过程装备控制.pdf

1.产品的分类:社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件产品、软件产品、流程

性材料产品和服务型产品（国际标准化组织，ISO/DIS9000：2000）。所谓“流程性材料”是

指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代

制造业。

2.制造业的划分:按照“技术特征”可将制造业分为两类：一类是以物质的化学、物理和生

物转化，生成新的物质产品或转化物质的结构形态，多为流程性材料产品，产品计量不计件，

连续操作，生产环节具有一定的不可分性，可统称为过程工业（过程制造业），如涉及化学

资源和矿产资源利用的产业（石油化工、冶金）等；另一类是以物件的加工和组装为核心的

产业，根据机械电子原理加工零件并装配成产品，但不改变物质的内在结构，仅改变大小和

形状，产品计件不计量，多为非连续操作，这类工业可统称为为装备制造业。

过程制造业为装备制造业提供原材料，同时装备制造业为过程制造业提供制造装备

3.过程工业包含的基本过程:流体动力过程：遵循流体力学规律的过程，涉及泵、压缩机、管

道、阀门等。热量传递过程：遵循传热学规律的过程，涉及换热器。质量传递过程：遵循传

质规律的过程，涉及干燥、蒸馏、浓缩、萃取。动量传递过程：遵循动量传递及固体力学规

律的过程，涉及固体物料的输送、粉碎、造粒等。热力过程：遵循热力学规律的动力过程，

涉及发电、燃烧、冷冻、空气分离等过程。化学反应过程：遵循化学反应诸规律的过程。

4.过程装置是流程性材料产品的工作母机:成套过程装置是流程性材料产品的工作母机，它通

常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、阀门等连接起来的连续系统，

再配以控制仪表和电子电气设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种材料，让其在装置中

历经必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性产品。单元过程设备（如换热器、

反应器、塔、储罐等）与单元过程机器（如压缩机、泵、离心机等）二者统称为过程装备。

5.什么是过程装备与控制工程:过程装备与控制工程是结合数、理、化和多领域的工程知识，

以安全和经济的方式解决诸多的工业问题的学科与过程制造业和装备制造业同时相关

1.一般机械原理与过程机械原理的区别:一般机械原理研究机械中机构的结构和运动，以及机

器的结构、受力、质量和运动。过程机械原理是研究机械及其系统中流程型物料的状态变化，

以及这些物料和状态变化对机械及其系统影响的规律。

2.流体动力过程:流体动力过程是指遵循流体力学规律的过程，它涉及泵、压缩机、风机、管

道和阀门等过程设备与元件。流体是气体和液体的总称，包括以下几个方面的性质：流动性：

切应力作用下流体会变形，且无恢复原状的能力。压缩性：温度不变时，流体的体积随压力

增大而缩小的性质膨胀性：压力不变时，流体的体积随温度升高而增大的性质。黏性：运动

的流体，在相邻的流层接触面上，形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。反应了流

体在运动状态下抵抗剪切变形速率的能力，它是运动流体产生机械能损失的根源。

3.流体输送过程的基本设备:泵：流体输送的动力设备，按其工作的基本原理可分：容积式：

通过泵体内工作容积反复变化，以吸入和排出流体，又可分为往复式和回转式。叶片式：通

过叶轮高速旋转时产生的离心力对流体有挤压推进作用，流体由此获得能量，静压能和动能

由此升高。阀门：流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向。按作用和

用途；按公称压力；按工作温度；按公称通径；

4.热量传递过程:热量传递过程指遵循传热学规律的过程。传热过程进行的必要条件：物体或

系统内存在温度差。热量传递的基本方式：热传导：通过分子热运动传热，是固体和静止流

体的主要传热方式；对流传热：流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而传热，是

运动流体的主要传热方式；辐射传热：物体以电磁波形式传递能量的过程，是远距离传热的

主要方式。换热器是热量传递过程的基本设备。

5.热量传递过程的基本设备:换热器按工作原理可分为：表面式换热器（间壁式换热器）蓄热

式换热器、直接接触式换热器（混合式）、流体连接间接式换热器：典型的换热元件——热

管.热管一般由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，

这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，

另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下

流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回

蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。

6.质量传递过程:质量传递过程指遵循传热质规律的过程。混