《过程装备专业综合课》课程实施大纲.docx

过程装备专业综合课课程实施大纲目录1 .教学理念1学生的发展11.1 教学的有效性2教学的策略42 .课程介绍5课程的性质52.1 课程在学科专业结构中的地位、作用5课程的历史与文化传统62.2 课程的前沿及发展趋势7课程对人才培养目标的契合度82.3 课程与经济社会发展的关系8课程内容可能涉及到的伦理与道德问题82.4 学习本课程的必要性9.教师简介错误!未定义书签。2.5 教师的职称、学历错误!未定义书签。2.6 教育背景错误!未定义书签。2.7 研究方向错误!未定义书签。3 .先修课程9.课程目标93.1 知识与技能方面96作业安排及课后思考561.1.6 7课前准备情况及其他相关特殊要求568参考资料567.21 教学单元二H-56教学日期567.21.1 教学目标56教学内容577.21.2 教学过程57教学方法577.21.3 作业安排及课后思考57课前准备情况及其他相关特殊要求587.21.4 参考资料58教学单元二十二587.21.5 教学日期58教学目标587.21.6 教学内容58教学过程587.21.7 教学方法58作业安排及课后思考597.21.8 课前准备情况及其他相关特殊要求59参考资料597. 23教学单元二十三59实例1:中压法合成氨生产流程。冷却水图1/ 中压法合成氨生产流程实例2：冷法联合制碱生产流程。实例2：冷法联合制碱生产流程。洗盆水粗饱和盐水洗水废泥中澄清桶原盐t洗盐机球磨机热交换器wvJT母液】I离心机盐析结晶器 冷析结晶器离心机髓工气氨吸氨器吸氨器母液I氨盐水co?。2过滤机纯碱韦碳化塔图12冷法联合制碱生产流程图12冷法联合制碱生产流程通过示例总结:通过示例总结: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：反应设备：搅拌反应釜、聚合反应釜、氨合成塔、管式反应器等；塔设备：吸收塔，气化塔，脱甲烷塔，碳化塔等；换热设备：热交换器、冷凝器、蒸发器、空气预热器等；贮存设备：贮罐、球罐等；工业炉：燃烧炉、工业锅炉；机器：离心机、压缩机、过滤机、泵。2）各种机器、设备之间都用管道连接。3）现代大型装置都使用自控系统。6单元重点、难点：重点：过程工业的的概念、过程工业的特点。过程装备成套技术的概念。难点：过程工业装备成套技术的工程应用状况；典型过程工业生产过程的具体细节。 教学过程过程工业的的概念是本章中心内容，过程工业是本课程研究主要对象，须突出过程 工业的几个特点：处理对象为流程性物料、有过程性、传输性、密闭性、连续性、广泛 性。过程装备成套技术是本章另一个中心内容，通过此概念的讲解，要使学生的思路从 单元操作、单个机器设备的设计拓展到整个生产装置的开发、建设上来。这种整体型思 路将贯穿于本课程的始终。难点：过程工业装备成套技术的工程应用状况；典型过程工业生产过程的具体细节。这两个内容的实践性很强，要侧重讲清楚1至2个典型的实例（如：中压法合成氨 生产流程、冷法联合制碱生产流程），然后再通俗地介绍一批工程实例，从而使学生树 立全局考虑工程问题的思维方式，通过上述介绍，让同学们了解课程内容的设置，清楚 课程体系，明确课程教学目标和学习本课程的方法。本单元课程结束前简要介绍下一教学单元的主要内容，提出预习的相关要求。7.29.5 教学方法本单元内容属于综述性内容，内容多、范围广，只能通过课教师课前组织大量的工 程典型素材，制作的PPT课件，通过现代多媒体教学技术进行演示，教师课堂教学，通 过讲授法、提问法和案例分析、，让学生对本专业和课程有一定的了解。本单元的教学 方法以教师讲解+课堂提问+课堂讨论的方法完成。7.29.6 作业安排及课后思考课后思考：1、流程性材料指什么？2、什么是过程工业？什么是过程装备成套技术？7.29.7 课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，提前做好PPT；携带教案、平时成绩册、教材和其它教辅资料等。 