过程装备成套技术教案
过程装备成套技术概述PPT课件
硬件产品
（如：发动机机械零件）
软件产品
（如：计算机程序）
流程性材料产品
（如：润滑油）
服务产品
（如：运输）
通常，硬件和流程性材料是有形产品，而软件或服务是无形产品。
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二、过程工业
•概念：以流程性物料为主要处理对象、完成一系 列化学、物理过程以改变物质的状态、结构、性 质，并进行物料的传输过程，或其中某种过程的 工业生产的总称。几乎遍及所有现代工业生产领 域。
22
（3）传输性
生产过程中，原料和中间反应产物往往需要传输。 那么，从原材料怎样得到中间产品，又怎样得到最 终产品，即采用什么样的工艺路线的问题，是我们 以后要讲的工艺设计；用什么实物传输呢？管道。 今后我们以要讲管道的问题。
（4）密闭性
过程工业中进行的各种化学、物理过程往往在密闭 状态下进行。比如氨的合成，氮、氢气体在合成塔 中合成氨是密闭的。
64
总结
1）过程工业所有的生产过程都以各种机器和设备为基础，伴以 不同的输送手段，同时，大多为连续生产。不同产品使用的机器和 设备各不相同，根据它们的作用大致可以分为：
煅烧设备：预热器、回转窑等；
输送设备：皮带输送机、气力输送、斗式提升机等；
粉碎、粉磨设备：鄂式破碎机、离心式破碎机、辊压机、立磨、筒 辊磨、球磨机等；
8
二、课程内容
第一章 概论 第二章 工艺开发设计前期工作——工艺专业
1、 经济分析与评价——财务专业
2、环境评价影响——环境专业
第三章 工艺流程设计及设备布置设计——工艺、设备专业
第四章 过程装置的设计与选型——设备专业（略）
第五章 管道设计——管道专业
第六章 过程控制工程设计——仪表专业（略）
《过程装备成套技术》教学大纲
《过程装备成套技术》教学大纲二、课程目的和任务过程装备成套技术课程是为工科院校过程装备与控制工程专业的一门综合性专业选修课，实践性较强。
本课程旨在学习过程装置设计、建设全过程中涉及到的新产品生产工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价和环境评价、机器设备的型式选择、重要工艺参数的自动控制方案选择与设计、管道设计、绝热与防腐设计、装置的安装及检验、装置的试车等各种工程知识，获得与过程工业生产装置建设有关的广泛而全面的基础知识。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在工程材料、化工原理、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用、过程装备材料腐蚀与防护、专业生产实习等课程的基础上，综合运用先修课程的基础知识，分析和解决过程工业成套装备从设计到试车全过程问题的工程学科，与过程设备设计、化工机械制造、过程流体机械等课程共同构成过程装备与控制过程专业完整的知识体系。
通过本课程的学习，学生将掌握过程工业生产装置建设中涉及到的相关原理、一般方法，为日后的实践工作奠定理论基础。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）概论(2学时)1、主要内容过程工业与过程装备成套技术；典型成套装备示例；过程装备成套技术的主要任务和基本要求。
2、重点过程工业的特点。
3、教学要求掌握过程工业的特点，了解过程装备技术的工程应用状况。
（二）工艺开发与工艺设计概述(4学时)1、主要内容工艺过程开发及工艺路线选择；工艺设计的内容及设计文件；工艺设计中的全局性问题。
2、重点工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容。
3、教学要求掌握工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容；工艺路线选择的原则及顺序；了解初步设计及施工图设计的基本内容，初步了解厂址选择、总图布置、安全环保、公用工程等非工艺设计内容。
工艺路线选择的原则及顺序是本章难点。
（三）经济分析与评价(2学时)1、主要内容投资估算与成本分析；经济评价；环境影响评价及可行性研究报告概述。
过程装备成套技术课程设计
涉及多个学科领域，包括化工、机械、电气、自动化等；强调系统性和整体性，追求生产过程的优化和高效；注重实践和应用，与工业生产密切相关。
通过课程设计，使学生掌握过程装备成套技术的基本理论和设计方法，具备独立进行过程装备成套技术设计的能力。
课程设计目标
提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力；培养学生创新意识和实践能力；为学生未来从事相关领域工作打下坚实基础。
