：利用虚拟仿真平台、实验台、模型等手段，帮助学生理解过程装备的结构和工作原理，掌握过程装备的选型和设计方法，锻炼学生操作和调试的能力。
3.课堂讨论：引导学生分析实际生产中的过程装备问题，并结合案例分析和展示，与同学共同探讨解决问题的方法和技巧。
4.组合式教学：结合实际案例和项目，通过小组合作、项目实践等方式，让学生在实际操作中掌握过程装备的各项技能，提升自身综合素质。
四、教学评估1.课堂测试：通过课堂测试的方式，考察学生对过程装备相关知识的理解和掌握程度。
2.作业评估：根据布置的作业和实验报告，对学生的实际操作能力、分析问题和解决问题的能力进行评估。
3.课程论文：要求学生独立开展过程装备相关的实践研究或项目实践，在撰写课程论文的过程中，考察学生的研究和创新能力。
五、教学资源1.教材：《过程装备基础》第二版；2.PPT：过程装备基础相关知识PPT；3.实验平台：过程装备虚拟仿真平台、实验台和模型等；4.案例资料：过程装备相关的问题案例资料和实际项目资料。
《过程装备与控制工程毕业设计2》课程教学大纲
大纲执笔人
审核人
二、课程目标
序号
代号
课程目标
OBE
毕业要求指标点
任务
自选
1
M1
目标1：培养学生自学能力、创新思维能力以及独立工作能力。
是
3.2, 12.1
2
M2
目标2：调查研究收集整理资料的能力，文献检索和运用工具书的能力，外语运用能力，方案论证、分析比较的能力。
是
2.2, 10.2
3
M3
目标3：加强使用计算机的能力，正确使用仪器仪表和进行科学试验的能力。
过程装备控制技术、过程设备设计（2-1）、过程流体机械、过程设备设计（2-2）
课程简介
（必修）
《毕业设计（2-2）》是培养学生综合素质和能力的重要实践教学环节，也是学生走上工作岗位前的最后教学环节，要求学生针对某一课题，综合运用本专业有关课程的理论和技术，通过计算分析、开发设计或者实验研究做出课题相关的解决方案，设计出工程图纸，或给出研究结论。毕业设计的主要目的和任务是培养学生工程意识、独立工作能力、自学能力、创新思维能力，进一步培养学生综合运用所学知识的能力，如调查研究收集整理资料的能力、查阅文献资料和运用工具书的能力、使用计算机的能力、绘图能力、正确使用仪器仪表进行实验研究的能力及撰写说明书或论文的能力等。经过综合训练，提高学生独立分析和解决复杂工程问题的能力。
M1,M2,M4
2周实践Βιβλιοθήκη //44
4．准备论文答辩及答辩
答辩是对学生完成任务情况进行考核的一个重要手段。通过答辩考查学生对所承担课题理解的深度和广度，考查学生的思维能力和表达能力。指导教师对学生论文写出评语，答辩小组注明意见，评定学生毕业设计成绩。
M6
过程装备基础教学设计
过程装备基础教学设计
1. 教学目标
通过本次教学，学生应该掌握以下知识和技能：
•理解过程装备的基本概念及其在化工生产中的应用
•掌握过程装备的主要分类、结构和工作原理
•能够运用所学知识分析和解决过程装备遇到的常见问题
•能够进行过程装备的基本维护和保养
2. 教学内容和方法
2.1 教学内容
1.过程装备的概念和应用
2.过程装备的分类和工作原理
3.常见的过程装备故障及处理方法
4.过程装备的维护和保养
2.2 教学方法
1.讲授：通过讲解过程装备的分类、结构和工作原理等知识
点，让学生对过程装备有一个较为全面的了解。
2.探究：引导学生通过案例分析和实际操作，学习如何应对
过程装备出现的常见问题，并采取适当的处理方法。
3.实践：组织学生进行过程装备的基本维护和保养操作，培
养他们的实际操作能力。
1。
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《过程装备设计》2教案（本教案由2部分组成：教案1：文字稿教案2：多媒体CAI课件）课程编号：16073020 学分：2.5 参考学时：45适用专业：过程装备与控制工程授课教师：唐委校一.课程的性质、目的和任务《过程设备设计》是为过程装备与控制工程专业的专业必修课之一。