学生：准备教材，笔记本，U盘。7.29.8 参考资料黄振仁，魏利新.过程装备成套技术（第二版）.北京：化学工业出版社，2014.绪 论；页码范围：P17。7.30教学单元三十教学日期教学单元30单元授课教师周敏授课题目成套装置（第2讲） 项目工艺开发与经济评估授课时数2学时授课日期2017-5-4授课方式教师讲解+课堂提问+课堂 讨论+案例分析授课地点N1-124备注教学目标1、重点掌握工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容;2、重点掌握经济评价的内容及评价方法；3、详细了解工艺装置投资估算的方法。7.30.2 教学内容O主要内容及板书设计成套装置（第2讲）项目工艺开发与经济评估第一节工艺过程开发及工艺路线选择、工艺开发的意义我们知道,过程工业是以装置为中心进行生产的工业，整个生产工艺过程都在装置内 完成。生产工艺是过程装置的软件，过程装置是实施生产工艺的硬件，因此一座工厂或 一套装置设计的核心是工艺设计，它决定了整个设计的概貌，看一个工厂是否先进，首 先看它的工艺是否先进。举例：粘胶纤维行业，五十年代，是将投料、碱化、老成、黄化、初溶解五道工序 合在一个机器内完成，即五合机式的生产方式，但只能生产纤度较粗的仿毛纤维，60 年华以后，五合机被浸、压、粉联合机代替，使我国粘胶工业迅速发展，90年代起，宜 宾丝丽雅集团公司秘密研究生产工艺使用NMMO溶剂，在常温下完成纤维素转变为粘 胶原液的制备，也就是说，以前，的原液分厂，只需要几台机器就可以代替一个分厂了, NMMO溶剂，一定引起粘胶纤维行业的一次革命，目前状况良好。又如：同学们在生产实习中看到的甲烷法生产工艺和甲醇法生产工艺。结论：上述例子可见，工艺设计决定了整个装置的先进程度，所以开发新工艺或者 选择较好的工艺路线是非常重要的，首先我们来看一看新工艺开发的程序。二、工艺过程开发程序PPT图2-1实验性研究实验性研究可行性研究过程研究信息研究信息研究概念设计可行性研究可行性研究（3）模型中 试验U试工程设计研究图2-1过程工业新产品开发的基本步骤第一阶段：方案的提出（一）信息研究（二）实验性研究工艺方法：如原料路线、生产路线等研究；工艺条件：温度、压力、转化率、主副反应特点、催化剂等研究；物料平衡、能量平衡和生产成本估算；原材料、半成品和产品的质量的研究；产品用途。（注意：实验性研究工作并非全部在实验室中完成，也可以利用文献、手册等提供 的经验和数据。）（三）第一次可行性研究技术上是否可行原料是否可行、可靠（原料费约等于三分之二生产费用）技术路线的可靠性（生产安全、操作简便、操作条件弹性大，生产环节少，不易出 现故障）技术路线的先进性（各种技术指标，如转化率、选择率、能耗、设备生产强度、劳 动和产率等的高低）经济上是否可行（指投资、人力、生产费用等支出同产品销售的收入作比较，估算可能获得的经济 效益和投资回收情况）环境上是否可行（应评估“三废”治理程度及其对环境的影响）结论：通过对技术、经济和环境的评估，做出该产品是否值得继续开发的决定。如 果行，则转入第二阶段。第二阶段：方案设计与论证（一）小试制造样品在此过程中，对制造工艺、制造条件及控制方法进行研究，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。与实验性研究比较小试时，要通过不断改变操作条件提高反应的转化率、选择率等；并试验出分离提小试实验性研究工艺条件细致、具体粗略规模更大更小原料使用生产时采用的原料不一定用生产时采用的原料反应器使用生产时采用的反应器类型理论研究纯的初步方法。（二）概念设计（即：方案设计）目的：把小试成果和工作经验相结合，进行原则流程设计。内容：技术上，确定流程、工艺条件、主要设备型式、三废治理措施；经济上，计 算基本建设投资和产品成本等主要技术经济指标。（三）第二次可行性研究内容与第一次可行性研究差不多，只是更详细、更准确，通过研究，决定中止或继 续。如果继续，第二次可行性研究报告就可以作为同有关部门签订合同的依据。