THANKS
感谢您的观看。关键Fra bibliotek术突破02
在课程设计过程中，我们成功解决了多个技术难题，如复杂工艺流程的优化、关键设备的选型与配置、管道系统的压力与流量控制等，为后续的实际应用提供了有力支持。
团队协作与沟通
03
本次课程设计注重团队协作，各成员之间分工明确，沟通顺畅，有效保证了设计进度和质量。同时，我们也学会了如何与不同专业背景的同学进行有效沟通和协作。
加深对过程装备成套技术的理解
创新性案例的探讨可以激发学生的创新思维，引导他们从多个角度思考问题，提出新的解决方案。
启发创新思维
案例分析需要学生具备一定的实践能力，通过案例分析可以提高学生的实践能力，为后续的课程设计和实践打下基础。
提高实践能力
05
CHAPTER
过程装备成套技术前沿动态与发展趋势
国外研究现状
对关键设备进行详细的技术和经济评估，确保满足生产需求和经济效益。
制定设备采购、安装和调试计划，确保设备的顺利投入运行。
04
CHAPTER
过程装备成套技术案例分析
03
关键设备
反应器、塔器、换热器等
01
案例一
石油化工成套装备技术
02
工艺流程
原料预处理、反应、分离、精制等
过程装备成套技术课程设计指导书2017.12
第 4 天：根据有关资料整理课程设计说明书；
第 5 天：提交课程设计说明书。
五、主要参考文献
[1] 黄振仁, 魏新利. 过程装备成套技术设计指南. 北京: 化学工业出版社，2002
[2] 黄振仁, 魏新利. 过程装备成套技术(第 2 版). 北京: 化学工业出版社，2008
[3] 国家医药管理局上海医药设计院. 化工工艺设计手册（第二版）. 北京: 化学工业出版
10.4
5.79
4.35
3.06
2.44
1.83
1.40
0.1000
13.2
7..32
5.51
3.88
3.09
2.32
1.77
−1−
机 械 工 程学院
《过程装备成套技术》课程设计及专业课程设计指导书
表 3 加压下二氧化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度 (Nm3 / m3)
CO2 压力
温度 / ℃
/MPa
-45
生产能力 末两位学号×20 1480 Nm3 /h
车间操作温度 [末两位学号 0.2 16]舍入 ℃
三、课程设计所需原始和物性数据
(1) 有关物性数据
二氧化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度 α (Nm3/m3) 数据可按如下理论公式计算，
218.04 (1.224 1.027 103t)x 1 x
式中，t 为操作温度；x (摩尔分率)按以下公式计算， 726.69
lg x lg pCO2 273.15 t 3.3762 其中， pCO2 为二氧化碳的分压力，当总压不大时，可按 pCO2 pyCO2 ( yCO2 为 CO2 摩尔分率)
计算，也可根据表 2 和表 3 数据进行插值获得。
过程装备成套技术
学习是基础，思考是关键，实践是根本。
武汉理工大学 机电工程学院
第一章
绪论
1.1过程装备的含义 1． 过程装备—多种功能不同的设备有序地组合，合理匹配； 2． 成套技术—整条流水生产线的技术。 在工业化生产的过程中，到处都有成套技術的問題需要研究 和处理，冶金行业有、化工行业有、交通運輸行業有、汽車制 造行業也有﹔而本課程則主要討論建材行業中的成套技術問題 3．课程特点： 特点之一:内容多，不系统. 特点之二 :要有一定的实践知识 . 4．作用﹕开阔眼界和思路，虽然我侧重建材行业中的成套 技术，但可以推而广之。
Mining and mineral processing
第三章
§3—1水泥矿山开采设备(露天）
采石场
石灰石
泥灰岩
原料爆破 （制备）
钻孔及爆破
爆破
原材料 – 开采
关键问题:
矿石均化
关键微量元素的控制
矿山开采 - 装料 & 运输
Aggregate - Drilling, blasting, hauling
硅酸盐矿物75 %
熔剂性矿物22 %
一．水泥熟料的组成
⒊四种矿物的特性 C3S—强度高增长快，28天以后可以达到一年强度的 70～80％，烧成温度高，难以形成 C2S—水化快，水化热最大。早期强度发展快，三天 以后强度几乎不再增长。 C3A—水化速度最慢，早期强度低，后期强度增长较 高，一年后可赶上甚至超过C3S； C4AF—与水反应比较快，凝结较快。早期强度略低 于C3A，强度性能介于C2S和C3A之间；抗冲击和 抗硫酸盐性能较好。
第二章 破碎工艺及设备
