《过程装备成套技术》课程教学大纲
一、编写说明
（一）制定大纲的依据
依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。
（二）课程简介
《过程装备成套技术》课程系统的讲述了过程工业中新产品工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价与环境评价、工艺流程设计及设备布置设计、机器和设备的型式选择、管道设计、绝热设计、生产自动控制到装置的安装、检验、试车、投产等与过程装置设计、建设全过程有关的各种工程知识。
（三）课程的地位与作用
《过程装备成套技术》是现代工业的关键技术之一，也是过程装备与控制工程专业的一门工程性很强的综合性专业课程。
（四）课程性质、目的和任务
《过程装备成套技术》是过程装备与控制工程专业必修课之一。学生在学习了先修课程的基础上，进一步拓宽专业知识面，补充过程装备设计专业方向有关过程工业产品开发、可行性研究、过程工艺设计、生产工艺参数自动控制、安装与试车等方面的专业知识，使学生了解过程工业从产品开发、装备设计与选型，直至开车投产全过程涉及的各种专业知识，从而为今后的工作打好基础。
（五）与其他课程的联系
《过程装备成套技术》与其他课程的联系十分紧密。本课程安排在《化工原理》、《过程装备控制技术及应用》等相关课程之后。
（六）对先修课的要求
《化工原理》对本门课程的支持点：化工工艺流程、化工工艺计算、物料衡算、能量衡算等；
《过程装备控制技术及应用》对本门课程的支持点：过程控制、被控变量的选择、操纵变量的选择、自动化装置的选型等。
二、大纲内容
（一）教学目的和任务
《过程装备成套技术》课程的教学目的和任务是补充先修课程中未涉及的从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备选型、生产自动控制到设备安装、调试、投产全过程所需知识，拓宽知识面、融会贯通、开拓思路，为本专业学生就业后承担过程工业生产体系不同环节的技术工作进行知识储备。
（二）教学基本要求
要求学生掌握过程装备成套技术，掌握过程工业从产品开发、装备设计与选型，直至开车投产全过程涉及的各种专业知识。在完成本课程的学习后，具备一定的过程工业生产装置建设有关的广泛、全面的基础知识。
（三）教学重点和难点
教学重点为过程工业产品开发、可行性研究、过程工艺设计、管道应力分析、安装与试车等方面的专业知识；教学难点为过程工业产品开发、过程装备设计与选型、直至工艺设计、配管设计等专业知识，培养综合应用所学专业知识分析、解决实际问题的能力。
（四）教学建议与说明
在教学的过程中应多引入一些工程实例进行讲解。
（五）教学内容
第一章概论
第一节过程工业与过程装备成套技术
第二节典型成套装备
第三节过程装备成套技术的主要任务
教学要求：要求学生了解本课程所要学习的主要内容及课程特点。
第二章工艺开发与工艺设计概述
第一节工艺过程开发及工艺路线选择
第二节工艺设计的内容及设计文件
第三节工艺设计中的全局性问题
教学要求：要求学生掌握工业化的程序，项目可行性研究以及厂址选择、工厂布置。要求学生了解从工艺过程的开发到工业化的整个过程的工作内容及技术要求。要求学生掌握工艺路线选择和工艺设计中的全局性问题。
第三章经济分析与评价
第一节投资估算与成本分析
第二节经济评价
第三节环境影响评价与可行性研究报告概述
教学要求：要求学生了解过程工业中的经济分析与评价，了解投资估算的方法和成套装置的经济分析与评价的步骤与分析方法。
第四章工艺流程设计及设备布置设计
第一节工艺流程设计及工艺流程图
1 工艺流程设计
2 工艺流程图
3 工艺流程图的绘制
第二节设备布置设计及设备布置图
1 设备布置设计
2 设备布置图的功能及绘制
3 典型设备布置的原则及要求
教学要求：要求学生掌握工艺设计的主要内容和程序，流程图设计，工艺设备的基础设计及配管系统的基础设计。要求学生明确基础设计的内容和要求。掌握装置布置的基本模式，设计内容，技术要求以及装置设备布置图的功能及其绘制。
第五章过程装备的设计与选型
第一节过程设备工艺设计
1 单元设备工艺设计概述
2 设备的工艺设计及选型
第二节设备的机械结构设计
教学要求：要求学生掌握过程装备的设计与选型。了解典型设备的机械结构。
第六章管道设计
第一节管道设计的基本要求与一般程序
第二节管道应力分析
1 管道的载荷和应力
2 管道许用应力值及安全性判据