第三阶段：方案的提出（一）模型试验任务：对数学模型法建立数学模型；对部分解析法找出放大规律。内容：化学反应动力学模型（探讨反应机理，主、付反应）；流动模型（通过冷模试验进行）*冷模试验只研究物料的流动过程，而不研究化学反应，所以用空气代气体，水 代液体，河沙代固体，并加入示踪剂，监测示踪剂浓度变化，建立数学方程，即流动模 型。（二）中试定义：中试即中间试验的简称，介于小试和生产之间，如果生产规模较大，还需要 进行若干逐级放大的中试。主要任务：考察从小试到中试的放大效应。最终目的：带控制点的工艺流程图、工艺参数、物料衡算和能量衡算的数据等。（三）初步设计根据中试结果，按生产规模的全面设计，是工程研究的终结。举例：四川聚酯初步设计共11卷，有总图、工艺、土建、设备、电气、仪表、劳 动安全等。（四）第三次可行性研究方案审定第四阶段方案的实施包括施工设计、施工、竣工验收等。三、工艺路线的选择工艺路线选择的复杂性；工艺路线选择的步骤：调查、分析、生产成本计算、评价、工艺路线的选择。总原则：生产上安全可靠，技术上先进，经济上合理。举例：图2-2典型工艺路线选择顺序P13过渡话：当工艺路线决定后，就要对项目进行经济分析与评价，即从经济学上研究 项目可行还是不可行，一方面，我们要看经济上是否可行，另一方面还必须考虑安全， 环保和社会影响等不能用金钱来定量表示的因素，即我们要对项目进行经济分析与评 价。第二节投资估算与成本分析一、投资的组成投资是建设一座厂或装置，并使之投入正常生产和运行所需要的资金。（一）固定资产定义：使用期限超过1年的房屋、建筑物、机器、设备、运输工具及其他与生产经 营有关的设备、器具、工具等。不属于生产经营的物品，单位价值在2000元以上，使 用时间超过2年。投资计价：范围：厂内+厂外（分摊）；计价方式：按9条规定（教材P21）（二）无形资产定义：包括专利费、商标费、著作费、土地使用费、非专利技术、商誉等。计价：按5第规定（P22）（三）递延资产1、定义：含开办费、以经营租赁方式租入的固定资产改良支出等。2、计价开办费：建设项目在筹建期间所发生的费用。开办费从企业开始生产、经营月份的 次月起，按照不短于5年的期限分期摊入管理费。以经营租凭方式租入的固定资产改良支出，在租凭有效期内分期摊入制造费或管理 费。培训费、装置试运转费按书P22（四）预备费定义：在工程建设期中难以预料的工程项目所增加的费用，如自然灾害造成的损失 和设备材料的价差等。计价：计划任务书及可行性研究阶段：总工程费用的10%15%；初步设计阶段：总工程费用的5%10%；施工设计阶段：总工程费用的3%5%；（五）固定资产投资方向调节税基本建设序列：0%; 5%； 15%； 30%四档；技术改造序列：0% （单纯工艺改造，设备更新）；10% （其它改造）*因此，千方百计要说明是高、新技术。（六）借款利息建设期内发生的借款利息，计入固定资产；生产期内发生的借款利息，计入成本。（七）流动资金流动资金是指拟建项目建成投产后，为维持正常生产，垫支于劳动对象，准备用于 支付工资和其他生产费用等方面所必不可少的周转资产。流动资金=流动资产-流动负债二、工艺装置投资估算方法估算方法很多，我们主要讲三种：（一）指数法f V IG =g ' /规模指数法（SzJG=G 价格指数法其中：ci拟建工艺装置的建设投资；C2已建工艺装置的建设投资；S1拟建工艺装置的建设规模；S2已建工艺装置的建设规模；F1拟建工艺装置的价格指数；F2已建工艺装置的价格指数；于本地区装置或项目的工程造价指数装置的规模指数指数法只能是粗略估算，而且只适用于拟建建设装置和已建成的装置工艺路线相同 的情况。