化工设备机械基础设计教学大纲.docx

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1、化工设备机械基础设计教学大纲课程编号：095113课程中文名称：化工设备机械基础（设计）学时/学分： 72/4.5先修课程：高等数学，化工原理，化工制图适用专业：化学工程与工艺开课系或教研室：化学化工系一课程性质与任务1 ,课程性质：本课程是化工、应用化学、环境、生物类专业跨专业大类课程之一，也 是化工大类专业学生学习和掌握化工容器和设备知识及其基本设计方法的必修课程。2 .课程任务：使学生掌握化工设备常用材料的主要性能、牌号、用途及选材方法；掌 握薄壁容器及其零部件的设计和标准选用的基本方法；掌握典型化工设备的结构和机械设计 方法，使学生具有化工容器及设备设计的初步能力。二、课程教学基本要求

2、化工制图课程是理论性和实践性都很强的学科，以理论课教学为主。课堂教学采用讲 授方式，尽量系统而清晰地讲授常用材料的主要性能、牌号、用途及选材方法；掌握薄壁容 器及其零部件的设计和标准选用的基本方法；掌握典型化工设备的结构和机械设计方法，使 学生具有化工容器及设备设计的初步能力。本课程课堂教学72学时，闭卷考试。考核方式为：期末考试成绩：90% 平时成绩：10%三 课程教学内容（一）绪论四、课程的内容及研究对象；本课程的目的和要求；学习方法及主要参考书。（-）化工设备材料及其选择五、金属材料的机械性能的主要指标概念；物理性能、化学性能及工艺性能。六、铁碳合金组织、结构及其对性能的影响；钢的化学成

3、分对钢的性能影响。七、碳钢、铸铁、低合金钢、不锈钢和特种钢的分类，牌号，特性及用途。八、钢材常用热处理工艺及其作用。九、化工设备形成化学腐蚀、电化学腐蚀的条件，以及化工设备腐蚀破坏的形式及防腐措施。十、选材的原则，会运用选材原则对化工设备进行选材。(三)化工容器设计.容器设计的基础知识(1)压力容器的分类与管理。(2)容器设计的基本要求。(3)容器零部件标准化的概念。(4)压力容器基本法规和标准。1 .内压薄壁容器的应力分析(1)薄膜应力理论；圆筒、球壳、椭圆壳、锥壳等壳体的应力分布及计算。(2)边缘应力的概念及其特性。2 .内压薄壁圆筒及封头设计(1)内压薄壁圆筒的强度设计设计参数的选择和确

4、定。(2)容器压力试验的目的及方法，容器压力试验强度校核计算。(3)容器最小壁厚的规定。(4)椭圆形、球形封头的结构及强度设计。(5)锥形封头和平板封头的设计。3 .外压容器设计(1)失稳概念和外压圆筒设计准则。(2)临界压力的概念及影响临界压力的因素。(3)外压圆筒及外压球壳及凸形封头设计的工程图算法。(4)加强圈的作用及结构。4 .压力容器的零部件(1)法兰连接的密封原理、结构形式和分类；法兰标准及其标准的使用方法。(2)容器支座(双鞍支座)的结构、安装方法及其标准选用。(3)容器开孔补强的原则及其设计方法。（四）典型化工设备的机械设计.列管式换热器1 .列管式换热器的结构特点；管板与管子

5、、管板与壳体的连接方式。2 .温差应力的产生原因、计算方法；温差应力的补偿措施。3 .拉脱力产生的原因及计算方法。4 .塔设备（1）塔设备所受载荷特点及其计算。（2）塔设备危险截面处的应力分布及其应力组合计算。（3）塔设备机械设计方法。四、学时分配表早下主要内容课时备注(-)绪论4（二）化工设备材料及其选择16（三）化工容器设计容器设计的基础知识6内压薄壁容器的应力分析6内压薄壁圆筒及封头设计8外圆筒及封头设计10容器的零部件8（四）典型化工设备的机械设计管壳式换热器的机械设计6塔设备的机械设计8合计72五、教材及参考书教材：化工设备机械基础.刁玉玮.王立业编大连理工大学出版社，2006.12参考书：1 .工程材料.闫康平.化学工业出版社，20012,压力容器材料实用手册.潘家祯化学工业出版社，20003 .化工容器及设备.卓震.中国石化出版社，19984 .化工设备设计.聂清德.化学工业出版社，19915,钢制压力容器.GB150-19986.压力容器安全技术监察规程.国家质量技术监督局