§２－２常见（常用）的五类破碎设备 一．颚式破碎机 二. 锤式破碎机 三. 辊式破碎机 四. 反击式破碎机 五. 圆锥式破碎机
过程装备成套技术05章
传质设备（塔设备） 5.1.2.2 传质设备（塔设备）的类型及设计
塔设备按内件结构可分为板式塔和填料塔。 塔设备按内件结构可分为板式塔和填料塔。 板式塔和填料塔
(1)板式塔与填料塔的比较 板式塔与填料塔的比较
(2) 塔设备的工艺计算
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(1) 板式塔与填料塔的比较
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对于具有腐蚀性的物料，宜选择填料塔， 对于具有腐蚀性的物料，宜选择填料塔，因为填料可 选用陶瓷或其它耐蚀材料； 选用陶瓷或其它耐蚀材料； 易起泡的物料宜选填料塔，因为填料不易形成泡沫； 易起泡的物料宜选填料塔，因为填料不易形成泡沫； 具有热敏性的物料宜减压操作，以防过热， 具有热敏性的物料宜减压操作，以防过热，故应选用 压降小的填料塔； 压降小的填料塔； 有悬浮物或易结垢的物料以板式塔为宜，因为填料塔 有悬浮物或易结垢的物料以板式塔为宜， 多数容易堵塞； 多数容易堵塞； 若物系在传质过程中伴有热效应，需引出热量， 若物系在传质过程中伴有热效应，需引出热量，以板 式塔为宜。 式塔为宜。
流 体 流 动 方 向 流 体 流 动 方 向
排列
排列
9
(2) 管壳式换热器的工艺计算步骤 换热器的工艺计算采用试差法,其步骤为： 换热器的工艺计算采用试差法,其步骤为：
计算传热量及平均温差， ① 计算传热量及平均温差，并根据经验或文献资料初选总传 热系数，据此估算传热面积； 热系数，据此估算传热面积； 遵照我国有关部门的换热器标准，初步决定管径、管长、 ② 遵照我国有关部门的换热器标准，初步决定管径、管长、 管数、管距、壳体直径、管程数、折流板型式及数目等； 管数、管距、壳体直径、管程数、折流板型式及数目等； 然后根据初步确定的换热器主要尺寸， ③ 然后根据初步确定的换热器主要尺寸，并选择管程流体和 壳程流体； 壳程流体； 再分别计算管、壳程传热膜系数，确定污垢热阻， ④ 再分别计算管、壳程传热膜系数，确定污垢热阻，求出总 传热系数，重新计算传热面积； 传热系数，重新计算传热面积；若重新计算的传热面积与前 述估算的传热面积大致相等，则可认为试算过程前后相符， 述估算的传热面积大致相等， 则可认为试算过程前后相符， 否则应重新估算。 否则应重新估算。 同时要计算管程、壳程的压力降， ⑤ 同时要计算管程、壳程的压力降，使压力损失限制在允许 范围内。 范围内。
过程装备成套技术11章
15
紧急停车 (1)紧急停车的判断 紧急停车的判断 发生紧急情况时，运转负责人必须针对情况判断， 发生紧急情况时，运转负责人必须针对情况判断，采取 正确的紧急停车方式。 正确的紧急停车方式。 方式有尽快进入全面停车、 方式有尽快进入全面停车、局部停车和暂时降负荷运转 待命三种。 待命三种。 (2)紧急停车的事前处理 (2)紧急停车的事前处理 指挥人员必须再次确认紧急状态有关的部门； 指挥人员必须再次确认紧急状态有关的部门；指示停车 操作的缓、急顺序等。 操作的缓、急顺序等。 (3)紧急停车的基本操作 紧急停车的基本操作 虽然必须根据发生紧急情况的原因选择相应的最好方法， 虽然必须根据发生紧急情况的原因选择相应的最好方法， 但其基本操作一般总是降低温度(切断热源 降低压力、 切断热源)、 但其基本操作一般总是降低温度 切断热源 、降低压力、停 止供给原料、将装置内的存留物输送到装置区外。 止供给原料、将装置内的存留物输送到装置区外。
12
11.3 模拟试车
模拟试车是新设备在进行运转之前，用水、空气、 模拟试车是新设备在进行运转之前，用水、空气、 惰性气体、氮气或蒸汽等进行的模拟性运转。 惰性气体、氮气或蒸汽等进行的模拟性运转。 单元模拟试车 对能够单独运行的部分进行的模拟试车， 对能够单独运行的部分进行的模拟试车，在单元模拟试 车中，各系统在工作压力下，不应泄漏、不应互窜， 车中，各系统在工作压力下，不应泄漏、不应互窜，阀 门均须转动灵活，仪表指示应符合要求， 门均须转动灵活，仪表指示应符合要求，并应首先完成 运转设备的模拟试车 组合模拟试车 对可能组合的几个部分一起进行模拟试车 总体模拟试车 最后对全部装置进行模拟试验， 最后对全部装置进行模拟试验，总体模拟试车应尽量使其接 近实际运转状态。在模拟试车过程中．应作好运转记录， 近实际运转状态。在模拟试车过程中．应作好运转记录，这 对以后分析问题、查找原因、排除故障有十分重要的意义。 对以后分析问题、查找原因、排除故障有十分重要的意义。
