西南科技大学本科生过程设备原理课程设计
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。
过程设备设计教学设计
过程设备设计教学设计前言过程设备设计是化工工程中非常重要的一门课程。
学生需要掌握化工过程设计的基本思路、设计方法和流程，从而能够设计出符合工业生产要求的过程设备。
本文将分享一些过程设备设计教学的经验和方法。
设计目标在过程设备设计教学中，最基本的目标是帮助学生理解过程设备设计思路、方法和流程，了解各种设计工具和方法的优缺点，在实际设计中熟练应用所学知识。
具体来讲，可以从以下几个方面来确定设计目标：1.理解化工过程流程图的画法，掌握化工过程的基本概念；2.掌握化工过程设计的基本流程和方法；3.熟悉过程设备设计工具的使用，如HYSYS、Aspen Plus等；4.熟练应用工业生产中常用的过程设备，如反应釜、蒸发器等。
教学内容过程设备设计教学内容的组织要围绕着达成设计目标来展开。
教学内容可以分为以下几个模块：1. 化工流程图化工过程流程图是化工工程师最常用的图形符号之一。
理解化工流程图的画法对于理解化工过程是非常重要的，因此这个模块应该是教学的一个重点。
应该注意的是，对于涉及到气态物质的流程，必须在图中标明气液相态。
2. 化学反应化学反应是化工过程的核心部分，也是在过程设备设计中需要强调的内容。
在该模块中，可以介绍化学反应的基本原理以及化学反应的数学表达式，掌握基本的化学反应时化工工程师的基本素养。
3. 传热传质传热传质是过程设备设计的另一个核心概念。
该模块应该讲授物质传输的基本原理，例如物质的扩散等，再详细介绍传热传质的模型和实验方法。
可以介绍一些常用的传热传质方法，如热交换器的设计和应用。
4. 设备设计在本模块中，应详细介绍常用设备的原理和特点，如反应釜、蒸发器、分离塔、混合器等，并介绍设备的工艺流程，比如气-液、气-固、液-液等。
然后，通过实例演示该如何进行设备的设计。
5. 设计案例在过程设备设计教学中，尽可能多地演示设计案例非常重要。
通过给出实际的设计案例，学生可以更好地理解设计思路和方法。
当然，设计案例必须与工业实践紧密相连，尽量考虑学生未来的工作方向，如化工生产、科研、工艺设计等。
大学过程装备控制技术及应用教案
大学过程装备控制技术及应用教案大学过程装备控制技术及应用教案一、课程名称大学过程装备控制技术及应用二、教学目标本门课程是一门面向化工、机械、材料等相关专业学生的，旨在培养学生的过程装备控制技术，使其能够掌握现代化工、机械、材料等领域中过程装备的运转方式，掌握常用的过程控制技术，并在实际工程中进行应用。
三、教学内容1. 过程装备控制概述2. 过程控制基础3. 过程控制器件与仪器4. 过程控制方法5. 通信方式与网络6. 工业过程控制应用实例四、教学方法1.讲授法通过教师的讲解、演示，介绍课程中的基础概念、基本理论和方法等。
2.实验法通过实验，经验化地掌握过程控制技术，在实验的过程中培养思考问题的能力。
3.案例分析法引导学生参与案例分析，加深对过程控制技术的理解。
五、教学资源1.教材本课程使用的教材为《过程控制技术及应用》。
2.实验设备本课程使用的实验设备为过程控制模拟实验箱、过程控制系统等。
六、考核方式：1.平时成绩包括课堂参与、作业情况等。
2.实验报告实验过程和结果的总结。
3.期末考试四大模块知识内容的综合考试。
七、参考文献1.丁松等，《过程控制技术及应用》，机械工业出版社2.张勇等，《过程控制技术与综合测试方法》，中国石化出版社3.钟颖，《工业自动化控制基础》，电子工业出版社八、教学总结通过本课程的学习，学生能够掌握现代化工、机械、材料等专业中常用的过程装备控制技术，培养学生独立思考和实践能力，为日后从事相关工作提供一定的基础。
同时，本课程也为学生自主学习以及后续职业规划提供了一个较好的基础。
过程设备设计课程设计
过程设备设计课程设计1. 课程简介本课程是针对化工、能源等专业大学生开设的过程设备设计课程，旨在培养学生具备过程设备设计方面的基本理论知识和实践技能，以及创新思维和团队协作能力。
2. 教学目标2.1 知识目标•理解过程设备设计的基本原理和方法；•掌握过程流程图、管路与仪表图、设备图等设计工具的使用；•熟悉过程设备的选型、化工工艺流程的设计和计算方法；•掌握高效运转的要求以及设备的维护与保养方法。
2.2 技能目标•具备通过流程方式分析、方案论证、设计修正、评价选型等步骤进行过程设备设计所需的能力；•掌握运用模拟与仿真软件进行过程设备设计和计算的能力；•具备设计语言、报告和表述能力。
2.3 情感目标•发挥主人翁意识，积极参与设计小组合作完成设计任务；•具备联系理论、实践的综合分析能力；•培养精准求实、严谨思考的科学态度。
3. 教学内容3.1 基础知识•化工工艺流程、物料收集、输送及仓库储存系统的设计；•设备选型、技术计算、过程分析的基本原理和应用方法；•物料、热量、温度、压力等原理和计算方法；•设备图、管路与仪表图、过程流程图的基本规定和使用方法；•设备的维护与保养方法。