（二）百分比估价法C = E（l + f出 72P2 +/舄）+，（三）系数连乘法1、方法以设备费作为基础数据，严格按以下程序进行计算A设备现场交货价格（设备原价与运杂费之和）K1设备安装工程费率,K1设备安装工程费率,令B=K1A,设备安装费二B-A；K2K2管道安装工程费率,令C=K2B,管道安装费二C-B；K3电气安装工程费率，令D=K3C,电气安装费=D-C；K4仪表安装工程费率，令E=K4D,仪表安装费二E-D；K5建筑安装工程费率，令F=K5E,建筑工程费=F-E；K6装置工程建设费率，令G=K6F,费用定额中规定的费用=6下；K7总建设费率，则工程的总投资H=K7G2、讲例题P253、系数连乘法的特点：计算结果较为准确；方法简单；以设备到达现场价为依据，故受地区、时间、价格上涨等因素的影响较小；适用于计算总体的一项工程费用，分解到各子工程不适用，对新建厂更适用；系数K7要根据具体情况调整大小；计算次序不可颠倒；不包括“厂外工程”。详细计算可参考国内外建设工程造价的确定与控制（化工工业出版社）第二节经济评价的内容一、财务评价定义：遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，计算工程项目在财务上收入和支出，并测算一个项目投入的资金能带来的利润。主要考虑盈利能力、清偿能力。 内容：1、盈利能力分析年平均利润总额。/=卜 » x 100%投资利润率投资总额年平均利润总额=年平均产品销售收入-年平均总成本-年平均税金投资总额=建设投资+建设期利息+流动资金投资利税率=投资利税率=年平均利税总额XI。 投资总额年平均利税总额二年平均利润总额+年平均销售税金资本金净利润率投资回收期财务净现值财务内部收益率2、清偿能力分析（略讲）借款偿还期资产负债率流动比率速动比率3、国民经济评价（略讲）定义：是从国民经济的全局出发，计算项目需要国家付出的代价和项目对国家的贡 献，以考察项目的经济合理性。评价指标经济内部收益率（EIRR）经济净现值（ENPV）投资净效益率三、社会效益分析（即环境影响评价）O单元重点、难点：重点：1、工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容。1.1.1 1教学日期592教学目标591.1.2 3教学内容604教学过程601.1.3 5教学方法616作业安排及课后思考611.1.4 7课前准备情况及其他相关特殊要求618参考资料617.24 教学单元二十四61教学日期617.24.1 教学目标62教学内容627.24.2 教学过程62教学方法627.24.3 作业安排及课后思考62课前准备情况及其他相关特殊要求637.24.4 参考资料63教学单元二十五637.24.5 教学日期63教学目标637.24.6 教学内容63教学过程642、工艺装置投资的三种估算方法：指数法、百分比估价法、系数连乘法。难点：经济评价的内容。7.30.4 教学过程首先，教师特别以真实工程实例让学生信服：过程工业是以装置为中心进行生产的 工业，生产工艺是过程装置的软件，过程装置是实施生产工艺的硬件，因此工艺设计决 定了整个设计的概貌，相当于战略问题，是今后同学们作为企业高层管理人员所必需具 备的基本素质，而我校将在本科阶段先让同学们树立这种意识。之后，层层深入讲清楚工艺开发的基本步骤，采用多媒体对图2-1分三次可行性研 究将开发的全过程分割为四个阶段进行讲解。最后完成了生产工艺的规划。工艺路线选择完成后，将对项目进行经济分析与评价，在学生了解投资估算与成本 分析相关概念后，具体用系数连乘法对某企业的投资估算进行分析计算（P25的例题要 详细讲明各系数的选择依据。系数连乘法的六大特点）。7.30.5 教学方法本单元内容属于综述性内容，内容多、范围广，过程工业中，工艺设计是战略性问 题，它决定了整个设计的概貌，是企业高层决策者所必需具备的最关键素质，而且够有 技术是不够，项目经济评估将涉及到今后的生产成本，因而要进行财务评价、国民经济 评价、社会效益分析。而作为经济评估的基础是生产成本和费用的构成，教师课前要组 织大量的工程典型素材，制作的PPT课件，通过现代多媒体教学技术进行演示，教师课 堂教学，通过讲授法、提问法和案例分析，让学生对本单元内容有一定的了解。本单元 的教学方法以教师讲解+课堂提问+课堂讨论+案例分析的方法完成。