过程装备与成套技术第二版教师用
的指导性文件。它是在施工 阶段进行的，管道仪表流程图
又叫施工流程图。它与初设阶段的带控制点的工艺流程图
的主要区别在于：它不仅更为详细的描绘了装置的全部生
产过程，而且着重表达全部设备的全部管道连接关系，测
量、控制及调节的全部手段。现在一般只绘制管道仪表流
程而不再绘制带控制点的工艺流程图。
过程装备与成套技术第二版教师用
管道及仪表流程图一般以工艺装置的主项（工段 或工序）为单元绘制，也可以装置为单元绘制。
该图不按比例绘制，一般设备（机器）图例只取
相对比例。可以相对示意出各设备的位置高低。
整个图面要协调（一般用A1图幅）。
过程装备与成套技术第二版教师用
33
三、管道和仪表流程图
1、管道标注
PG1310—300 M1E—H
过程装备与成套技术第二版教师用
8
工艺流程草图：定性标出物料从原料转化为产品的过程。 主要用于物料衡算、能量衡算以及部分设备的工艺计算， 不编入设计文件。
过程装备与成套技术第二版教师用
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工艺物料流程图：它是以图形与表格相结合的形式来反映 物料衡算结果的。其作用是为设计审查提供资料，为进一 步设计提供依据，为日后生产操作作参考。
过程装备与成套技术第二版教师用
6
2、其它方面（经济、管理、环保、安全）
① 选用小而有效的设备和建筑，以降低投资费用，
同时也考虑扩建的需要。
② 工厂应接近原料基地和销售地域，或有相应规模
的交通运输系统。
③ 充分利用当地资源和有利条件。
④ 用各种方法减少不必要的辅助设备或辅助操作，
例如利用地形或重力进料以减少输送机械。
管道号（管段号）
M1E—H
第第 56 单单 元元
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。
过程装备成套技术课程教学大纲
《过程装备成套技术》课程教学大纲一、编写说明（一）制定大纲的依据依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。
（二）课程简介《过程装备成套技术》课程系统的讲述了过程工业中新产品工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价与环境评价、工艺流程设计及设备布置设计、机器和设备的型式选择、管道设计、绝热设计、生产自动控制到装置的安装、检验、试车、投产等与过程装置设计、建设全过程有关的各种工程知识。
（三）课程的地位与作用《过程装备成套技术》是现代工业的关键技术之一，也是过程装备与控制工程专业的一门工程性很强的综合性专业课程。
（四）课程性质、目的和任务《过程装备成套技术》是过程装备与控制工程专业必修课之一。
学生在学习了先修课程的基础上，进一步拓宽专业知识面，补充过程装备设计专业方向有关过程工业产品开发、可行性研究、过程工艺设计、生产工艺参数自动控制、安装与试车等方面的专业知识，使学生了解过程工业从产品开发、装备设计与选型，直至开车投产全过程涉及的各种专业知识，从而为今后的工作打好基础。
（五）与其他课程的联系《过程装备成套技术》与其他课程的联系十分紧密。
本课程安排在《化工原理》、《过程装备控制技术及应用》等相关课程之后。
（六）对先修课的要求《化工原理》对本门课程的支持点：化工工艺流程、化工工艺计算、物料衡算、能量衡算等；《过程装备控制技术及应用》对本门课程的支持点：过程控制、被控变量的选择、操纵变量的选择、自动化装置的选型等。
二、大纲内容（一）教学目的和任务《过程装备成套技术》课程的教学目的和任务是补充先修课程中未涉及的从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备选型、生产自动控制到设备安装、调试、投产全过程所需知识，拓宽知识面、融会贯通、开拓思路，为本专业学生就业后承担过程工业生产体系不同环节的技术工作进行知识储备。
过程装备成套技术教案
6
重点
系统的概念；系统的多元性与相干性；系统的结构、组织和涌现；系统工程方法的发展
难点
系统的概念；系统思想的理解；系统的结构、组织和涌现；普遍联系的观点。
学生应该掌握的知识点
系统的概念；系统的分类及其特点；系统的多元性与相干性；系统的结构、组织和涌现；系统工程的概念；系统工程方法的发展。
8.5绝热工程的监测及验收
8.6目前存在的问题
本单元（章节）所需学时
4
重点
绝热工程的理论基础；绝热材料的选择；绝热结构设计；绝热工程优化设计；绝热工程的监测及验收；目前存在的问题。
难点
绝热结构设计；绝热工程优化设计；绝热工程的监测及验收；目前存在的问题。
