过程装备设计2教案

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1、《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

2、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

3、、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

4、：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

5、．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，199

6、05．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

7、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，机理：流体自上而下在每层板上传质，气体气体沿填料空隙上升，与液膜传质。的鼓泡，喷射方式，穿过塔盘液层主要特点：1。结构简单，

8、造价低，制