7.30.6 作业安排及课后思考课后思考：1、为什么工艺设计是过程工业企业的最核心问题？2、如何进行工艺过程开发及工艺路线选择？3、经济评估的内容主要内容是什么？4、系数连乘法有什么优点？5、你现在起，如何树立全局观，从战略高度思考一个过程工业企业的工艺设计、 经济评估（有条件的学生可以结合自己或他人创新创业的事例来谈体会）？ 课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，提前做好PPT；携带教案、平时成绩册、教材和其它教辅资料等。学生：准备教材，笔记本，U盘。参考资料黄振仁，魏利新.过程装备成套技术（第二版）.北京：化学工业出版社，2014.第 2章工艺开发与工艺设计概述；页码范围：P819。第3章经济分析与评价；页码范 围：P2041。7.31教学单元三教学日期教学单元31单元授课教师李俊授课题目控制系统分类及性能评价授课时数2学时授课日期2017-5-8授课方式教师讲解授课地点N1-517备注教学目标此教学单元安排2学时，是第1章第4、5节内容，也是过程装备控制技术及应用 的基础知识。通过教学单元的学习，应达到以下教学目标:（1）掌握自动控制系统的分类方法；（2）掌握过渡过程的形式及控制系统性能评价指标。7.31.1 教学内容O主要内容第1章 控制系统的基本概念（4学时）1.4控制系统的分类1）按给定值的特点划分2）按系统输出信号对操纵变量影响划分3）按系统的复杂程度划分4）按系统克服干扰的方法划分1.5控制系统的过渡过程及其性能指标1）控制系统的过渡过程2）控制系统的性能指标“第31教学单元重点、难点:重点：过渡过程的性能指标难点：过渡过程性能评价指标的理解教学过程1 .以基本概念为基础，借助于PPT,讲授以基本概念的理解进行控制系统分类和过渡 过程的分类。2 .分析引入过渡过程性能指标的原因，两类不同指标在评价性能时的倾向，并列举实 例进行分析。教学方法本单元内容属于既有基础理论，也有工程实际应用，通过课前组织大量素材制作 的PPT课件，通过现代多媒体教学技术进行演示，结合课堂板书讲解，使学生容易理 解。本单元的教学方法是预习+提问+教师讲解。为了更好的掌握设计准则，本单元会 有相应的思考题作业。7.3L6作业安排及课后思考作业安排：课外作业：第6题、第7题。课后思考：1 .找一个实际的控制案例，对其进行控制系统分类和性能评价的分析应用。7.31.7 课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，提前做好PPT；携带教案、平时成绩册、教材和其它教辅资料等。 学生：准备教材，预习笔记，笔记本。7.31.8 参考资料王毅，张早校.过程装备控制技术及应用M.北京：化学工业出版社,2008.高娟，王世荣.化工仪表及自动控制M.北京：化学工业出版社,2013.7.32教学单元三十二教学日期教学单元32单元授课教师石艳授课题目化机制造（第3讲）1、过程装备制造的基本工 艺过程2、压力容器常用零部件的 制造工艺授课时数2学时授课日期2017-5-09授课方式教师讲解+课堂提问+课堂 讨论+案例分析授课地点N1-124备注教学目标1、了解不同类型过程设备的加工特点；熟悉过程设备零件制造的一般工序过程；2、掌握压力容器筒体的制造工艺；3、掌握压力容器封头的成型原理与方法。4、了解设备组装的基本概念及重要性；5、掌握设备组装的基本工序及常用工具；6、了解列管式换热器的组装工艺。7.32.1 教学内容O 主要内容及板书设计化机制造工艺（第2讲）过程装备制造工艺（二）3.1设备零件的主要制造工序1）过程设备的加工特点 一般工序：原材料准备；划线；切割；成型；边缘加工加工特点：制造过程的主要工艺顺序基本是固定的（固定性）；制造大都属 于单件和小批量生产（多样性）；零部件的通用性及批量大；化工设备零件 的几何尺寸和形位精度要求不是很严格；制造过程中有国家标准的强制要 求（法规性）。