本课程主要介绍过程设备（流体存储、传热、传质和反应设备）的典型结构、受力分析、强度计算及其促进和强化各工艺过程的措施方法。
学生通过本课程的学习，掌握典型过程设备设计的基本原则和方法并进一步运用它了解、分析、设计其他类型的设备与结构，进行创造性工作。
二.课程的基本要求突出基本理论与结构设计的有机结合，强化工程实用性和专业针对性，力求与过程设备技术的最新进展同步，以实现符合专业培养目标的要求。
三．授课内容：《过程装备设计》由五部分内容组成：前言：过程装备设计概述 2 学时第一章：塔设备14 学时第二章：换热设备14 学时第三章：反应设备8 学时第四章：存储设备8 学时（机动） 2 学时前言: 过程装备设计概述（1学时）基本概念：1．过程：从原料到产品，要经过一系列物理的或化学的加工处理步骤，这一系列加工处理步骤成为过程。
2．过程设备：完成上述过程中物料的粉碎、混合、储存、分离、传热、反应等操作所需要的设备。
3．过程设备的应用：过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是化工、炼油、轻工、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必须的关键设备，也是高新技术领域，如航空航天技术、能源技术、先进防御技术等离不开的过程设备。
4．过程设备设计：是根据产品在全寿命周期内的功能和市场竞争要求（性能、质量、成本等），综合考虑环境要求和资源利用率，运用工艺、机械、控制、力学、材料，以及美学、经济学等知识，经过设计师的创造性劳动，制定可用于制造的技术文件。
5．过程设备的特点：a．功能原理多种多样b．化机电一体化c．外壳一般为压力容器，压力容器往往要承受高压、高温、高真空、强腐蚀等苛刻工作条件。
发展趋势：多功能、大型化、成套化、专业化6．过程设备的基本要求：a．安全可靠1）材料的强度高、韧性好2）材料与介质相容3）结构有足够的刚度和抗失稳能力4）密封性能好b．满足过程要求1）功能要求2）寿命要求c．综合经济性好1）生产效率高2）结构合理、消耗低3）易于运输和安装d．易于操作、维护和控制1）操作简单2）可维护性、可修理性好3）便于控制e．优良的环境性能7．过程设备设计基本步骤a．需求和目标界定b．总体结构设计c．零部件结构设计d．参数设计8．影响参数设计的因素1）设计准则2）材料3）规范标准9．过程设备更新换代的途径1）改变工作原理2）改进制造工艺、结构和材料以提高综合技术性能3）加强辅助功能使其更适应使用者。
第一章．塔设备（13学时）重点：塔设备的分类、结构形式及特点，强度计算及设计方法难点：塔设备的强度计算、塔的振动分析及防振要点：塔设备的典型结构、适用范围、结构设计、防振措施基本概念：填料塔，填料，板式塔，塔盘板，降液管，受液盘，溢流堰，进口堰，除沫器，裙座，共振基本要求：了解塔设备的结构形式、适用范围、典型结构的设计原则和方法参考资料与辅助资料：1．GB150-1998 钢制压力容器，中国标准出版社，19982．JB4710- 钢制塔式容器，中国标准出版社3．聂清德．化工设备设计，北京：化学工业出版社，19914．赵正修．石油化工压力容器设计．北京：石油工业出版社，19905．王志文．化工设备设计．北京：化学工业出版社，19906．张石铭．化工机械与设备．北京：化学工业出版社，1989课程进度与学时分配：（如下）1.1 概述（1学时）1.1.1性能要求：a．塔设备：典型的相际船只传质（传热）设备（气，液）b．应用范围：石油，化工，轻工，炼油，蒸馏（精馏），洗涤，增减湿，吸收，解吸，冷却及其他气、液直接接触的工艺过程。