3 承受内压管子的强度分析
4 管系的热应力和柔性分析
5 管道的补偿器和管道支吊架
第三节管道的振动
教学要求：要求学生掌握管道仪表流程图画法及规定，掌握管道的组件，设备和机械的管道设计，管道的布置设计，重点掌握管道的应力分析，要求学生掌握管系的热应力和柔性分析，了解管道振动的原因及处理方法。
第八章绝热设计
第一节概述
第二节绝热材料的选择
第三节绝热结构设计
第四节绝热计算
教学要求：要求学生掌握过程工业中保温、保冷材料，设计条件，经济性与保温层度设计。掌握典型的绝热结构，要求学生了解绝热计算。
第十二章成套装置举例
第一节乙烯装置的生产工艺流程
第二节主要设备
第三节自动控制
教学要求：要求学生通过学习乙烯成套装置，掌握典型成套装置的各方面基础知识。
三、实验实践环节及要求
实验课共2学时，其具体安排如下：
? 1. 常减压成套装置模型认识学习；
? 2. 催化裂化成套装置模型认识学习；
? 3. 延迟焦化成套装置模型认识学习；
? 4. 铂重整成套装置模型认识学习。
要求学生通过观看学习典型的成套装备模型，使学生了解掌握典型成套装备的生产流程，工艺布局及各种典型机器设备的工作原理。
四、习题课程讨论要求
每节课给出1～3道习题或思考题，加强对重点掌握课程内容的理解
五、教学方法与手段
课堂讲授、多媒体教学与板书等多种教学手段相结合的教学方法。
六、各教学环节学时分配
七、教学形式与考核方式
?（一）教学形式
理论教学、实验教学、课堂讨论、自学与辅导等多种方式相结合的教学方式。
?（二）考核方式
闭卷考试。
八、推荐教材和参考书
教材：《过程装备成套技术》，黄振仁编著，化学工业出版社，2001年。参考书：《化工厂系统设计》，蔡尔辅编著，化工出版社，1998年。
《过程装备成套技术设计指南》，黄振仁编著，化学工业出版社，2003年。
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监测诊断技术基础
监测诊断技术基础
设备状态监测与故障诊断
（第一章 设备检测诊断的概念和基础知识 ）
课程介绍
1.课程背景 2.教学内容 3.教学培养目标 4.教学要求
1
监测诊断技术基础
1.课程背景
监测诊断技术基础
设备状态监测与故障诊断(CMFD)。包含两 方面内容： ? 一是对设备的运行状态进行监测； ? 二是在发现异常情况后对设备的故障进行 分析、诊断，并给出是否有必要修理的结 论。 ? 它是随设备管理和设备维修发展起来的。
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? 引子：设备状态与人的状态有相似之处 ? 随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以最佳状态 运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障安全 生产都具有十分重要的意义。 生产都具有十分重要的意义 ? 如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故 障的发生是十分必要的，这正是加强设备管理的重要环节 和最重要的工作。 ? 设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程，因此对设 备的运行状况应进行日常的、连续的、规范的工作状态的 检查和测量，是设备管理工作的一部分。
3
监测诊断技术基础
? 设备故障诊断技术发展历史 1）1983－1985年：准备阶段 2）1986－1989年：实施阶段 3）1990－1995年：普及提高阶段 ） 年 普及提高阶段 4）1996－2000年：工程化、产业化阶段 5）2001年至今；传统诊断与现代诊断并存阶段
监测诊断技术基础
2.课程内容
基础知识 本课程内 容与方向 典型设备 诊断应用 诊断技术 与应用
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诊断方案 和评价
