過程裝備設(shè)計(jì)1緒論.ppt

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1、過程裝備設(shè)計(jì)目錄學(xué)習(xí)本課程的基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，具有能采用合理的方法，對過程工業(yè)的各種基本設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，并具有能對過程基本設(shè)備的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合分析、運(yùn)用和研究的能力。包括：1、掌握塔設(shè)備、傳熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備及儲罐的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理和基本設(shè)計(jì)理論；2、掌握過程裝備的工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算和校核；3、了解過程裝備的發(fā)展方向，并具有初步的相關(guān)設(shè)計(jì)能力。第一章緒論一、過程裝備設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀簡介本章目錄三、本教材的基本內(nèi)容二、化工過程及裝置設(shè)計(jì)簡介化工設(shè)備圖（圖）一、發(fā)展現(xiàn)狀簡介1、社會經(jīng)濟(jì)過程產(chǎn)品分類按照ISO/DI

2、S9000;2000（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）認(rèn)定過程產(chǎn)品分四類：硬件產(chǎn)品（hardware)軟件產(chǎn)品（software)流程性材料產(chǎn)品（processedmaterial)服務(wù)型產(chǎn)品（service)2、先進(jìn)制造技術(shù)硬件產(chǎn)品主要指的先進(jìn)制造技術(shù)流程性材料產(chǎn)品流程性材料：指流體（氣、液、粉粒體等）形態(tài)為主的材料3.過程工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)加工制造流程性材料的支柱產(chǎn)業(yè)之一成套過程裝置：組成過程工業(yè)的工作母機(jī)群由一系列過程機(jī)器和過程設(shè)備按一定流程方式用管道、閥門等連接的一個(gè)獨(dú)立的密閉連續(xù)系統(tǒng)配以必要的控制儀表和設(shè)備使各種流程性材料經(jīng)歷必要的理

3、化過程平穩(wěn)連續(xù)地制造出所需的新流程性材料產(chǎn)品4.過程裝備的基礎(chǔ)知識（1）過程裝備是過程單元設(shè)備（塔、換熱器、反應(yīng)器和儲罐等）和單元過程機(jī)器（壓縮機(jī)、泵與分離機(jī)等）二者的統(tǒng)稱（2）主要研究發(fā)展領(lǐng)域過程原理與技術(shù)創(chuàng)新成套裝置流程技術(shù)創(chuàng)新過程裝備技術(shù)創(chuàng)新過程控制技術(shù)創(chuàng)新需實(shí)現(xiàn)的最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：高效、節(jié)能、清潔和安全不斷推向新的技術(shù)水平，確保本產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力（3）專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)能夠掌握流程性材料產(chǎn)品先進(jìn)制造技術(shù)的高級專業(yè)人才過程裝備創(chuàng)新：關(guān)鍵在裝備內(nèi)件技術(shù)的創(chuàng)新（過程原理與技術(shù)創(chuàng)新和成套裝置工藝流程技術(shù)的創(chuàng)新）兩者互為依托

4、、相輔相成（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的區(qū)別1）過程裝備創(chuàng)新是流程性產(chǎn)品與一般硬件產(chǎn)品先進(jìn)制造技術(shù)的重大區(qū)別2）理論上的區(qū)別流程性材料先進(jìn)制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)：化學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)、化學(xué)工程與工藝學(xué)、電工電子學(xué)和信息技術(shù)科學(xué)等。一般硬件產(chǎn)品先進(jìn)制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)：主要側(cè)重于固體力學(xué)、材料與加工學(xué)、機(jī)械機(jī)構(gòu)學(xué)、電工電子學(xué)和信息技術(shù)科學(xué)等二、化工過程及裝置設(shè)計(jì)簡介(一)化學(xué)工程項(xiàng)目建設(shè)的基本過程化學(xué)工程項(xiàng)目的建設(shè)過程就是將化學(xué)工業(yè)范疇內(nèi)的某一個(gè)設(shè)想實(shí)現(xiàn)為一個(gè)序列化的，能夠達(dá)到預(yù)期目的的，可安全穩(wěn)定生產(chǎn)的工業(yè)生產(chǎn)裝置。化