c．外形：立式容器（高度远大于直径）d．性能要求：单位时间内按要求，高效的生产（1）生产能力大：气液处理量大（2）分离效率高：气液充分接触（3）弹性范围大：弹性=最大载荷/最小载荷操作稳定（4）动力消耗少：流阻小（5）操作方便：耐腐，不易堵，易调节（6）维修、制作方便：结构简单，节约材料，成本降低e.发展：1813年首出泡罩塔，20世纪用于煤油，石化1832年用于造酒业1881年工业用填料塔1.1.2 分类a．按塔器内件结构不同分为：填料塔，板式塔b．按操作压力分：常压塔，加压塔，减压塔c．按单元操作分：精馏，吸收，解吸等1.1.3 塔型比较填料塔板式塔气液连续接触，两组分浓度沿塔高连续变化气液阶段接触，两组分成阶梯式变化机理：液体沿填料表面下流，形成一层薄膜，气体沿填料空隙上升，与液膜传质。
机理：流体自上而下在每层板上传质，气体的鼓泡，喷射方式，穿过塔盘液层主要特点：1。
结构简单，造价低，制作简单2。
填料耐腐1．塔高小，ΔP小2．处理易产生泡沫物料，真空操作3．处理量小主要特点：1。
物料处理量大，重量轻2．可满足工艺要求，中间加热，冷却，取不同组分3．ΔP大，结构复杂1.1.4 塔器设计顺序（以板式塔为例）（有的放矢，先知整体，再深入各具体结构）顺序：a.工艺计算a.结构设计b.机械设计1.1.4.1（1）原始数据：生产能力，物料组成，性质；塔的使用条件：操作压力P，温度T，进料状态，物料平衡关系（2）全塔物料衡算（3）塔板数计算（4）塔径计算选取板间距，计算最大空塔速度，初算塔径，验算雾沫夹带量；据压力容器公称直径定实际塔径；确定操作范围（5）塔盘布置选择液流程数，塔板类型，塔板孔开孔及排列，溢流装置布置（6）塔盘板的流体力学计算：漏泡计算，塔盘板压降，校核强度，计算雾沫夹带量，确定负荷上下限，作负荷性能图（7）塔高确定1.1.4.2 塔的机械设计（1）塔体壁厚计算：选材，计算塔壁厚度（筒体、封头），筒体承受各种载荷计算，各种载荷产生的轴向力计算，校核筒体壁厚（2）裙座设计：定裙座壁厚，验算危险截面上的应力，基础环设计，地脚螺栓设计（3）塔的结构设计：塔体，裙座结构塔盘结构塔板结构（塔盘板，降流管，溢流堰，紧固件，支承件）除沫装置塔器管口（气流进出接管，安装检修人孔，手孔）塔器附件（保温材料，支承圈，吊柱，扶梯，平台）1.2 填料塔（3学时）1.2.1总体结构化工生产中，填料塔用于吸收塔最多a．主要构件：塔体，液体分配器，填料，支承，液体再分配器，气液进出口，裙座）b．工作原理：（1）气液逆流：液体由上而下，气体由下而上，两相经过填料表面接触（2）液体沿填料下流，有向塔壁靠拢趋势；设备能力下降，在一定高度，加液体再分布装置（3）栅板+支撑圈=）支撑填料（4）填料由塔顶装入，在填料支撑装置附近设填料卸出孔1.2.2 填料：塔的核心部分，决定塔的操作性能1.2.2.1性能要求：a.比表面积大——（单位体积的表面积），且易被液体湿润b.空隙率大——对气体阻力小，ΔP小c.化学稳定性——耐腐d.重量小，强度高e.价低1.2.2.2分类：a.实体填料（乱堆）——环形鞍形：鞍槽弧鞍矩鞍改进矩鞍鞍环b.网状（整砌）：丝网波纹板波纹材料：金属，非金属1.2.2.3类型比较a.环形：（1）拉西环：原最常用，形状简单，可用各种材料制；乱堆：φ<500mm（装卸方便，流体分布较好，ΔP大；整砌：φ>50mm缺点：外表面不贯通，不利于气液流动，接触；有效表面积小（2）θ环（3）鲍尔环：固在壁开了两层长方形小窗，每层四个，开窗的一部分形成一小叶向环中弯入，在中心相搭上下两层交错。