3.2 案例分析对化工、能源等工业领域中的典型过程设备进行案例分析，让学生了解过程设备实际设计中的问题和解决方案，深入理解过程设备设计的实际操作。
3.3 课程设计学生将分组进行一个完整的过程设备设计项目。
项目设计包括需求分析、设计方案论证、详细设计、设备选型、计算和仿真等环节。
学生需要展示最终的产品，并汇报设计的理念和方案。
4. 评估方式评估方式采用分组项目评估和学生个人表现评估相结合的方式，包括：•课设报告书、项目中期汇报、最终产品展示等分组项目评估；•课堂参与、个人作业、个人论文等个人表现评估。
5. 参考教材•《化工设备与过程》•《工业过程仪表与自动化》•《化学工程基础及应用》•《工业节能与环保》6. 总结本课程旨在培养学生掌握过程设备设计所需的基础知识和实践技能，以及创新思维和团队协作能力。
过程设备设计第三版课程设计
过程设备设计第三版课程设计1. 课程设计目的过程设备设计是化工工艺与技术专业中重要的一门课程，该课程的主要目的在于培养学生的化工工程设计思维和能力，为他们将来从事化工设计工作打下坚实的基础。
通过本次课程设计，旨在让学生在实践中掌握过程设备设计的基本要素和方法，提高他们对过程设备设计过程的理解以及解决实际问题的能力。
2. 课程设计内容2.1 设计背景设计一套用于制备甲鱼虫草培养的设备。
该设备需要可以满足养殖过程中甲鱼虫草的生长需要，并且对环境要求高。
假设设计场地位于广东省，该地区环境温度高湿度大，而且雨水充沛，可以利用这些资源降低养殖成本。
2.2 设计思路在设计过程中，应考虑以下因素：•生产成本：减少生产成本是制造设备的核心考虑因素之一。
比如，可以考虑利用地下水源作为冷水，减少制冷成本。
•设备效率：设计设备时，要考虑如何提高生产效率，同时减少能源、物料浪费。
•环保：设备的设计应尽可能减少环境污染，使用对环境友好的材料和技术，降低设备故障对环境的影响。
•安全：在设备的设计中，要尽可能避免安全事故的发生，设计安全措施，确保工作人员的人身安全。
2.3 设计步骤1.确认产品：确定要制作的甲鱼虫草来融合体产品，包括其中的生化成分、生产工艺等。
2.设计流程：根据产品特点，考虑如何设计生产流程，确定主要设备的类型和数量，以及设备的布局等。
3.分析设备：对确定的设备进行详细分析，包括设备的构造、运行原理、维护和安全操作等。
4.设计设备：根据以上分析结果，进行设备的具体设计，包括草图、参数、材料和成本等。
5.设计控制系统：针对设备的运行控制，设计相应的自动化系统，确保设备的安全和高效运作。
6.模拟和验证：采用仿真和实验方法对设计的设备和控制系统进行模拟和验证，确认其可行性和有效性。
3. 课程设计要求1.以小组为单位进行设计，每组3-5人。
2.每组要按照设计流程完成课程设计，并提交设计方案、设计报告、仿真结果和验证报告等相关材料。
《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。
过程原理及设备课程设计
过程原理及设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程原理的基本概念，掌握不同类型过程设备的工作原理及其应用。
2. 使学生能够描述常见工业过程中所涉及的关键设备，并解释其作用和相互之间的关系。
3. 引导学生了解过程设备设计的基本原则，掌握基本的工艺参数计算和设备选型方法。
技能目标：1. 培养学生运用科学方法分析过程设备运行中的问题的能力，提高解决问题的技能。
2. 通过案例分析，训练学生设计简单的过程设备流程，培养学生的工程设计和创新思维。
3. 提升学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目展示，加强交流与表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程工业的兴趣，激发学生探究工业过程原理及设备的好奇心。
2. 强化学生的环保意识，理解过程设备在节能、减排中的作用，培养学生的社会责任感。
3. 引导学生树立正确的工程伦理观念，强调安全生产和遵守工程规范的重要性。
本课程针对高年级学生，结合其已有的知识背景和即将面临的工程实践需求，设计具有实际应用导向的课程内容。
课程性质为理论与实践相结合，旨在通过深入的过程原理及设备知识学习，培养学生的实际操作能力和工程素养，为未来的工程师职业生涯打下坚实基础。
通过具体的学习成果分解，教学设计和评估将围绕上述目标进行，以确保学生能在知识掌握、技能应用和情感态度价值观培养方面取得均衡发展。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 过程原理基础：涵盖流体力学、热力学、传质与反应工程等基本理论，重点解析流体流动、热量传递和质量传递在过程设备中的应用。
2. 过程设备类型与工作原理：介绍反应釜、换热器、塔设备、泵和压缩机等常见过程设备，详细讲解各类设备的工作原理、结构特点和操作要点。