学生应该掌握的知识点
绝热工程的理论基础；绝热材料的选择；绝热结构设计；绝热工程优化设计；绝热工程的监测及验收；目前存在的问题。
本单元（章节）所需学时
6
重点
金属材料的腐蚀机理；腐蚀电池；影响金属腐蚀的4个主要因素；合金化及合理选材；涂料隔离保护；电化学保护。
难点
金属材料的腐蚀机理；腐蚀电池；影响金属腐蚀的4个主要因素；合金化及合理选材；电化学保护。
学生应该掌握的知识点
金属材料的腐蚀机理；腐蚀电池；影响金属腐蚀的4个主要因素；合金化及合理选材；涂料隔离保护；电化学保护。
建立工艺、装备、控制都是过程系统的有机整体组成部分的观点；
教学组织方式
使用多媒体进行教学
课堂练习
讨论“工艺是先导，其它是保证，是手段”的观点
课外作业
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单元填写一页。
第2页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
过程装备成套技术章过程控制工程设计PPT学习教案
以继电器组成的接点式线路为例介绍它们的基本组成 环节。其基本组成环节大致可分为：
信号接受环节、 光显示环节、
音响环节、
记忆环节、
切换环节、
互锁环节、
执行环节等几种．
第5页/共34页
6
7.3 过程控制系统的设计
过程控制系统的设计是工程设计的一个重要环节， 该设计的正确与否将直接影响到项目建成后能否投 入正常运行。因此要求过程控制专业人员必须根据 生产过程的特点、工艺对象的特性和生产操作的规 律， 正确运用过程控制理论、合理选用自动化技术 工具， 才能做出技术先进、经济合理、符合生产需 要的控制系统的设计。
软保护系统。这种控制系统是把由工艺生产过程中的限制条 件所构成的逻辑关系，叠加到正常的自动控制系统中去。当 生产操作趋向限值条件时，一个用于不安全情况下的控制系 统将自动取代正常情况下工作的控制系统，以达到既能起自 动保护作用，又不造成停车事故。
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12
2. 控制方案的经济性比较
衡量一个控制系统设计方案好坏的标准是要看该方案在技术上是否先进、可靠， 而且在经济上是否合理。
b.软保护系统：由工艺生产过程中的限 制条件 所构成 的逻辑 关系， 叠加到 正常的 自动控 制系统 中去。 当生产 操作趋 向限值 条件时 ，一个 用于不 安全情 况下的 控制系 统将自 动取代 正常情 况下工 作的控 制系统 ，以达 到既能 起自动 保护作 用，又 不造成 停车事 故。
第10页/共34页
第15页/共34页
单回路控制系统设计应考虑下列原则(2)
3. 正确选择测量元件和确定合适的安装位置
测量元件的滞后会引起控制系统过渡时间和超调量的增大，
当被测参数变化频繁时还会引起记录值的严重失真，容易造 成操作人员判断错误而产生事故。一般以选快速测量元件为 宜，测量元件时间常数为对象调节通道时间常数的1/10则更 好。
过程装备成套技术
系统科学：从总体上研究各类系统共性规律的科学。 系统科学的形成和发展：
量子论提出者普朗克：“科学是内在的整体，它被分解 为单独的部门不是取决于事物 的本质，而是取决于人类认识 能力的局限性” 1937年贝塔朗菲提出“一般系统论”（general system theory）。 指出：一般系统论的任务“乃是确立适用于系统的一般 原则”。
3.1.5.2 热力学定律
3.1.5.2.1 热力学第一定律 •
• •
核心——守衡！
缺陷1——不能指明能量传递的方向。 缺陷2——认为同等数量的能量是等效的， 不管 能量的形式是什么样的，即1KJ的热量和1KJ 的其 它能量是相等的！
•
缺陷3——基于该定律的一些结论是错误的。
例7：蒸汽电站的能量损失分析
褐煤 无烟煤
采煤机每天工作时间≤12h 选煤机每天工作时间≤10h 洗煤机每天工作时间≤8h
褐煤、无烟煤分别 为0.8、2.4吨！
问题：要达到煤矿每天的利润最大，应如何安排褐煤 和无烟煤的产量？
例2：饲料配比问题。 用6种原料混合成饲料。其中包括苜蓿、玉米、 大麦、肉渣、燕麦及黄豆，各种原料的成分见表3。 现要求饲料中每单位的营养标准为： 蛋白质≥ 21%，纤维≥ 5%，脂肪≥ 3.4%， 1.05％≥铁≥ 1%，0.6％≥钙≥0.45%。 试找出成本最低的配方。
涌现性：系统整体才具有，单个元素或元素总和不 具有的特性。
西蒙：”已知元素的性质及元素间相互作用的规律， 也很难把整体的性质推断出来“ 几种表达：
亚里士多德：“整体大于部分之和” 霍兰：“多来自少” 老子：“道生一，一生二，二生三，三生万物”