5、學(xué)工程項(xiàng)目建設(shè)過程分四個(gè)階段:可行性研究階段工程設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目的施工階段項(xiàng)目的開車，考核及驗(yàn)收階段在以上過程的各階段中化工過程及裝置設(shè)計(jì)是過程的核心環(huán)節(jié)并貫徹于項(xiàng)目過程的始終所以說化工生產(chǎn)裝置的技術(shù)水平高低首先體現(xiàn)在其設(shè)計(jì)水平上。作為化工專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，在化工的建設(shè)項(xiàng)目中主要承擔(dān)化工過程及裝置設(shè)計(jì)，并為其他相關(guān)專業(yè)提供設(shè)計(jì)條件和要求，其過程可分為兩個(gè)階段：(1)初步設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對工程項(xiàng)目的具體情況作出工程設(shè)計(jì)的主要技術(shù)方案，供工程主管部門進(jìn)行項(xiàng)目審查，并為詳細(xì)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。(2)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段主要任務(wù)是設(shè)計(jì)和

6、編制項(xiàng)目施工，生產(chǎn)及管理所需要的一切技術(shù)文件。（二）單元過程及設(shè)備設(shè)計(jì)1、單元過程及設(shè)備設(shè)計(jì)的基本原則(1)技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性(2)過程的經(jīng)濟(jì)性(3)過程的安全性(4)清潔生產(chǎn)(5)過程的可操作性和可控制性2、過程裝備設(shè)計(jì)的基本過程：(1)過程的方案設(shè)計(jì)(2)工藝流程設(shè)計(jì)(3)單元過程模擬計(jì)算(4)過程裝備的工藝設(shè)計(jì)(5)繪制單元過程流程圖(6)工藝設(shè)計(jì)的技術(shù)文件(7)詳細(xì)設(shè)計(jì)本課程僅就特別常用和典型的過程和設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹,大致內(nèi)容如下:換熱設(shè)備——應(yīng)用、分類、特點(diǎn)及選型塔設(shè)備————應(yīng)用、選型——填料塔、板式塔、塔的附

7、件、強(qiáng)度設(shè)計(jì)等反應(yīng)設(shè)備——分類、常見反應(yīng)器的特點(diǎn)、機(jī)械攪拌反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、容器、攪拌器及其設(shè)計(jì)、密封、傳動裝置等、機(jī)械攪拌設(shè)備的技術(shù)進(jìn)展儲存設(shè)備——分類與選型要點(diǎn)三、本課程的基本內(nèi)容1、具體內(nèi)容如下:列管式換熱器工藝設(shè)計(jì)精餾過程的工藝設(shè)計(jì)列管式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì)吸收過程的工藝設(shè)計(jì)萃取過程的工藝設(shè)計(jì)干燥過程的設(shè)計(jì)塔設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)反應(yīng)設(shè)備設(shè)計(jì)簡介儲存設(shè)備簡介2、過程裝備的應(yīng)用實(shí)例加氫反應(yīng)器——現(xiàn)代石油煉制工藝中最重要的轉(zhuǎn)化過程之一液態(tài)氫儲存容器超高壓食品殺菌釜核反應(yīng)堆超臨界流體萃取裝置——新型分離技術(shù)其它產(chǎn)品——如軍工產(chǎn)品等（動畫）3、

8、過程裝備的特點(diǎn)功能原理多種多樣機(jī)電一體化外殼多為壓力容器常在苛刻環(huán)境下工作（高溫、高壓、低溫、低壓、高真空、強(qiáng)腐蝕等）設(shè)計(jì)壽命較長可能承受動載荷（風(fēng)載、地震載荷、沖擊載荷等）易發(fā)生意外事故，發(fā)生時(shí)易造成人員傷亡、企業(yè)停產(chǎn)、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染（動畫）4、基本要求安全可靠——材料強(qiáng)度高、韌性好