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Kao7.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，包括哪几个方面的性质?答：1）流动性：切应力作用下流体会变形，且无恢复原状的能力。2）压缩性：温度不变时，流体的体积随压力增大而缩小的性质3）膨胀性：压力不变时，流体的体积随温度升高而增大的性质4）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。 1.产品的分类1）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）。 2）所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。 3）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” 可将制造业分为哪两类？ 1）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； 2）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，这类工业可统称为装备制造业。 3）二者关系：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：1）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。2）热量传递过程：遵循传热学规律的过程，涉及换热器。3）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。4）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。5）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。6）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: 1）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。 2）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? 1）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2）与过程制造业和装备制造业同时相关。6.一般机械原理与过程机械原理的区别? 1）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。2）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。
《过程装备成套技术》课程教学大纲 一、编写说明 （一）制定大纲的依据 依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。 （二）课程简介 《过程装备成套技术》课程系统的讲述了过程工业中新产品工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价与环境评价、工艺流程设计及设备布置设计、机器和设备的型式选择、管道设计、绝热设计、生产自动控制到装置的安装、检验、试车、投产等与过程装置设计、建设全过程有关的各种工程知识。 （三）课程的地位与作用 《过程装备成套技术》是现代工业的关键技术之一，也是过程装备与控制工程专业的一门工程性很强的综合性专业课程。 （四）课程性质、目的和任务 《过程装备成套技术》是过程装备与控制工程专业必修课之一。学生在学习了先修课程的基础上，进一步拓宽专业知识面，补充过程装备设计专业方向有关过程工业产品开发、可行性研究、过程工艺设计、生产工艺参数自动控制、安装与试车等方面的专业知识，使学生了解过程工业从产品开发、装备设计与选型，直至开车投产全过程涉及的各种专业知识，从而为今后的工作打好基础。 （五）与其他课程的联系 《过程装备成套技术》与其他课程的联系十分紧密。本课程安排在《化工原理》、《过程装备控制技术及应用》等相关课程之后。 （六）对先修课的要求 《化工原理》对本门课程的支持点：化工工艺流程、化工工艺计算、物料衡算、能量衡算等； 《过程装备控制技术及应用》对本门课程的支持点：过程控制、被控变量的选择、操纵变量的选择、自动化装置的选型等。 二、大纲内容 （一）教学目的和任务 《过程装备成套技术》课程的教学目的和任务是补充先修课程中未涉及的从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备选型、生产自动控制到设备安装、调试、投产全过程所需知识，拓宽知识面、融会贯通、开拓思路，为本专业学生就业后承担过程工业生产体系不同环节的技术工作进行知识储备。