1.2.2 环境、行为、功能、演化
环境：系统之外所有与系统相关联的事物的集合。 系统的边界：把系统与环境分开的东西。 注意：系统、边界的相对性。
过程装备成套技术课程设计
过程装备成套技术课程设计院系班级：设计题目：硫酸水合法制异丙醇姓名：学号：指导教师：完成日期：2011-12-2目录第一章前言 (2)第二章管子与法兰的选择 (2)第一节管子 (2)第二节法兰 (3)第三章设备的布置与配管 (4)第一节管道仪表流程图 (4)第二节管道布置图 (5)第三节管道跨距校核 (5)第四章心得 (7)第一章 前言过程工业的基本特点是加工流程性材料，生产装置中管道是不可缺少的重要组成部分。
石油炼制和石油化工工业的进步他发展，形成了高质量、大容量的生产体系。
压力管道的种类和数量随之不断增加，管道系统也更趋复杂。
压力管道的安全运行越来越重要。
在设计阶段，主要根据生产规模进行物料和热量衡算及水力计算等。
按照物料的流量及该物料允许的流速确定管径，按照不同介质的物理化学性质、压力等级、工作温度等因素确定管子的材料和阀门、法兰等管道附件。
石油化工装置要依靠管道将设备连接起来，完成一道又一道工序（过程）。
第二章 管子与法兰的选第一节 管子一、计算已知：设备设计压力位2.3MPa ，温度110℃，流量30000㎏/h ，ｑv=30000/ρ，ρ=1000㎏/m ³取u=1（查《化工原理》上册26页表1-1） ｑv=4π2D u1D 414.3300002⨯⨯=ρ2D 414.31000360030000⨯=⨯求的 D =0.103m=103mm二、厚度的计算 []mm 853.03.214021033.2P 2D P ctic =-⨯⨯=-=φσδ其中φ值的选取是由材料的材质决定的，选材20号钢管GB9948，取φ=140.21n C C ++=δδ 且2C 0C 21==，故 mm 853.2C C 21n =++=δδ 查资料o D =113mm ，i D =103mm 壁厚为5mm mm 11352103D o =⨯+= 三、选取 DN 133×5所选管合适）π（反算702.02)123.0(360014.31000300004123.0qv4u 12325133D u2i =∧÷÷÷÷⨯===⨯-=mm第二节 法兰法兰主要用于管子与管件、阀门、设备的连接。
过程成套装备
1.3.4 开设本门课的目的 ① 多数毕业生分配到过程工业企业，所从事的工作主要 是成套装置的管理工作、工程建设工作。 ② 仅仅强调单个设备、机器的设计，显然是不能适应目 前市场经济的要求，还需要广泛的工程实践知识，才 可能在企业中对整个装置的技术进行管理。 ③ 过程成套装置这门课程，正好弥补这一点不足。课程 从过程工业的产品开发到装置投产全过程各个阶段所 涉及的主要技术问题的基本知识都作了介绍，使学过 本课程的学生，到企业后适应能力会更强。
1.3.2 课程的特点
(1) 综合性与实践性强 从工艺、设备、电气、仪表、财务、土建、管路、暖 通、防腐，直到安装试车，覆盖了在工厂作为高层技术管 理人员必须掌握的基本知识，横跨学科大，知识面广，是 对今后作高级工程技术管理人员的基本训练。 (2) 涉及的专业课多 涉及过控专业的《过程设备设计》、《过程流体机 械》、《过程装备腐蚀与防护》专业课程；涉及工科中的 其它各专业，几乎每一章展开，就是一门课。
常顶一级油出装置
汽油 航空煤油
常一线油出装置 常一中油泵
常一线油泵
常二中油泵
气提蒸汽
常二线油出装置
初底油自常压炉来
拔头原油 368℃
常二线油泵
柴油
汽提蒸汽
汽提蒸汽 常三线油出装置
重柴油 >350℃ 常压渣油 AR
常三线油泵 常四线油去减压塔 常四线油泵 常底油至减压炉
常底油泵
常压塔
蒸汽
减顶气
68℃ 5.7kPa 抽真空系统
后有能力承担过程工业生产的不同环节的技术工
作进行知识储备。
1.3 过程装备成套技术的主要任务和基本要求
1.3.1本课程的任务 本专业课程涉及的知识面很宽，但其中很多内容并不复 杂难懂，关键在于实践。而且教材中选取的内容大多比较 基本，所以它主要是起拓宽思路的作用。 为达到这样的目的，本课程结束后将进行一次综合性课 程设计。在设计过程中将涉及专业课程的大部分知识的实 际应用问题，帮助消化理论知识，提高分析问题、解决问 题的能力。 总之，这是一门综合性、实践性较强, 涉及知识面很宽 的课程。希望通过本课程的学习，使学生获得过程工业生 产装置建设有关的广泛、全面的基础知识。
过程装备成套技术课程设计
过程装备成套技术课程设计
概述
过程装备成套技术课程是工程技术专业的重要课程之一，主要涵盖工业过程控制、流程装备选择、调试、安装和维护等方面的知识点。
