过程设备设计(西安石油大学)

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1、西安石油大学院(系)：机械工程学院教研室(系)：化工机械系10课程名称过程设备设计基础课程类别必修课（V）限选课（）公共任选课（）总学时36学分2讲授学时30上机学时实验学时6专业过程装备与控制工程班级装备0401，0402，0403,0404任课教师李臻、樊玉光、李晓红职称副教授、教授、副教授教学目的和要求本课程是过程设备与控制工程专业的学科大类基础课程。其目的是综合运用基础课和技术基础课的基本理论，培养学生具有进行压力容器设备的工程设计初步能力，主要包括：1、遵从国家标准进行压力容器的结构、强度设计及稳定性设计。2、能从材料、强度、结

2、构、制造、检验等各个方面对压力容器进行综合分析和设计，保证设计质量。过程设备设计基础课程的数学目的是使学生获得基础力学和金属材料知识，同时具备常压、中低压化工容器设备的初步设计和与机械专业人员的沟通能力，并了解压力容器监察管理法规，。过程设备设计基础包括金属材料基础和中低压容器设备结构设计、强度计算。本课程的教学重点为这些内容的基本概念基本知识。(1)使学生了解掌握设计化工设备的基本概念和方法，包括：各类设备结构分析、载荷分析、设计方法。(2)对学生进行设备设计初步能力训练，包括：设计参数确定、工艺计算与设备设计关系、结构设计和设计计算。

3、(3)本课程的教学包括课堂讲授、学生自学、作业、辅导答疑、期末考查等教学环节。(4)课堂教学采用启发式或讨论式的教学方法，理论结合实际，引导学生加深对所学知识的理解和应用，提高学生学习本课程的兴趣和积极性。教学重点、难点教学重点：封机理、垫片与压紧面的选择；开孔补强设计的要求、等面积补强计算；工艺管道温差应力、工艺管道支承与固定。塔设备设计中的：板式塔塔盘设计、填料塔液体分布和再分布装置、填料支承装置结构。换热设备设计中的：管壳式换热器机械结构设计。教学难点：铁碳合金材料的合金状态图。回转壳体的几何特性理解，薄膜应力理论的基本方程推导；典

4、型壳体的薄膜应力解。内压圆筒厚度设计、球壳厚度的设计。外压稳定性概念、外压圆筒的失效和设计准则、影响临界压力的因素。法兰密封机理、垫片与压紧面的选择、螺拴设计、法兰的设计。板式塔塔盘、填料塔液体分布和再分布装置、填料支承装置结构。管壳式换热器机械结构。管壳式换热器设计计算方法。教材和参考书建议教材：郑津洋等编，《过程设备设计》，化学工业出版社，2005年7月主要参考书：［1］王志文编，《化工容器设计》（第二版），化学工业出版社，1999年2月；［2］陈国理等编，《压力容器及化工设备》，华南理工大学出版社，1995年5月；［3］潘永亮，刘玉

5、良.化工设备机械设计基础.北京：科学出版社.1999［5］GB150—98《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998年5月；［6］GB151—98《钢制管壳式换热器》，中国标准出版社，1998年；1010100引言10《过程设备设计》郑津洋董其伍桑芝富(化工出版社)参考资料:1、《化工容器设计》；２、《化工设备设计》；３、《GB150-1998》、《GB151-1998》；４、《化工设备机械基础》；４、《化工设备设计全书》13册绪论大连工学院天津大学浙江大学华东工学院华南工学院成都工学院杭州化工学院一、过程装备与控制工程专业的来历:195

6、2年大学院系调整1951年大连工学院成立”化学生产机器与设备”专业第一批有”化学生产机器与设备”的院校设备1954年苏联专家杜马什涅夫欧美模式工艺方向2简称:化机专业设备与工艺相结合苏联模式方向1带12位教师和10位研究生过程装备与控制工程250余所过程装备化工机械第一份教学计划90年代末:1000余所院校化工设备设计化工过程设备设计过程装备设计二、过程装备的概念和范围:过程装备——完成一系列物理或化学的加工处理过程的设备。化工过程设备的范畴——化工生产过程中的静设备。三、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

7、为压力容器;10ｄ、单件生产,成本高。101979年9月7日国内某电化厂415升液氯钢瓶爆炸，击穿5个，爆炸5个，10200公斤液氯外泄，波及7公里范围，59人死亡，779人严重中毒。1979年12月18日国内某液化气站400M3储罐爆炸，引发3个球罐和一个卧罐爆炸，5000只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32人死亡，54人伤。101986年4月28日前苏联切尔诺贝利核电站压力壳发生核泄漏，31人死亡，20个国家4亿人受害。101984年12月3日印度博帕尔市农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏，2,580人死亡，125,000人中毒，5万人失明

8、。10四、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