3. 过程设备设计原则：阐述设备设计的基本原则，包括材料选择、设备结构、工艺参数计算、设备选型等方面，结合实例进行分析。
4. 设备运行与维护：分析设备运行过程中可能出现的故障及原因，探讨预防措施和维修方法，强调安全生产和设备可靠性。
西南科技大学单片机原理实实验一及代码
第2章基础实验2.1 实验一系统认识实验一、实验目的学习实验系统的基本操作，了解在实验系统中进行程序设计、仿真和调试的操作方法和步骤。
二、实验设备Keil单片机程序开发软件。
Proteus仿真软件DP51-PROC单片机综合实验仪。
DT-2003数字万用表。
三、实验内容和步骤内容：简单单片机应用程序的编辑、编译、仿真和调试。
实验程序：功能：使连接在MCS-51单片机P1.0引脚的LED闪烁。
设计思路：①点亮LED需要约10 mA电流，此时LED两端电压差约2 V。
因此，将LED 的阴极通过一个电阻连接到P1.0引脚（电阻阻值约为200 ），阳极连接到电源VCC（5 V）。
②为便于观察，交替的时间间隔不应太小（建议选择在0.5 s左右），由于该时间不要求严格精确，所以，可采用软件延时的方法实现。
③程序可采用图2.1中的流程结构。
图2.1 实验一程序流程图预习：1）提前一周预约好实验时间。
2）自学Keil和Proteus两软件的基本使用方法。
3）按设计思路，用汇编语言或C51语言编制实验程序。
4）了解本次实验的步骤和操作方法。
图2.2 实验一电路图步骤：1）在S: \ STUDY \ Kiel文件夹中新建Ex01文件夹（该文件夹用于保存本次实验的所有内容），通过网上邻居将服务器上本次实验共享文件夹下的所有文件拷贝到S: \ STUDY \ Kiel \ Ex01文件夹中。
2）运行Keil并创建一个新工程。
工程保存为S: \ STUDY \ Kiel \ Ex01 \ Ex01. Uv2。
选择单片机型号为Generic中的8051。
创建新工程的操作方法：菜单Project New Project…3）设置工程选项，将工程选项设置如下：Target页夹：Xtal= 12 MHzOutput页夹：Create HEX FileBL51 Locate页夹：取消Use Memory Layout from Target Dialog设置Code Range属性为0x40-0xFFF如用C51编程，设置此页夹。
8《过程设备》课程设计
第一部分《过程设备课程设计》教案大纲适用专业：过程装备与控制工程教案周数：2周一、课程设计的性质、目的与任务按过程装备与控制工程专业教案计划要求，在学完专业核心课《过程设备设计》后，进行《过程设备课程设计》教案环节，其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上，进行一次工程设计训练，培养学生解决工程实际问题的能力。
本课程设计的先修课程为：《过程装备力学基础》，《过程装备制造技术》，《工程材料》二、程设计的主要内容与要求本课程设计以化工生产中的单元过程设备为主，包括：塔、换热器、反应器、储罐等设备的设计。
设计条件由工艺人员提供工艺条件、设备的初步选型及轮廓尺寸。
1.课程设计的主要内容1.1设备的机械设计1.1.1设备的结构设计1.1.2设备的强度计算1.2.技术条件的编制1.2.1总装配图技术条件1.2.2零部件技术条件1.3绘制设备总装配图及零部件图1.4编制设计说明书2.课程设计要求学生应交出的设计文件2.1设计说明书一份2.2总装配图一张<1号图纸）三、课程设计教案的基本要求（一）教案的基本要求1．课程设计是一次综合应用所学知识的实际训练环节，要求学生独立完成2．课程设计实行指导教师负责制，指导教师根据本教案大纲制定课程设计任务书、指导书；准备设计所需要的有关设计资料；安排设计进度及其答疑时间；指导学生完成设计任务。
学生在教师指导下应独立、按时完成课程设计任务书所规定的全部内容和工作量；（二）课程设计的能力培养要求1．巩固、灵活运用本课程基础理论知识2．通过课程设计，培养学生(1> 国家、专业标准及规范熟悉、使用能力；(2> 分析、综合解决实际工程问题能力；(3> 计算机综合应用能力；(4> 对过程装备工程概念的理解能力；(5> 综合素质、创新意识及创新能力。
<三）课程设计的规范性要求课程设计报告由设计说明书和设计图纸组成。
1．设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽。
过程装备控制技术及应用课程设计
过程装备控制技术及应用课程设计一、课程简介本课程旨在介绍过程装备控制技术的基本理论和应用，着重讲解工业过程中的自动化、过程参数控制和仪器测量技术，以及现代化工生产过程中过程控制的各种模型和算法。
同时，本课程还将培养学生灵活应用过程装备控制技术解决各种实际问题的能力。