改善了环内空间，环内表面利用程度，比表面积大，液体分布好，处理拉西大50%，效率提高20%，ΔP小，操作性能好，真空操作好（4）阶梯形：我国无标准特点：有一端具有锥形扩口——改善填料在塔内堆砌情况，空隙大b.鞍形：（1）弧鞍：优：弧形使流体向外分散，表面利用率大，传质效率高缺：形状对称，装填容易重叠，，部分表面不能利用，空隙率低，少用（2）矩鞍：克服了弧鞍缺点，改进扇形面结构，流体再分布好，点接触，表面利用好，综合性能大于鲍尔环缺点：开式结构，强度低（3）矩鞍：改进扇形面边缘齿形，内外表面沟通有孔，两条筋加强优点：空隙率大，表面积大，加剧湍动，η大，是陶瓷填料处理量较大c.鞍环：鲍尔环—空隙率大，但液体再分布低矩鞍—流体再分布好，通过能力小改进：鞍环—薄金属板冲，即有鞍形的弧，又有鲍尔的环，内有叶片，刚度好优点：全表面有效利用湍动程度好流体再分布好通过能力大ΔP低滞液量小质量小特别易于真空蒸馏d．网状：波纹丝网——新型填料：塔径大时，可组成许多小单元，交错排列，边上塞小瓷环，避免短路材料：铝，C钢，不锈钢，陶瓷，低浸树脂，玻璃钢优点：结构紧凑传质效率高比表面积大相邻两层，90度交错排，流体分布均匀缺点：装卸，清理困难不用于结网，固体析出，聚合，黏度大的物料（1）丝网：优点：比表面积大传质效率高生产能力高ΔP低流体在填料中滞留量低重量小缺点：成本高（2）波网：操作时：液体沿网表面曲折下流，均布表面，交叉通过网内流动，气液流动中规律转向两网片间均匀性好两盘90度排列，每通过一层，就分布一次，流体分布好层内气液分布均匀，放大效应小——用于大型塔（3）板波纹：同波网结构相同，只是用金属，塑料波纹板代替波纹丝网1.2.2.4填料选用据：生产能力，效率，操作弹性，成本，ΔP，腐蚀性，供应性a．用材：据：腐蚀，温度金属塑料——聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，增强塑料，工程塑料优点：轻，价低选择顺序：阶梯环，鲍尔环，矩鞍b．尺寸：径比β=D/d各种填料适应的β下限：拉西环：β=20-30鲍尔环：β=10-15鞍形：β=15C．填料通过能力：填料极限通过能力液泛的空塔气速，在ΔP相等下，通过能力：拉西环<矩鞍<鲍尔环<阶梯<鞍环d．效能和ΔP效能——用传质单元高度或板高度表示，影响因素复杂，一般实测ΔP——决定动能消耗，主要取决于气相，尤其真空蒸馏，要以ΔP作为限定设计值，各种填料ΔP查手册e。
规整和乱堆填料的选用：一般讲：规整填料的分离效率高，且可适应较高的气速和小回流比，性能指标较高时，选用规整填料，但成本高。
1.2.3 液体的分布装置塔效率——取决于液体在填料层任意横界面上的分布均匀程度，取决于液体初始分布均匀程度，取决于单位面积上的喷淋点数1.2.3.1对分布装置的要求：a．流体分布均匀——使整个塔界面填料很好湿润，喷淋点数大b．结构简单，制作、维修方便——结构限制，单位面积喷淋点不可过多，且点数多每股流量小，也不宜保证均匀c．塔壁附近的10%塔径区域内：流量<10%总流量d．安装位置：高于填料层表面150-300mm，留有足够空间，让气流不受约束的穿过分布器1.2.3.2典型结构a．多孔型原理：送流能力：分类：（1）多孔直管式（2）多管式（3）排管式（4）环管式（单环管，多环管）（5）筛孔盘式（6）莲蓬头：球面多孔分布器b．溢流型特点：（1）弹性大，不宜堵，分块安装（2）分类：（1）溢流盘式由底盘（分布盘）+溢流——升气管组成要求：溢流——升气管作用：同时使气液流通（2）溢流槽式由分布槽+喷淋槽组成要求：特点：不宜堵，可处理含固体粒子物料，自由界面大，弹性大c．冲击形（1）反射板（平板，凸版，锥形板）（2）宝塔式：几个反射板组成，喷洒半径大于3000mm，利用流体冲击反射后分散成流滴向各方向飞溅d．管式D<300时直管式弯管式缺口式优点：结构简单缺点：喷洒面积小，不均匀1.2.4液体的再分布装置a．设置原因：填料上流体向下流时，有流向壁的“壁流”现象b．功能：收集上层液体，使其在下一层再分配均匀c．间隔：d．分类：（1）分配锥：不能安装在填料层中，只能在分段之间（2）多孔盘式（3）斜板复合再分布器由支撑板，收集器，再分布器组合而成。