2）原材料的准备原材料的验收与管理;材料的净化：钢材的矫形;划线3）钢材的切割及边缘加工从号料过的钢材上把需要的坯料割取下来的工序称为切割，也称下料。机械切割热切割组对前切除毛坯的多余金属，并根据焊接需要加工坡口。边缘加工对零件的精度有重要作用：为组对焊接提供良好的条件；利用坡 口的大小来改变焊缝中工件金属和焊条金属的比例，是控制焊缝化学成分 的一种辅助手段。边缘加工方法：切削加工、气割和气刨、风铲。3.2钢材的塑性变形及弯曲1）筒节的弯卷成型：模弯：一定长度的坯料，在定型曲面模具作用下同时弯曲。滚弯：坯料在通用的工具（多为滚轮）作用下逐点连续弯曲。冷弯与热弯的条件。2）卷板机及弯卷工艺 对称式三辐卷板机：工作时将钢板置于上、下辐之间，然后上辐向下移动, 使钢板被压弯达到一定程度。接着启动两个下辐转动，借助于辑子与钢板 之间的摩擦力带动板料送进，上棍随之转动。这样经过几次反复，可将钢 板弯卷成一定弯曲平径的筒节。图3-1对称式三辐卷板机工作原理钢板的直边与处理方法：用其它压力机，并配合一定曲率半径的模具进行 预弯；在卷板机上，用刚性足够、曲率一定的模板压垫进行预弯，；采用简 易逐一压弯法预弯或预留直边量，待卷圆后切除直边，其它类型的卷板机。弯卷工艺：卷前准备；卷圆操作；卷曲半径的控制。卷板机的主要工作参数：卷板机的工作能力和卷制范围由卷板机的技术性 能和主要工作参数来决定。筒节弯卷的工艺减薄量：表3-1不同弯卷工艺下筒节的减薄量弯卷工艺筒节类别减薄量/mm热弯卷高压、超高压锅筒筒节4中压锅筒筒节3冷卷、热校薄壁筒节1冷卷、冷校薄壁筒节03.3封头的成型4）冲压成形：冲压工艺过程：安装：坯料放到下模上，并按模口找正；开动油压机，使活动横梁由定位油缸带动空程向下，当压边圈与坯料接触 后，开动压边油缸，将坯料的边缘压紧。接着冲头空程向下，当与坯料接 触后，开动主工作缸使冲头向下冲压，对坯料进行拉深，当坯料完全通过 下模后，封头己成型完毕，开动回程油缸，将冲头和压边圈向上提起，用脱模卡环将包在冲头上的封 头拨下，并从下模支座中取出，冲压工作全部结束。封头的冲压次数：一般情况下是一次冲压成型；当直径较大而板厚较薄时, 要进行第二次或第三次冲压。5）旋压成形：目前采用旋压成形法制造大型封头已成为主要方法；适合制造尺寸大、壁薄的大型和超大型封头；旋压原理：逐点、依次成型，基本是靠弯曲来达到成型目的。6）爆炸成形：原理：爆炸成型是利用炸药爆炸时放出巨大的能量，产生几千到几万大气压的冲击 波，通过介质（水或砂）把压力传给封头坯料，迫使其发生塑性变形并通过下模而成型。 3.4管子的弯曲1）管子弯曲的应力分析与变形计算2）弯管方法冷弯，热弯有芯弯管，无芯弯管手工弯管，机动弯管 压弯，滚压弯，拉弯，冲弯3.4设备的组装1）设备组装的基本概念及重要性；装配：凡用螺栓等可拆联接进行拼装的工序。装配完后设备就可试验、使 用。组对：在由各零部件构成一台完整的设备过程中，凡用焊接等不可拆连接 进行拼装的工序。设备的组装与机器的装配意义相同，即将许多组成该设备的零件装配成组 件、部件，并最后装配成成品的各工序；影响到设备制造质量的优劣；组装对设备的精度有重要影响；是提高劳动生产率、降低生产成本的重要环节。2）设备组装的基本工序及常用工具：基本工序：测量；调整；固定；翻转。常用工具：直尺，卷尺，细绳；握铁；滚轮架；法兰变位器等。3）列管式换热器的组装工艺。设备的组对精度：管子的准备管板和折流板定位穿管管子与管板的固定。=单元重点、难点：重点：1、钢材的塑性变形与弯曲；2、封头的成型工艺；3、设备组装的基本工序；4、辅助工装。难点：辅助工装的结构。7.32.2 教学过程10 .主要依靠多媒体课件内容，以示意图、放大图等，讲解设备制造的基本工序， 分析钢材的塑性变形及弯曲的力学模型，数学模型；简要讲解筒节的冷卷和热卷工艺条 件；介绍卷板机的各种结构和卷板原理、弯卷工艺等；分析封头的冲压成型过程、冲压 过程的力学分析、冲压工艺制定的一般原则；结合多媒体课件和视频，了解旋压成型设 备和工艺；教师引导、学生自学为主的弯管设备和管子的弯曲工艺学习。