二、课程大纲1. 过程控制基础知识•过程控制的定义和概念•过程控制中的信号、控制器、执行器以及过程变量•过程控制系统的基本要求2. 过程仪表的性能和选择•仪表的性能指标•传感器的选择和应用•仪表的安装和调试3. 控制回路基础•控制回路的基本原理•PID控制器原理及其参数调整•不同类型的控制回路4. 过程模型和仿真技术•过程建模的方法和基本概念•常用过程模型的详细介绍•仿真软件的应用和使用5. 其他过程装备控制技术•自适应控制技术•分布式控制系统•先进控制技术三、课程设计1. 题目设计一套工业液体混合设备的自动化控制系统，要求控制系统能够自动调整设备中各种液体的流量和温度，使得最终混合后的液体符合特定的生产要求。
2. 基本要求•设计一套完整的液体混合控制系统，包含传感器、控制器、执行器等多种元件。
•设计一个完整的控制回路，能够根据温度、压力等参数自动调整液体的流量和比例。
•在控制中应用PID控制技术和自适应控制技术，并对控制系统进行模型仿真。
•实现控制系统与计算机数据采集、处理和显示的接口，能够实时监测液体的流量、温度，输出相应的控制信号。
•设计系统的图形化界面，使得操作和监测更加方便。
3. 设计方法•了解液体混合设备的工作原理，理解流量和温度对混合液体质量的影响。
•选择合适的传感器和执行器，根据不同参数选择不同的采集方式。
•设计PID和自适应控制算法，优化控制回路参数，保证监测结果准确和稳定。
•利用MATLAB或Simulink等仿真软件进行模拟实验，验证控制系统的有效性和稳定性。
•设计图形界面，实现整个控制系统的可视化操作和监测。
四、课程考核1. 实验报告实验报告要求详细描述液体混合控制系统的设计思路、设计流程和仿真结果，包括图表、实验数据和分析等。
过程设备基础课程设计
过程设备基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握过程设备的基本概念、分类及在工业中的应用。
2. 使学生了解过程设备的设计原理、流程及关键参数。
3. 引导学生理解过程设备的安全、环保和节能要求。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际工程问题的能力。
2. 提高学生查阅相关资料、进行设备选型及工艺流程设计的能力。
3. 培养学生运用计算机软件进行过程设备模拟和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程设备专业的兴趣，激发学生的求知欲和探索精神。
2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。
3. 培养学生的安全意识、环保意识和职业道德，使其具备良好的职业素养。
本课程针对高年级学生，结合过程设备基础知识，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的工程实践能力。
课程目标具体、可衡量，既符合学科特点，又充分考虑了学生的认知水平和教学要求。
通过本课程的学习，学生将能够掌握过程设备的基本知识，提高解决实际问题的能力，为将来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 过程设备概述：介绍过程设备的概念、分类及其在工业生产中的应用。
教材章节：第一章 绪论2. 过程设备设计原理：讲解设备设计的基本原理、方法和步骤，以及设计过程中涉及的关键参数。
教材章节：第二章 过程设备设计原理3. 过程设备结构与性能：分析典型过程设备的结构特点、工作原理及性能指标。
教材章节：第三章 过程设备结构与性能4. 过程设备选型与应用：讨论过程设备选型的原则、方法和应用实例。
教材章节：第四章 过程设备选型与应用5. 过程设备工艺流程设计：介绍工艺流程设计的基本原则、方法和实践案例。
教材章节：第五章 过程设备工艺流程设计6. 过程设备安全、环保与节能：阐述过程设备在安全、环保和节能方面的要求及措施。
教材章节：第六章 过程设备安全、环保与节能7. 计算机辅助过程设备设计：介绍计算机软件在过程设备设计中的应用及操作方法。
教材章节：第七章 计算机辅助过程设备设计教学内容按照课程目标进行科学、系统地组织，确保学生能够逐步掌握过程设备基础知识。
《过程装备课程设计》课程设计大纲
《过程装备课程设计》课程设计大纲课程编号：C064150406课程名称：过程装备课程设计课程类型：专业实践课英文名称：Course design of Process Equipment适用专业：过程装备与控制工程总学时：2周学分：3一、课程设计目的及任务《过程装备课程设计》是学习过程装备设计基础知识、培养学生设计能力的重要教学手段，通过这一实践环节的训练，使学生掌握过程生产装置较完整的设计方法，熟悉过程单元过程及设备设计的基本程序和方法，掌握工艺流程图和化工设备装配图的绘制方法，熟悉查阅和正确使用技术资料，能够在独立分析和解决实际问题的能力方面有较大提高，增强工程观念和实践能力。