《过程装备基础》试题库答案 第1章 第一种模式 （一）填空题 （1）A类难度 1．二力杆是指杆两端两个力沿此二力作用点的连线作用构件。 2．对所研究物体的位移起限制作用的周围物体称为约束。 3．约束作用于被约束物体的力称为约束反力。 4．光滑面约束产生的约束反力的方向沿接触面的公法线并指向被约束物体。5．两个力偶矩的值和转动方向完全相同，则称这两个力偶为等效力偶。6．平面汇交力系是指物体上各力的作用线在同一平面内并且相交于一点的力。7．平面一般力系的平衡条件是力系的合力等于零。 8．力偶是指两个大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的力组成的力系。9．生产实践中遇到的构件，大致可分为三类：即：杆件、平板、壳体。10．柔性约束产生的约束反力的方向是使柔索被拉直的方向。 （2）B类难度 1．柔性约束的特点是只限制被约束物体使柔索被拉直方向的位移，其约束反力只能是拉力。 2．固定铰链约束的特点是限制被约束物体的移动，不限制其转动。 3．固定端约束的特点是物体的移动和转动全部被限制。 4．解除约束是指把要研究的物体从约束它的其他物体中分离出来，其他物体对分离体的约束用约束反力来表示。 5．刚体是指在任何情况下，其大小和形状始终保持不变的物体。 6．力偶等效的条件是力偶矩彼此相等。 7．力在坐标轴上的投影是指从力F的始端Ａ和末端B分别向x轴作垂线，得垂足a和b，线段ab就是力F在x轴上的投影。 （二）判断题 （1）A类难度 1．力偶与力矩一样都使物体产生转动，但力偶与矩心无关。（A） A 正确 B 错误
2．力偶可以用力来平衡。（B ） A 正确 B 错误 3．可动铰链的约束垂直向上指向被约束物体。（A ） A 正确 B 错误 4．固定端约束限制物体的移动不限制物体的转动（B） A 正确 B 错误 5．力偶与力矩的作用是完全相同的（B） A 正确 B 错误 6．光滑铰链约束与光滑面约束本质是一样的。（A） A 正确 B 错误 7．受力图是反映物体受约束反力的图（B） A 正确 B 错误 （2）B类难度 1．柔性物体的受力和二力杆的受力是完全一样的。（B） A 正确 B 错误 2．固定铰链的约束反力的方向是不确定的。（A） A 正确 B 错误 3．可动铰链的约束与光滑面本质是一样的。（A） A 正确 B 错误 4．固定端约束与铰链约束不同的是固定端约束限制物体的转动。（A） A 正确 B 错误 5．力在坐标轴上的投影是标量，只反映力的大小。（B） A 正确 B 错误 第二种模式 （一）简要回答下列问题： 1．二力杆须满足什么条件？ 要点：杆两端作用的两个力沿此二力作用点的连线。 2．什么叫约束？约束反力如何确定？ 要点：对非自由体的位移起限制作用的周围物体称为约束。
⑴信息研究⑵实验性研究⑶第一次可行性研究⑷小试⑸概念设计 ⑹第二次可行性研究⑺ 模型试验⑻中试⑼基础设计⑽第三次可行性研究 （11）工程设计（12）施工 注：第二次可行性研究可以作为同有关部门签订合同的依据。 6.实验性研究 第一是对工艺方法进行研究；第二是对工艺条件进行研究；第三是物料平衡、能量平衡和生产成本估算；第四是对原材料、半成品和产品的质量进行研究；第五是产品用途及应用产品质量的研究。 7.工艺路线选择 ⑴调查⑵分析⑶生产成本计算⑷评价⑸工艺路线的选择 8.工艺设计的内容：原料和技术路线的选择；工艺流程设计；物料衡算；能量衡算；工艺设备设计与选型；车间布置设计；管道设计；非工艺设计项目的考虑；编制设计文件。 9.工艺设计的程序：初步设计和施工图设计两个阶段。有时也分为初步设计、扩初设计和施工图设计三个阶段。 10.初步设计的设计文件 ⑴设计依据⑵设计指导思想⑶设计范围及工厂组成⑷建厂规模及建厂方案 艺流程⑺工艺计算⑻厂址概况用1 工厂的机械化和自动化水平 流动资金=流动资产- 流动负债流动资产=应收账款+存货+现金 流动负债=应付账款应收账款=年经营成本/ 周转次数 应付账款=外购原材料、燃料、水费等全年的费用/ 周转次数 14.工艺装置投资估算方法：①指数法②百分比估价法③系数连乘法 15.