《化工设备与仪表》课程教学大纲（本科）.docx
化工设备与仪表课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061239009课程名称（中/英文）：化工设备与仪表/Cemical Equipment and Instrument课程类别：专业必修课开课学期：5学分：2.0总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：应用化学适用对象：本科先修课程：化工CAD,化工工艺学，工程图学，程序设计基础等开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介本课程是为应用化学专业开设的一门综合性机械、自动化控制及仪表类课程，属于技术 基础课，其目的是使学生获得必要的基础力学、金属材料、仪表、自动化控制知识，掌握典 型化工设备机械设计的基本技能和工艺变量的检测方法。内容包括：化工设备材料、内压薄 壁容器的应力分析、内压薄壁圆筒与封头的强度设计、外压圆筒与封头的设计、管壳式换热 器的设计、压力测量、流量测量、物位测量、温度测量、自动控制系统组成、过渡过程和品 质指标。通过学习这些内容，使学生掌握内、外压容器的设计原那么，工艺变量（温度、压力、 流量、液位等）的检测方法。理解常用化工设备的材料选择、换热设备的工作原理与结构之 间的关系、检测仪表（变送器）的工作原理与特点及仪表选择、使用方面的基本知识。三、课程教学目标1 .课程对毕业要求的支撑指标点4.1掌握化工过程和单元操作的基础知识，熟悉典型化工设备、工艺流程及过 程控制的原理与技术。指标点4.2以精细化学品生产为基础，具备进行典型化工单元操作及相关设备、工艺 技术与生产流程的初步设计能力。2 .课程目标（1）通过本门课程的学习，使学生掌握内、外压容器的设计原那么，工艺变量（温度、 压力、流量、液位等）的检测方法。（2）理解常用化工设备的材料选择、换热设备的工作原理与结构之间的关系、检测仪 表（变送器）的工作原理与特点及仪表选择、使用方面的基本知识。（3） 了解机械力学方面的基础知识、换热设备机械设计与校核及自动控制系统的基本 概念。3.教学内容与课程教学目标之间的对应关系课程教学目标课程教学目标课程教学目标教学内容教学方法4.思政元素目标1:掌握化工过程和单 元操作的基础知识，熟悉 典型化工设备、工艺流程 及过程控制的原理与技 术。光学、电化学、色谱学等仪器分析方法的 术语、基本理论及工作原理，典型的仪 器分析定性、定量分析方法。1 .授课2 .启发式教学3 .案例提供课4 .翻转课堂与讨论5 .动画视频目标2：以精细化学品生产 为基础，具备进行典型化 工单元操作及相关设备、 工艺技术与生产流程的初 步设计能力。常用的气相色谱、液相色谱、电位分析、 原子吸收及紫外可见光度分析、红外光谱 等分析方法与环境污染物监测结合应用， 了解类型环境污染物分析检测方法。1 .授课2 .案例分析和讨论3 .校企合作课堂4 .动画视频根据课程性质和教学内容，本课程的思政元素有：可持续开展、工匠精神、航天精神。四、教学内容章化工设备材料1. 1概述1.2 材料的性能1.3 金属材料的分类及牌号1.4 碳钢与铸铁1. 5低合金钢及化工设备用的特种钢1.6 有色金属材料1.7 非金属材料1. 8化工设备的腐蚀及防腐措施L9化工设备材料的选择和难点：化工容器常用的金属材料性能及牌号。思政元素：可持续开展章化工容器设计概论章内压薄壁容器的应力分析3. 1回转壳体的应力分析4. 2薄膜理论的应用5. 3内压圆筒边缘应力的概念和难点：薄膜应力理论及应用；薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力的条件条件。思政元素：工匠精神章内压薄壁圆筒与封头的强度设计5.1 强度设计的基本知识5.2 内压薄壁圆筒壳与球壳的强度设计6. 3内压圆筒封头的设计和难点：内压容器设计及相应设计参数的选择。章外压圆筒与封头的设计5.1概述5. 2临界压力7. 3外压圆筒的工程设计5.4外压球壳与凸形封头的设计5. 5外压圆筒加强圈的设计和难点：外压容器的稳定性校核。章管壳式换热器的设计6. 1节概述8. 2管子选用及其与管板的连接9. 3管板结构6. 4折流板、支撑板、旁路挡板及拦液板的作用与结构6. 5温差应力6. 6管箱与壳程接管和难点：管壳式换热器零部件、壳体及管箱壁厚计算，温差应力及其补偿。第七章测量仪表基本知识第八章压力测量1. 1压力单位及测压仪表8. 2弹性式压力计9. 3电气式压力计10. 4压力计的选用及安装和难点：弹性式压力计、电气式压力计及压力计的选用与安装。