其任务是，学生在完成化工单元工艺设计的基础上，进行单元过程典型设备的机械设计，使学生掌握设备选材、结构设计、强度设计、标准选用和工程绘图等基本设计方法，具有化工容器及设备设计的初步能力。
二、课程设计的基本要求1、自觉遵守实验室各项规章制度；2、上机前应预习并编写好上机程序，否则不允许进机房；3、程序设计任务完成后,由老师验收并评分。
1.项目建议书包括：a.项目建设目的和意义；b.产品需求初步预测；c.产品方案和拟建规模；d.工艺技术方案；e.资源、主要原材料、燃料和动力情况；f.建厂条件和厂址初步方案；g.环境保护；h.工厂组织和劳动定员估算；i.项目实施规划设想；j.投资估算和资金筹措设想；k.经济效益和社会效益。
2.设计方案确定，根据任务书提供的条件和要求，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，在此基础上，通过分析比较，选定适宜的流程方案和设备类型，确定原则的工艺流程。
同时对选定的流程方案和设备类型进行简要的论述。
3.工艺流程图设计，绘制可分三个阶段：第一阶段，绘制生产工艺流程草图。
第二阶段，绘制物料流程图。
第三阶段，绘制带控制点工艺流程图。
4.主要设备的工艺设计计算，依据有关资料进行工艺设计计算，即进行物料衡算、热量衡算、工艺参数的优化及选择、设备的结构尺寸设计和工艺尺寸的设计计算。
设备与原理课程设计
设备与原理课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握设备的基本原理和操作方法，培养学生对设备的维护和管理能力。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够理解设备的工作原理，掌握设备的基本结构和功能，了解设备在实际应用中的优缺点。
2.技能目标：学生能够熟练操作设备，进行设备的安装、调试和维护，提高学生的实际操作能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对设备的热爱和敬业精神，使学生认识到设备在现代社会中的重要作用，提高学生对设备的尊重和保护意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括设备原理、设备结构、设备操作和设备维护四个方面。
具体安排如下：1.第一章：设备原理，介绍设备的工作原理和相关理论。
2.第二章：设备结构，讲解设备的基本结构和组成部件。
3.第三章：设备操作，教授设备的操作方法和注意事项。
4.第四章：设备维护，讲解设备的维护保养知识和实践操作。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：教师讲解设备原理、结构和操作方法，引导学生理解设备的相关知识。
2.讨论法：学生分组讨论设备的使用经验和问题解决方法，培养学生的合作意识。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解设备在实际工作中的应用和挑战。
4.实验法：学生在实验室进行设备操作和维护实践，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的设备教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的设备参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：配置齐全的实验室设备，确保学生能够进行实践操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：1.平时表现：学生课堂表现、参与讨论和小组活动的积极性等，占总成绩的20%。
2.作业：课后作业的完成质量和答题准确性，占总成绩的30%。
西南科技大学机械制造技术基础课程设计说明书
Southwest university of science and technology课程设计说明书手柄加工工艺及夹具设计学院名称制造科学与工程学院专业名称机械1201学生姓名学号指导教师廖磊二〇一四年十二月目录第1章零件的分析 .................................................................................................................1.1零件的介绍和作用 ············································································1.2主要加工表面及技术要求 ···································································第2章工艺流程设计 .............................................................................................................2.1生产方式确定 ··················································································2.2毛坯的设计 ·····················································································2.3基准的选择 ·····················································································2.4工艺路线及工艺过程卡设计 ································································第3章工序设计 ...................................................................................................................3.1工序分析 ························································································3.2基准的选择与尺寸链的计算 ································································3.3设备的选择 ·····················································································3.4加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定·················································3.5切削用量及工时定额的确定 ································································第4章专用夹具设计 ...........................................................................................................4.1夹具总体方案设计 ············································································4.2定位的设计 ·····················································································4.3夹紧机构的设计及夹紧力的计算··························································4.4定位误差的分析 ···············································································结论......................................................................................................................................致谢......................................................................................................................................参考文献 .................................................................................................................................附录（工艺过程卡和一道工序的工序卡及毛坯图） .........................................................1零件分析2.1?零件的生产纲型领及生产类生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。
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147.2
122.6
83.2
完成液浓度xi/%
13.5
18.6
30
蒸发量Wi/kg·h-1
4832.7
5087.3
5052.8
蒸汽消耗量D/kg·h-1
5175.
