化工原理课程设计教学大纲.docx

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1、化工原理课程设计教学大纲 化工原理课程设计（、）大纲 课程名称：化工原理课程设计 英文名称：Course Design of Principles of Chemical Engineering 课程编号：1804031(1804032) 课程类别：专业基础课 学时数：四周(第四学期两周和第五学期两周) 学分数：4 学分 使用专业：化学工程与工艺 一、课程设计目的与任务 化工原理课程设计是一门重要的实践课程，是综合运用化工原理课程和有关先修课程所学知识，完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计，对学生进行设计技能的基本训练，培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力，也为毕业设

2、计打下基础。因此，化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。 二、教学基本要求 通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练： 1. 使学生掌握化工设计的基本程序与方法； 2. 结合设计课题，培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力； 3. 通过查阅技术资料，选用设计计算公式，搜集数据，分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响，增强学生分析问题、解决问题的能力； 4. 对学生进行化工工程设计的基本训练，使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求； 5. 通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求； 6. 了解一般化工制图基本要求，对学生进行绘图基

3、本技能训练。 三、课程设计内容及学时分配 化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象，课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括： 1. 设计方案简介：包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 2. 主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。 3. 典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。 4. 工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。 5. 主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。 6.

4、 编写设计说明书：掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图（AutoCAD），电算程序及符号说明，设计结果总汇，设计结果的自我评价和结束语、参考文献等，要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印（其参见打印文本格式）。设计结果汇总表、参考文献等内容，并附工艺流程图和主要设备结构图。 7. 关于计算机的应用：掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算，要求学生自编程序，自己上机操作，在说明书中附上计算框图，计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。 设计内容一：列管式（或板式）换热器的设计（以管式换热器的设计为例说明

5、）（2周）（一）设计内容 1 根据生产任务的要求确定设计方案 (1)换热器类型的选择 (2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算 (1)传热面积的计算 (2)管数、管程数及管子排列，管间距的确定 (3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书 （二）设计要求： 1 在确定设计方案时既要考虑到工艺，操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。 2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论，有关公式，要知道查哪些资料，怎样使用算图以及怎样选用经验公式，并进行优化设计。 3 要求根据国家有关标准

6、来选择换热器的构件 4 要求一部分学生利用计算机来进行辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计 设计内容二：蒸发装置的设计（以标准蒸发器的设计为例说明）（2周）（一）设计内容 1 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件，蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 4 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型 6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书 （二）设计要求 1 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行

7、工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件 设计内容三：填料（或板式）吸收塔的设计（以填料吸收塔的设计为例说明）（2周）（一）设计内容 1 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定 3 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择 5 塔径和填料层高度的计算 6 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型 (1) 喷淋装置 (2) 气体分布器 (3) 液体分布器 (4) 气体进出口装置 (5) 填料支承装置 8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书 （二）设计要求 1 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料 3 必须校核本设计是否满足填

8、料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计 设计内容四：板式（填料）精馏塔的设计（以板式精馏塔的设计为例说明）（2周）（一）设计内容 1 设计方案的确定 (1) 操作压力 (2) 进料状态 (3) 加热方式 (4) 热能利用 2 工艺计算 (1) 物料衡算 (2) 热量衡算 (3) 回流比的确定 (4) 理论塔板数的确定 3 塔板及塔的主要尺寸的设计 (1) 塔板间距的确定 (2) 塔径的确定 (3) 塔板布置及板上流体流程的确定 4 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏

9、塔的装配图 9 编写设计说明书 （二）设计要求 1 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤 2 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 3 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如：封头、支座等 学时分配如下： 课程设计学时： 4周（其中：第四学期两周和第五学期两周） 第一阶段：下达设计任务书 第二阶段：阅读设计指导书，查阅资料拟定设计程序和进度计划。 第三阶段：查阅文献，收集有关数据，了解设备配置，安装和操作的有关知识。 第四阶段：设计计算，绘图和编制设计说明书。 第五阶段：设计考核及评定成绩。 四、课程设计参考资料 1天

10、津大学化工原理教研室编.化工原理课程设计M.天津：天津科学技术出版社，1994 2大连理工大学化工原理教研室编.化工原理课程设计M.大连：大连理工大学出版社，1994 3化学工程手册编委会编.化学工程手册（第二版）M.北京：化学工业出版社，1996 五、考核及成绩评定 1考核内容 由指导教师对学生在课程设计期间的表现，所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。 评定指标如下： （1）考勤与遵守纪律情况 10% （2）图纸数量和质量 30% （3）工艺计算书和设计说明书 40% （4）答辩（笔试和口试，主要是口试） 20% 2成绩评定 依据上述考核内容，最后采用优（90分）、良（

11、8089分）、中（7079分）及格（6069分）、不及格（60分）五级记分制评定学生课程设计成绩。 评分标准如下： 优：课程设计相关知识掌握牢固，选定方案及设计计算正确，结果可靠，计算书和说明书书写认真准确，图纸完整规范，具有独立分析解决问题的能力和创新精神或对一方面有深入探讨，答辩能流利清晰地阐述设计的主要观点，回答问题准确。学习态度认真。 良：课程设计相关知识掌握良好，选定方案及设计计算正确，计算书和说明书书写认准确，图纸较完整规范，具有独立分析解决问题的能力，答辩基本能清晰地阐述设计的主要观点，回答问题较准确，学习态度认真。 中：课程设计相关知识掌握较好，选定方案及设计计算正确，计算书和说明书书写认真准确，图纸基本完整规范，答辩基本能阐述设计的主要观点，回答问题基本准确，学习态度较认真。 及格：课程设计相关知识掌握一般，选定方案及设计计算基本正确，计算书和说明书书写一般，图纸完整但不够规范。答辩基本能阐述设计的主要观点，回答问题不够准确，学习态度一般。 不及格：课程设计相关知识掌握一般，选定方案及设计计算不准确，计算书和说明书书写不认真，图纸不完整不规范，答辩不能阐述设计的主要观点，回答问题不准确，学习态度不认真。