第九章流量测量11. 1差压式流量计12. 2转子流量计13. 3旋涡流量计14. 4质量流量计和难点：差压式流量计、转子流最计、旋涡流量计、质量流量计工作原理。第十章物位测量14.1 物位测量的意义及类型15. 2差压式液位计10. 3其它物位计和难点：差压式液位计、电容式物位计、核辐射物位计、称重式液罐计量仪工作原理。第十一章温度测量11. 1概述11. 2热电偶温度计11. 3热电阻温度计16. 4测温仪表的选用与安装11.5电动温度变送器11. 6数字式显示仪表和难点：热电偶温度计、热电阻温度计及数字式显示仪表的原理及其特点。思政元素：航天精神第十二章自动控制系统概述12. 1自动控制系统组成12.2自动控制系统方块图17. 3过渡过程和品质指标和难点：自动控制系统组成、过渡过程和品质指标。思政元素：航天精神五、教学安排七、课程考核与评分标准序号教学内容学时对应课程教学目标对应毕业要求 指标点1章化工设备材料41、2、34.1、4.22章化工容器设计概论41、2、34.1、4.23章内压薄壁容器的应力分析31、2、34.1、4.24章内压薄壁圆筒与封头的强度设计31、2、34.1、4.25章外压圆筒与封头的设计31、2、34.1、4.26章管壳式换热器的设计31、2、34.1、4.27第七章测量仪表基本知识21、2、34.1、4.28第八章压力测量21、2、34.1、4.29第九章流量测量21、2、34.1. 4.210第十章物位测量21、2、34.1、4.211第十一章温度测量21、2、34.1. 4.212第十二章自动控制系统概述21、2、34.1、4.2合计321、2、34.1、4.21.课程考核本课程成总成绩包括形成性评价（平时成绩）和结果性评价（期末成绩），形成性评价（平 时成绩）占40%,结果性评价（期末考试成绩）占60%o形成性评价包括课堂研讨提问（10%）、 作业（15%）,检测方案设计（10%）和惯（考勤、课堂表现等，5%）o期末考试采用闭卷，总分值 100分，折算60%计入总成绩。2.课程教学目标的考核3.成绩评定标准（为平时成绩的评定方法）序号课程教学目标考核内容考核1通过本门课程的学习，使学生掌握内、外压容 器的设计原那么，工艺变量（温度、压力、流量、 液位等）的检测方法。2-5章平时成绩+期末 考试2理解常用化工设备的材料选择、换热设备的工 作原理与结构之间的关系、检测仪表（变送器） 的工作原理与特点及仪表选择、使用方面的基 本知识。1、6、7-12 章平时成绩+期末 考试3了解机械力学方面的基础知识、换热设备机械 设计与校核及自动控制系统的基本概念1-6章平时成绩+期末 考试平时成绩评定方法八、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源考核环节考核结果及标准评估工程及权（90100 分）良好（8090中等（7080及格（60-70不及格（60重分）分）分）分）预习和课堂讨 论（20分）预习非常充分， 积极参加课堂 讨论，并有自己 独到的见解预习较为充分， 积极参加课堂 讨论预习基本充分， 能够主动参加 课堂讨论预习基本充分， 能够参加课堂 讨论无预习，不能参 加课堂讨论课堂测试 （20 分）学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案学期中间不定 期开展1-2次 课堂测试，评分 标准为参考答 案课后总结 （20 分）总结全面系统， 能够结合自己 所学知识并做 到理论联系实 际总结较为全面， 能够主动积极 思考相关问题， 有理论联系实 际的意识总结基本全面， 时局部问题的 思考较为合理， 有理论联系实 际的意识总结大致全面， 思考和主动意 识需要加强，符 合基本要求总结不全面，思 考不够深入系 统，存在抄袭现 象课下作业 （40 分）作业能够完成， 完成质量，能够 灵活运用所学 知识和理论解 决问题，并获得 正确结论作业能够完成， 完成质量较高， 能够运用所学 知识和理论解 决问题，并获得 正确结论作业能够完成， 完成质量基本 符合要求，能够 运用所学知识 和理论解决问 题，并获得结论作业基本能够 完成，局部题目 解答存在抄袭 现象，运用所学 知识和理论解 决问题的能力 基本符合要求作业不能完成， 存在抄作业现 象1 .教材：1化工设备与仪表自动化.唐洪波，马冰洁.沈阳工业大学，20022 .参考教材：1化工设备机械基础.刁玉玮，王立业.大连理工大学，19882化工设备机械基础.董大勤.化学工业，1994化工设备设计.聂清德.化学工业，19914化工仪表及自动化.历玉鸣.化学工业，1999