财务评价是遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，计算工程项目在财务上的收入和支出，并测算一 个项目投入的资金所能带来的利润，考察项目的盈利能力、消偿能力等财务状况，据以判别工程项目的财务可行性。 16.财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标；静态指标有：投资利润率，投资利税率， 资本金净利润率和投资回收期。动态指标有：财务净现值和财务内部收益率。 14. 不确定性分析包括盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析。 14. 国民经济评价以经济内部收益率为主要评价指标，经济净现值和经济净现值率等为辅助指标。 经济贡献的相对指标， 所作贡献的绝对指标。的一个正常年份内，其国民经济所作的年净贡 为项目计算期内的经济年净效益与项目全部献的静态指标。 1. 过程工业是以流程性 总称。 2. 成套装备是为生产某 业生产用的主要机器 的一整套设备。 3. 过程装备成套技术的 定型机器设备选型、课 程没有涉及的知识 4. 过程工业新产品开发物料为主要处理对象、 些产品或完成一定任 务、设备和各种辅助 设备 主要任务是补充从产品生 产参数自动控制到装，以 拓宽知识面、开拓的基本步 骤： 完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之 第一阶段的内容是商 第二阶段的内容包括 第三阶段包括模型试 第四阶段的内容为工5. 工艺过程开发程序品信息研究和实验性研 小试和概念设计。 验、中试和基础设计等 程设计和施工。 所必需的整套设备，过 由管道连接起来组成的 开发、可行性研究、工 置安装、调试、投产全思 路。 究。 内容。 程工业成套装备是过程工一 个能完成特定工艺过程 艺设计、专用设备技术、过 程所需知识中其他专业 ⑸主要原材料、燃料⑼公用工程及辅助工的规格⑹生产方法及工程⑽环境保护及综合利 2劳动安全与工业卫生的消防设施圍工作制度及劳动定员 （15）存在的问题及解决11.经济分析与评价：初 环境和社会的影响等 12.经济评价的内容包括 13.流动资金是指拟建项 和其他生产费用等方意见（16）附图、附件 步决策的依据通常是某 不能用金钱来定量表示 财务评价、国民经济评 目建成投产后，为维持面 所必不可少的周转资 个经济指标，最终的决的 因素，这种决策过程价及 必要的社会利益分正常生 产，垫支于劳动 策还必须考虑安全以及常 称为经济分析与评价析。 对象，准备用于支付工 ⑴经济内部收益率（EIRR）是反映项目对国民净现值 累计等于零时的折现率。 ⑵经济净现值（ENPV是反映项目对国民经济⑶投资净效益率是指项目达到设计生产能力后投资的比率，是反映 项目投产后单位投资对19. 环境影响评价的基本原则：
1.过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。 2.成套装备是为生产某些产品或完成一定任务所必需的整套设备，过程工业成套装备是过程工业生产用的主要机器、 设备和各种辅助设备由管道连接起来组成的一个能完成特定工艺过程的一整套设备。 3.过程装备成套技术的主要任务是补充从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备技术、定型机器设备选型、生 产参数自动控制到装置安装、调试、投产全过程所需知识中其他专业课程没有涉及的知识，以拓宽知识面、开拓思路。 4.过程工业新产品开发的基本步骤： 第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。 第二阶段的内容包括小试和概念设计。 第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。 第四阶段的内容为工程设计和施工。 5.工艺过程开发程序 ⑴信息研究⑵实验性研究⑶第一次可行性研究⑷小试⑸概念设计 ⑹第二次可行性研究⑺模型试验⑻中试⑼基础设计⑽第三次可行性研究 ⑾工程设计⑿施工 注：第二次可行性研究可以作为同有关部门签订合同的依据。 6.实验性研究 第一是对工艺方法进行研究；第二是对工艺条件进行研究；第三是物料平衡、能量平衡和生产成本估算；第四是对原材料、半成品和产品的质量进行研究；第五是产品用途及应用产品质量的研究。 7.工艺路线选择 ⑴调查⑵分析⑶生产成本计算⑷评价⑸工艺路线的选择 8.