11 .课堂教学根据情况师生互动，提问，针对性的复习和巩固机械制图、材料、力 学等相关基础知识。告知学生可以到工程训练中心进行参观学习，增加学生感性认识。教学方法以引导为主，提出问题、分析问题并解决问题，重在教授方法。为了培养 同学们的学习能力，留有自学内容，由同学们课后自学，有问题课后辅导。7.32.5 教学方法本单元属于课程的核心内容之一，教师课前要组织大量的工程典型素材，制作的 PPT课件，通过现代多媒体教学技术进行演示，教师课堂教学，通过讲授法、提问法、 讨论法，让学生掌握本单元重点内容。本单元的教学方法以教师讲解+课堂提问+课堂讨 论+自学的方法完成。7.32.6 作业安排及课后思考课后思考：原材料为什么会出现缺陷？1、原材料不处理会导致产品的那些质量问题？2、如何用卷板机卷制锥形筒体？3、有哪些计算机软件可以模拟封头的冲压成型？7.32.7 课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，提前做好PPT；携带教案、平时成绩册、教材和其它教辅资料等。学生：准备教材，笔记本，U盘。7.32.8 参考资料5.邹广华、刘强.过程装备制造与检测.北京：化学工业出版社，2011；页码范围: P155223。姚慧珠，郑海泉，化工机械制造工艺，学苑出版社。7.33教学单元三十三教学日期教学单元33单元授课教师周敏授课题目成套装置（第3讲） 工艺流程设计及设备布置 设计授课时数2学时授课日期2017-5-10授课方式教师讲解授课地点N1-124备注教学目标重点掌握工艺流程图的种类、绘制的基本要求，能基本读懂工艺流程图。教学内容学主要内容及板书设计成套装置（第3讲）工艺流程设计及设备布置设计第4章 工艺流程设计及设备布置设计第一节工艺流程设计及工艺流程图一、工艺流程设计原则先进性：尽可能采用先进工艺和先进设备，成熟的科技成果，以保证产品质量。经济性：充分利用当地原料，“就地取材”，减少运费；采用高效率设备，降低原材 料消耗、水电汽消耗，从而使产品成本降低。可靠性：充分预计生产的故障，保证生产的连续稳定运行。二、工程流程图（PPT+口述：请大家先看这三张图工艺流程草图、物料流程图、管道及仪表流程图）（由于工艺流程设计涉及面很广，所以，它是最先开始进行，随着工艺和其它专业 设计工作的进展，不断修改、完善，几乎在最后完成。在上过程中，流程图的深度不断 增加，一般在设计初始阶段，作流程草图，只定性地标出物料由原料转化为产品的变化、 流向，采用工艺水平过程和设备，为物料衡算和能量衡算作依据。之后，便可作工艺物 料流程图，有了定量分析。在设备设计结束，控制方案确定后，作带控制点工艺流程图, 由物料流程、控制点、图例等组成，以上三种图都在初步设计阶段完成）（施工阶段，对带控制点工艺流程图进一步细化，作出管道仪表流程图）（目前趋势：只作管道仪表流程图，不再作带控制点工艺流程图了。）（-）工艺流程草图1、包含内容1）设备示意图（按设备大致几何形状画出）；HuHuAu2）流程管线及流向箭头;1.1.5 5教学方法646作业安排及课后思考641.1.6 7课前准备情况及其他相关特殊要求648参考资料647.26 教学单元二十六65教学日期657.26.1 教学目标65教学内容657.26.2 教学过程71教学方法717.26.3 作业安排及课后思考71课前准备情况及其他相关特殊要求717.26.4 参考资料71教学单元二十七727. 27.1教学日期727. 27.2教学目标72教学内容727. 27.4教学过程737. 27.5教学方法737. 27.6作业安排及课后思考737. 27.7课前准备情况及其他相关特殊要求737. 