传热面积Si/m2
175.7
175.7
175.7
第4章蒸发器的主要结构尺寸
4.1加热管的选择和管束的初步估算
蒸发器的加热管通常选用 ， ， 等几种规格的无缝钢管，长度一般为0.6~2.0m。但也有选用2m以上的管子。管子长度的选择应根据溶液结垢的难易程度、溶液的起泡性和厂房的高度等因素来考虑。易结垢和易气泡沫的蒸发宜选用短管。
所以
第Ⅱ效的热量衡算式为
对于第Ⅲ效，同理可得
又因
联立求解式1~4，可得
与第一次计算结果之间的相对误差为
计算相对误差均在0.05以下。
3.7.4蒸发器传热面积的计算
误差为
故取各效平均传热面积 。
3.7.5计算结果列表
表3-3计算结果
效次
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
冷凝器
加热蒸汽温度Ti/℃
158.1
139.3
112.6
60.1
4.4分离室直径和高度的确定
分离室的直径和高度取决于分离室的体积，而分离室的体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。
分离室体积的计算式为
式中V——分离室的体积, ;
W——某效蒸发器的二次蒸汽流量,kg/h;
ρ——某效蒸发器的二次蒸汽密度, ;
U——蒸发体积强度,即每立方米分离室每秒钟产生的二次蒸汽量一般允许值为
由NaOH水溶液沸点与同等压力下的饱和蒸汽的温度关系式
式中 ——溶液的沸点，℃；
——与溶液压力相同时溶剂的沸点，即二次蒸汽的饱和温度，℃。
常压下 ，的NaOH溶液的沸点为107.2℃，故
蒸发操作常在加压或减压下进行，溶液的沸点一般用下式估算：
可求得第Ⅱ效由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为
故第Ⅱ效溶液的温度为
表4-2壳体的标准尺寸
壳体内径/mm
400 ~ 700
800 ~ 1000
1100 ~ 1500
1600 ~ 2000
最小壁厚/mm
8
10
12
14
壳体最小壁厚为14mm
作图如下
图4-1加热管正方形排列图
最终选择如下：
壳体内径为1800mm，壁厚为25mm，管束779根，管束规格为 ，循环管规格为 。
第1章绪论
1.1蒸发操作及其在工业中的应用
工程上把采用加热方法将含有不挥发性溶质（通常为固体）的溶液在沸腾状态下使其浓缩的单元操作称为蒸发（Evaporation）。蒸发操作广泛应用于化工、轻工、食品、医药等工业领域，其主要目的有以下几个方面。
(1)浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理（如冷却结晶）制取固体产品，例如电解烧碱液的浓缩，食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩；
4.5.1溶液的进出口管
溶液的进出口对于三效并流加料的三效蒸发，第Ⅰ效的流量最大，所以取其为计算量，即：
因为其流动为强制流动, ,取 则有：
取管为 的冷拔无缝钢管。
则实际流速为：
4.5.2热蒸汽进口与二次蒸气出口
第Ⅱ效的体积流量最大，所以取其为计算量，则：
因为其流动为饱和蒸汽流动 ，取 ，则有：
取管为
(1)根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器的压强），蒸发器的形式、流程和效数。
(2)根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。
(3)根据经验假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算个效溶液沸点和有效总温差。
(4)根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。
(5)根据传热速率方程计算各效的传热面积。若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤(3)至(5)，直到所求得各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。
3.1.2计算流程示意图
图3-1并流加料三效蒸发的物料衡算和热量衡算示意
3.2估算各效蒸发量和完成液浓度
总蒸发量：处理量1.667×105吨/年，工作日为300天，24小时运行。
即：
并流加料，蒸发中无额外蒸汽引出,可设
3.3估算各效溶液的沸点和有效总温度差
设各效间压力降相等，则总压力差为
各效间的平均压降为
原料液温度：第一效沸点温度151℃；
各效蒸发器中溶液的平均密度：ρ1=1014kg/m3，
ρ2=1060kg/m3，
ρ3=1239kg/m3；
加热蒸汽压强：500kPa；
冷凝器压强：20kPa；
各效蒸发器的总传热系数：K1=1500W/（m2•K）；
K2=1000W/（m2•K）；
K3=600W/（m2•K）；
60.1