工艺设计的内容：原料和技术路线的选择；工艺流程设计；物料衡算；能量衡 算；工艺设备设计与选型；车间布置设计；管道设计；非工艺设计项目的考虑； 编制设计文件。 9.工艺设计的程序：初步设计和施工图设计两个阶段。有时也分为初步设计、扩 初设计和施工图设计三个阶段。 10.初步设计的设计文件 ⑴设计依据⑵设计指导思想⑶设计范围及工厂组成⑷建厂规模及建厂方案 ⑸主要原材料、燃料的规格⑹生产方法及工艺流程⑺工艺计算⑻厂址概况 ⑼公用工程及辅助工程⑽环境保护及综合利用⑾工厂的机械化和自动化水平 ⑿劳动安全与工业卫生⒀消防设施⒁工作制度及劳动定员 ⒂存在的问题及解决意见⒃附图、附件 11.经济分析与评价：初步决策的依据通常是某个经济指标，最终的决策还必须考虑安全以及对环境和社会的影响等不 能用金钱来定量表示的因素，这种决策过程常称为经济分析与评价。 12.经济评价的内容包括财务评价、国民经济评价及必要的社会利益分析。 13.流动资金是指拟建项目建成投产后，为维持正常生产，垫支于劳动对象，准备用于支付工资和其他生产费用等方面 所必不可少的周转资金。 流动资金=流动资产-流动负债流动资产=应收账款+存货+现金 流动负债=应付账款应收账款=年经营成本/周转次数 应付账款=外购原材料、燃料、水费等全年的费用/周转次数 14.工艺装置投资估算方法：①指数法②百分比估价法③系数连乘法 15.财务评价是遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，计算工程项目在财务上的收入和支出，并测算一个项目 投入的资金所能带来的利润，考察项目的盈利能力、消偿能力等财务状况，据以判别工程项目的财务可行性。16.财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标；静态指标有：投资利润率，投资利税率，资本金净利润率和投 资回收期。动态指标有：财务净现值和财务内部收益率。 17. 不确定性分析包括盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析。 18.国民经济评价以经济内部收益率为主要评价指标，经济净现值和经济净现值率等为辅助指标。 ⑴经济内部收益率（EIRR）是反映项目对国民经济贡献的相对指标，为项目计算期内的经济净现值累计等于零时的 折现率。 ⑵经济净现值（ENPV）是反映项目对国民经济所作贡献的绝对指标。 ⑶投资净效益率是指项目达到设计生产能力后的一个正常年份内，其年净效益与项目全部投资的比率，是反映项 目投产后单位投资对国民经济所作的年净贡献的静态指标。 19.环境影响评价的基本原则： ⅰ.为开发建设决策服务，坚持可靠、实用及综合分析的原则。 ⅱ.要建立在基础数据、资料完整准确的基础上。 ⅲ.要选用先进的、适用的方法和技术手段，保证环境影响评价工作的科学性、先进性。 20.环境标准体系是所有环境标准的总体或集体。按照标准的内容，环境标准体系包括：环境质量标准、污染物排放标 准、环境保护基础标准、环境保护方法标准。 21.环境保护标准按照环境要素分为四个方面：
过程装备成套技术期末测试题及答案 一、填空题 1.过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。化学工业是最传统、最典型的过程工业。 2.经济评价的内容包括财务评价、国民经济评价和必要的社会效益分析。 3.设备工艺计算主要包括设备的物料衡算、能量衡算，设备的特性尺寸计算以及流体流动阻力与操作范围的计算等。 4.绝热计算的主要内容包括计算绝热层厚度、散热损失、表面温度。 5.试车工作分为试车准备、模拟试车、投料试车和性能测试、报告确认等。 6.设备布置设计的方法有剪纸法、概略模型法、关联图表法。 7.工厂总体布局应满足安全要求、生产要求、发展要求。 二、名词解释 1.过程装置就是为实现特定工艺性能所设计或选定的、并能将具有各种不同性能的众多部分有机结合而形成的整体。 2.蒸汽透平是指用喷嘴是蒸汽膨胀，将蒸汽的热能变为动能，推动叶片使叶轮旋转将此动能变为驱动机械旋转的动能。 3.压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备 4.模拟试车是新设备在进行运转之前，用水、空气、惰性气体、氮气或蒸汽等进行的模拟性运转。 5.