27.8参考资料73V0301E0307P0302ABT0301E0305E0301F030IRQ3Q1焦炭过滤器冷却冷凝器精炼循环热水泵饱和热水塔第一水加热器预加热器电加揄8中变炉VO302E0306TO3O2P0301ABRO3O2E0304E0302E0303气液分离器软水加热器第二热水器第一热水系低变炉调温水加热器热交换器蒸汽过热器图4合成氨厂变换工段工艺流程草图（系统压差O.08MPa）懵环热水来自铜Q 31环热水去铜解C循环冷却回水fPO3O2AJB循环冷却上水二掣汽来自合成热软水来自会阈V0301焦炭过滤器E0307冷却冷凝器PO302 AB 精煤循环热水泵V0302气液分离器E0306软水加热器TO3O2 第二热水器第一水加热器预加热器电加热器R0302E0304E0302低变炉调温水加热器热交换器T0301 饱和热水塔P030】A,B 第一热水泵E0305E0301FQ3QLE0303 蒸汽还热器图4合成氨厂变换工段工艺流程草图（系统压差O.08MPa）3）文字注释慵诉热水来自铜优ji好热水去铜因水去 V循环冷却回水LU变换气去碳化1V0301 V0302 E0307 E0306循环冷却上水二UP0301A3R0301rLFLLT )2、画法规定1）按主要物料进入设备、机器的顺序，从左至右展开;2）线型：设备轮廓细实线主物料管线粗实线；辅助管线中粗线3）设备位号和名称举例：P0302A/B（二）物料流程图（PFD）（口述：如果说，工艺流程草图只是定性地表达工艺过程，那么，物料流程图是定量地 表达了工艺过程，画法与草图主要有3点区别）1、设备图要正规化（按HG20519.31）2、有定量分析（口述：物料经过设备产生变化时，需要标注物料变化情况，标注内容有：变化前后各 组分的名称、流量、质量分数、摩尔流量、密度、粘度等，具体项目按需要增减。标注 方式主要有二种指引线引出法；总表表示法）3、有工艺参数（标注主要工艺参数）（三）管道仪表流程图（PID）1、PID图的作用：用图示的方法把工艺流程和所需的全部设备、机器、管道、阀T0101AT0101BT0101C1.81.8To2时二甲羊191 18% 5高二甲苯&7工6%，合计 1060 100%名称kg/h分善厂乙莘 15rl8%摩尔 分数18% "18%40%ZW1600乙革塔（浮阀塔;乙天塔（浮阀塔）0*1600乙茉塔（浮阀塔） D/V1600f =136七 P二常乐10.0 i(m名称k/hM故 质分kmol/h摩尔 分数1乙笨173.598.30%1.63098. 30%2对二甲w1.00. 57%0.0090. 57%3问二中苯2.01.13%0.019L 13%4邻二甲笨00%00%合计176.5100.0%1.658100. 0%名称k&h质量 分数kmol 介摩尔分数I乙笨17.51. 99%0.1661.99%2对一甲对190.021.5%1.7921.5%3闸.甲笨422.047. 7%3.9817.7%4邻二甲苯254.028. N%2.102R.8%合计883.599.99%8. 33699.99%E0103V=50n?4:200m2E0101EdsIZoUR Q 6811000071/乙笨冷凝器-100m2L -E0105二甲苯去氧化工段/ V0I02_/P0104AJB V0104 WSo图4-2物料流程图门及管件和仪表都表示出来，是设计和施工的依据，是操作与检修的指南。2、分类：工艺管道及仪表流程图；辅助系统管道及仪表流程图。3、画法规定：单元划分：以工艺装置的主项（比如一个工段、一个工序）为单元，有时也可以以 一个装置为1个单元。比例和图幅：不按比例，但要相对示意出各设备位置的高低；画幅常用A1或A1 加长。线型：工艺PID图，同PFD；辅助PID图，总管粗实线，支管中粗实线，其它细实线（含设备、阀 门、管道附件）设备、机器图形：按HG20519.31；若标准中没有，不仅画外形，还要求画内部结 构特征，以及与外界有关的管口。设备位号：方法一：按书图4-3,设备内部或近旁标位号，不标名称，图纸下文排为1行或多 行，位号/名称均标。方法二：列表附明细栏说明管道标注：在PID图中，要把每一根管子进行编号和标注。PG1310 300方法一：详细标注，举例 人-“方法二：简化法，举例PW03U-159X4.5-E2仪表标注：符号规定按