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《过程设备设计》教案 1—压力容器导言 课程名称：过 程 设 备 设 计 专 业：过程装备与控制工程 任课教师： 贺 华  过程设备设计 一、学时学分及周学时数：学时94；学分5.5；周学时4（双学期）/2（单学期）；理论学时88，实验学时6。 二、课程的目的和任务 本课程是一门综合性的技术学科，是过程装备与控制工程专业的核心课程之一。其任务是综合运用力学、材料学、制造工艺学等许多方面的基本理论，使学生能以安全为前提，综合考虑质量保证的各个方面，进行压力容器和过程设备结构分析和工程设计，并尽可能在安全的前提下做到经济合理，培养学生全面分析和解决工程实际问题的能力，使学生在学完本课程以后能初步建立起完整的过程设备设计思想。 三、课程基本要求 通过本课程的学习，学生应学会过程设备零部件的强度计算及校核、结构分析和设计，绘制容器施工图样并能提出技术要求。本课程的教学重点为压力容器零部件的强度计算及校核、材料选择、典型过程设备的结构分析、有关设计规范和标准的使用、标准零部件的选用和设计等。 要求：1、采用合理的方法进行压力容器的强度设计和稳定性设计。 2、能从材料行为、强度、结构、制造、质量保证等方面对压力容器的工程设计进行综合分析。 3、具备对过程设备零部件及整体进行结构分析和设计的能力。 四、学时分配 （一）讲授学时 序 号 课 程 内 容 学 时 绪论 2 （1） 压力容器导言 2 （2） 压力容器应力分析 22 （3） 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 4 （4） 压力容器设计 24 （5） 储存设备 8 （6） 换热设备 10 （7） 塔设备 10 （8） 反应设备 6 总 计 88 （二）实验学时 序 号 实 验 内 容 学 时 （1） 内压薄壁容器应力测定实验 2 （2） 压力容器爆破实验 2 （3） 外压容器失稳实验 2 总 计 6 五、有关说明 本课程的先修课程：机械制图；理论力学；材料力学；机械设计基础；工程材料及热处理；机械制造基础等 本课程的推荐教材 《过程设备设计》（第二版） （过程装备与控制工程专业核心课程教材） 郑津洋等主编 化学工业出版社 2005 2、 主要参考书目 化工设备机械基础 董大勤主编 化工容器及设备 余国琮主编 压力容器及化工设备 陈国理主编 《化工容器设计》（第二版）王志文主编 《化工容器设计例题、习题集》 蔡仁良主编 3、 本门课程的开课学期：本科三年级第二学期、四年级第一学期 导言 1、过程装备与控制工程的概念 从原材料到产品要经历一系列物理的或化学的加工处理步骤，这些加工处理步骤称为过程。如化工、轻工、炼油、制药、橡胶、食品等。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。 成套过程装置通常是由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品 单元过程设备（如塔、换热器、反应器、储罐等）与单元过程机器（如压缩机、泵、分离机等）二者的统称为过程装备。 2、过程装备技术的创新 关键在于装备内件技术的创新。 3、流程性产品先进制造技术与一般硬件产品先进制造技术的区别 （1）理论基础不同 一般硬件产品先进制造技术的理论基础侧重于固体力学、材料与加工学、机械结构学、电工和信息技术科学等，而流程性产品先进制造技术则侧重于化学、固体力学、流体力学、热力学、机械结构学、化学工程和工艺、电工和信息技术科学等。 （2）过程装备技术的创新与过程原理和技术的创新及工艺流程技术的创新紧密相关。 4、专业及专业课程介绍 5、教材更新内容、编排结构、习题、学习方法 6、学习基本要求及考核方式 （1）教与学有机结合，多想多问。 （2）课后及时复习，答疑。 （3）学习过程中的问题及时和教师沟通、反馈，提出好的建议。 （4）按时交作业，及时纠正错误。 （5）成绩评定：平时成绩10% 课堂提问5% 期末考试85% 绪 论 一、过程设备和容器的概念 1、过程设备-----用于传质、传热和化学反应等过程的装置 容器-----设备外部壳体的总称 * 过程设备为过程的实现服务，因此过程设备的设计必须满足过程的要求，没有相应的设备，过程也无法实现。 举例：合成氨工艺过程及相应设备 * 设备是静止的，没有相对运动的机构（有些静止设备上带有运动的传动装置，如夹套反应釜），如储存设备、换热设备、塔设备、反应设备等。 机器有相对运动的机构，如泵、压缩机、离心机等。 2、过程设备设计的主