通过该课程的学习，学生应该掌握过程装备的选择、设计、施工以及维护等技能，为其今后从事工艺装备的设计、生产和维护方面提供坚实的理论和实践基础。
本文就如何进行过程装备成套技术课程设计进行详细阐述。
课程目标
•掌握工业过程控制的基本概念和控制系统的组成结构，了解自动控制原理和PID控制原理。
•了解过程装备的工作原理和分类。
•掌握流程装备设计的几个重要步骤和原则。
•学会过程装备调试、安装和维护，了解在过程装备的维护过程中需要注意的问题和方法。
•培养学生分析和解决过程装备故障的能力。
课程设置与内容
课程设置
课程名称：过程装备成套技术
学时：48学时
学分：3学分
1。
过程装备成套技术课件
设计说明包括工艺设计说明，管道设计说明，隔热、隔 声设计说明，防腐设计说明等。
① 工艺设计说明包括设计依据，工艺说明，设计范围。 ② 管道设计说明包括管道分区情况，管道图表示法有关标准，
材料供应情况，设备安装的注意事项，管道预制及安装要 求，管架，静电接地采用的国家及部颁标准。 ③ 隔热、隔声设计说明包括隔热材料的选用，工程中遇到的 隔热等级，采用的隔热、隔声结构及标准，施工要求等。 ④ 防腐设计说明包括涂漆的范围，采用的涂料名称，施工要 求，涂该的颜色，埋地管道的外防腐，管道的内防腐等。
看书P12
20
(二) 分析
➢根据调查所得到的信息，必要时再通过实验补充一些数 据，进行工艺试设汁，掌握技术难点。
➢对工艺过程的灵活性，有关的特殊控制因素，工业上的 效率，对能量的需求，今后发展的可能性，对废物和副 产品的生成量及处置方式以及各种设备或原料是否容易 得到等进行技术分析。
➢经济方面要对原料价格的变动、产品价格变动所造成的 影响及盈亏的关键因素进行分析。
7
第二阶段：方案设计与论证
(一)小试 1、制造样品
小 试
在此过程中，对制造工艺、制造条件 及控制方法进研究，对原料、产品进行研 究，最终编制初步的物料衡算和能量衡算， 提出“三废”治理初步方案。
2、与实验性研究比较
概
念
设 可行性研
计
究(2)
工艺条件 规模 原料 反应器
小试 细致、具体 更大 使用生产时采用的原料 使用生产时采用的反应器类型
第二章 工艺开发与工艺设计概述
教学重点：
工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容
教学难点：
工艺路线选择的原则及顺序 初步设计及施工设计的基本内容。
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过程设备设计的所有内容； 方案论证的重要性和内容； 理解工艺设 计、技术经济、环境影响评价的联系；过程机器的工作原理、特性；过 程机器选用的原则和方法；系统观点的贯彻。
教学组织 方式
使用多媒体进行教学
课堂练习
课外作业
作业6
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单元填写一页。
4.1工艺流程的内容及其重要性
4.2普钙生产系统定量化优化及环境影响评 价
本单元（章节） 所需学时
2
重点
过程原理、过程装备性能、技术经济分析、环境影响评价以及它们 之间的联系与区别；过程系统子系统的划分原则和方法；物料衡算、能 量衡算和exergy衡算的方法和注意事项；对分析结果的评价。
难点
过程原理、过程装备性能、技术经济分析、环境影响评价以及它们
建立工艺、装备、控制都是过程系统的有机整体组成部分的观点；
教学组织 方式
使用多媒体进行教学
课堂练习
讨论“工 艺是先 导，其 它是保证 ，是手 段”的 观点
课外作业
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单元填写一页。
第2页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
单元
（章节） 主要内容
3经济分析与评价
3.1技术经济学概论
3.2本——量——利分析
3.3生产系统调优操作
3.4工程问题的经济优化
3.5数据的收集与处理
本单元（章节） 所需学时
18
重点
技术经济学的概念； 技术经济学的任务； 技术——经济——生态学优化； 本——量——利分析方法；生产系统调优操作；调优操作的基础；调优 方法； 数学模型的建立； 调优举例工程问题的经济优化； 热经济学优化； 数据的收集与处理；数据分析；数据分析工作需要解决的几个问题；软 件介绍。
教学组织 方式
采用多媒体课件进行教学
课堂练习
对本——量——利分析方法的本质和作用进行讨论；
数据收集与处理的方法及注意事项
课外作业
作业2～5
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单元填写一页。