2355
3.3.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失
由NaOH水溶液杜林直线可得
可求得各效由于溶液沸点升高引起的温度差损失为
所以，
3.3.2由于液柱静压引起的沸点升高
为计算简便，以液层中部点处的压力和沸点代表整个液层的平均压力和平均温度，则根据流体静力学方程，液层的平均压力为：
所以
由平均压力可查得对应的饱和温度为
第2章蒸发装置设计任务
2.1设计题目
NaOH水溶液蒸发装置的设计
2.2设计任务及操作条件
2.2.1设计任务
处理量：7.92x104（吨/年）；
料液浓度：10.6%质量%；
产品浓度：30.0%质量%；
加热蒸汽温度：151（℃）；
末效冷凝器的温度：60.1（℃）。
2.2.2操作条件
加料方式：三效并流加料；
选用无缝钢管的规格为长度2m，
确立加热管的规格与长度后，由下式初步估算所需的管数 :
式中 ——蒸发器的传热面积， ;
——加热管的管径, ;
——加热管长度, 。
的管长用（L-0.1）m。
完成传热任务所需的最小实际管数n只有在管板上排列加热管后才能确定。
则
3.3.3由流动阻力而引起的温度差损失
由流动阻力而引起的温度差损失 取经验值1℃，即
则
故蒸发装置的总的温度损失为
3.3.4各效料液的温度和有效总温差
各效料液的温度和有效总温差
由各效二次蒸汽 及温度差损失 ，即可根据下式估算各效料液的温度ti，
则
总有效总温差为
由手册可查500kPa饱和蒸汽的温度为158.1℃、汽化潜热为2093kJ/kg，所以
由各效的压力差可求得各效蒸发室的压力,即
由各效的二次蒸汽压强，从手册中查得相应的二次蒸汽温度和汽化潜热，列与下表中。
表3-1各效二次蒸汽的温度和汽化潜热
效数
二次蒸汽压力
二次蒸汽温度
即下一效加热蒸汽的温度
二次蒸汽的汽化热
即下一效加热蒸汽的汽化热
J
340
137.7
2155
Ⅱ
180
116.6
2214
Ⅲ
20
4.3加热室直径及加热管数目的确定
加热室的内径取决于加热管和循环管的规格、数目及在管板上的排列方式。
加热管在管板上的排列方式有三角形、正方形、同心圆等，目前以三角形居多。管心距t为相邻两管中心线之间的距离，t一般为加热管外径的1.25-1.5倍。目前在换热器设计中，管心距的数值已经标准化，管子规格确定后，相应的管心距则为定值。
若条件允许。则分离室直径应尽量与加热室相同。故取分离室直径为D=1.8m,由
得，H=2.83m,H>1.8m，且H/D=1.57,满足H/D=1~2。
H=2.83m D=1.8m
4.5接管尺寸的确定
流体进出口的内径按下式计算
式中 ——流体的体积流量,
——流体的适宜流速, ，估算出内径后，应从管规格表格中选用相近的标准管。
(2)同时浓缩溶液和回收溶剂，例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯，中药生产中酒精浸出液的蒸发等；
(3)为了获得纯净的溶剂，例如海水淡化等。
1.2蒸发操作的特点
工程上，蒸发过程只是从溶液中分离出部分溶剂，而溶质仍留在溶液中，因此，蒸发操作即为溶液中的挥发性溶剂与不挥发性溶质的分离过程。由于溶剂的汽化速率取决于传热速率，故蒸发操作属于传热过程，蒸发设备为传热设备，加热室即为一侧是蒸汽冷凝，另一侧为溶液沸腾的间壁式列管换热器。此种蒸发过程即使间壁恒温的传热过程。但是，蒸发操作与一般传热过程比较有一下特点。
各效蒸发器中液面的高度：1.5m；
各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出；
假设各效传热面积相等，并忽略热损失。
2.2.3设备型式
中央循环管式蒸发器。
2.2.4厂址
四川绵阳。
2.2.5工作日
每年300天，每天24小时连续运行。
2.3基本要求
（1）设计方案的简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
3.1设计方案简介
3.1.1计算流程简述
多效蒸发的工艺计算的主要依据是物料衡算和、热量衡算及传热速率方程。计算的主要项目有：加热蒸汽（生蒸汽）的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。计算的已知参数有：料液的流量、温度和浓度，最终完成液的浓度，加热蒸汽的压强和冷凝器中的压强等。
蒸发器的设计计算步骤多效蒸发的计算一般采用试算法。
表4-1不同加热管直径与管心距的关系
加热管外径 ，mm
19
25
38
57
管心距t,mm
25
32
48
70
管子按正方形排列时，
式中n——总加热管数
然后采用初步估算加热室内径，即
根据初估加热室内径值和容器公称直径系列，试选一个内径作为加热室内径，并以此内径和循环管外径作同心圆，在同心圆的环隙中，按加热管的排列方式和管心距作图。作图所得管数n必须大于初始值 ，如不满足，应令选一设备内径，重新作图，直至合适为止。