第3页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
单元
（章节） 主要内容
4工艺流程优化及环境影响评价
教学组织 方式
用多媒体进行教学
课堂练习
系统划分的讨论；系统行为、功能、演化的讨论。
课外作业
作业1
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单Βιβλιοθήκη 填写一页。第1页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
单元
（章节）主 要内容
2工艺开发与工艺设计概述
2.1工艺设计的内容
2.2工艺开发程序
本单元（章节） 所需学时
4
重点
原料和技术路线选择；工艺流程设计；物料 过程的分析与综合；经济分析与评价；公用工程
衡算和能量衡算；工艺 设计；工艺开发程序。
难点
工艺流程设计；工艺过程的分析与综合；经济分析与评价；工艺开 发程序。
学生应该 掌握的知 识点
原料和技术路线选择；工艺流程设计；物料衡算和能量衡算；工艺 过程的分析与综合；经济分析与评价；公用工程设计；工艺开发程序。
1.3系统工程
本单元 （章节） 所需学时
6
重点
系统的概念；系统的多元性与相干性； 系统的结构、组织和涌现； 系统工程方法的发展
难点
系统的概念；系统思想的理解；系统的结构、组织和涌现；普遍联系 的观点。
学生应该 掌握的知 识点
系统的概念； 系统的分类及其特点； 系统的多元性与相干性； 系统的 结构、组织和涌现；系统工程的概念；系统工程方法的发展。
之间的联系与区别；exergy衡算的方法和注意事项； 对分析结果的评价。
学生应该 掌握的知 识点
过程原理、 过程装备性能、技术经济分析、 环境影响评价以及它们 之间的联系与区别； 过程系统子系统的划分原则和方法； 物料衡算、 能 量衡算和exergy衡算的方法和注意事项；对分析结果的评价。
教学组织 方式
5.2过程机器的设计与选型
本单元（章节） 所需学时
4
重点
过程设备设计的所有内容；方案论证的重要性和内容；理解工艺设 计、技术经济、环境影响评价的联系；过程机器的工作原理、特性；过 程机器选用的原则和方法；系统观点的贯彻。
难点
方案论证的重要性和内容；理解工艺设计、技术经济、环境影响评 价的联系；过程机器的工作原理、特性；过程机器选用的原则和方法； 系统观点的贯彻。
第5页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
单元
（章节） 主要内容
6管道设计
6.1管道设计
6.2管道设计中的几个问题
本单元（章节） 所需学时
2
重点
几个主要问题：利用软件合理安排工艺和设备的总体布局，使管道 布局的合理性成为可能；管道上不要随意安置诸如阀门等部件，以期尽 量提高系统效率；在符合工艺要求的前提下，考虑管道按年度总成本最 低的目标设计；管道的维护和在线监测要求；管道的应力尤其是热应力 的问题；管道的腐蚀问题；执行国家标准。
化学工程学院课堂理论教学教案（首页）
课程名称
过程装备成套技术
学年
09～10
任课教师
杨波涛
职称
副教授
任课 班级
装控061
学期
上学期
总学时
64
理论学时
58
实验 学时
6
学生人数
31人
单元
（章节） 主要内容
1概述
1.1几个问题
1.2系统科学的基本概念
1.2.1系统、结构、涌现
1.2.2环境、行为、功能、演化
难点
技术经济学的概念； 技术经济学的任务； 技术——经济——生态学优化； 本——量——利分析方法；调优方法；数学模型的建立；热经济学；优 化数据的收集与处理；数据分析工作需要解决的几个问题；软件介绍
学生应该 掌握的知 识点
技术经济学的概念； 技术经济学的任务； 技术——经济——生态学优化； 热经济学；热力学定律；本——量——利分析方法；本量利分析的用途 及案例；生产系统调优操作； 操作工艺偏离最佳工况的原因； 调优操作 类型；调优操作的基础；调优方法；数学模型的建立；调优举例工程问 题的经济优化；传统经济优化；热经济学优化；数据的收集与处理；工 程问题和数学的关系；数据分析； 数据分析和统计学的异同； 数据分析 工作需要解决的几个问题；软件介绍
使用多媒体进行教学
课堂练习
结合普钙生产系统的三重优化分析，讨论如何实施过程系统的三重
优化技术，指出需要特别注意的问题。
课外作业
说明：此表格任课教师可按教学内容的章节或单元填写，每个章节或单元填写一页。
第4页（共10页）
课程名称
过程装备成套技术
单元
（章节） 主要内容
5过程装备的设计与选型
5.1过程设备的设计与选型