生产成本和费用是以货币形式表现的产品生产经营过程中所消耗的物化劳动和活劳动，是产品生产经营应所需物质资料和劳动力消耗的主要指标，生产成本和费用是形成产品价格的主要组成部分，适财务评价的前提，是预测拟建项目未来生产经营情况和盈利能力的主要依据。 三、简答题 1.简述工艺装置投资估算方法 答：工艺装置投资估算方法： ①指数法： a.规模指数法：C1 = C2(S1/S2)nf b.价格指数法：C1 = C2(F1/F2) ②分比估价法： C = E(1+f1P1+f2P2+f3P3) + I ③数连乘法：H=k1k2k3k4k5k6k7A 2.有关转动机械的节能措施有哪些？ 答：①选定最高效率点，研究运转条件及其时间，是长期的总动力消耗最小； ②为了减少能量损失，离心泵的流量调节采用改变转速的方法； ③通过控制离心式压缩机导向叶片的角度，可以提高效率点在很宽的流量范围内移动； ④采用动力回收透平、燃气膨胀机把生产过程中未利用的焓降作为动力回收； ⑤采用联合循环、以燃气轮机的排气来发生蒸汽，驱动蒸汽透平，提高综合效率。 3.工艺流程设计的原则是什么？ 答：尽可能采用先进设备，先进生产方法及成熟的科学技术成果，以保证产品质量；“就地取材”，充分利用当地原料，以便获得最佳的经济效益；采用高效率的设备，降低原材料消耗及水、电、汽消耗，以使产品的成本降低；经济效益高；充分预计生产的故障，以便即时处理，保证生产的稳定性。 4.管道各应力由什么原因形成，有什么特征？ 答：一次应力是由于外载荷作用在管道内部产生的正应力或切应力，其基本特征是非自限性；二次应力是管道由于变形受约束而产生的正应力或切应力，它本身不与外力相平衡，其基本特征是有自限性； 峰值应力是由于载荷、结构形状的局部突变而引起的局部应力集中的最高应力值，其特征是
课程设计任务书
课程设计任务书
前言 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 本次课程设计目的主要是使用国家最新压力容器标准、规进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程；掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证；掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用；掌握工程图纸的计算机绘图。 目录 1 工艺设计 (1) 1.1存储量 (1)
1.2设备的选型及轮廓尺寸 (1) 2筒体及封头设计 (2) 2.1材料的选择 (2) 2.2筒体壁厚设计计算 (2) 2.3封头壁厚的设计计算 (3) 3接管及接管法兰设计 (4) 3.1接管尺寸选择 (4) 3.2管口表及连接标准 (4) 3.3接管法兰的选择 (5) 3.4垫片的选择 (6) 3.5紧固件的选择 (7) 4人孔的结构设计 (8) 4.1密封面的选择 (8) 4.2人孔的设计 (8) 4.3核算开孔补强 (9) 5支座的设计 (12) 5.1支座的选择 (12) 5.2支座的位置 (13) 6液面计及安全阀选择 (14) 7总体布局 (14) 8焊接结构设计及焊条的选择 (14) 9强度校核 (17)
第二章 一、工艺过程开发程序，过程工业新产品开发的基本步骤： 第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。⑴信息研究 ⑵实验性研究 ⑶第一次可行性研究 第二阶段的内容包括小试和概念设计。⑷小试 ⑸概念设计⑹第二次可行性研究 第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。⑺模型试验 ⑻中试 ⑼基础设计 ⑽第三次可行性研究 第四阶段的内容为工程设计和施工。⑾工程设计 ⑿施工6.实验性研究二、工艺路线选择：工艺路线的选择的总原则：生产上安全可靠、技术上先进、经济上合理。 三、工艺设计全局性：厂址选择、总图布置、安全防火与环境保护、公用工程、自动控制、土建设计。 四、工程项目投资：固定资产投资、流动资金。 无形资产：包括专利费、商标费、著作费、土地使用费、非专利技术、商誉等。 预备费：指在工程建设期中难以预料的工程项目所增加的费用。 五、工艺装置投资估算方法：①指数法 ②百分比估价法 ③系数连乘法 1、指数法：规模指数法：C1 = C2(S1/S2)n f，价格指数法： C1 = C2(F1/F2) 两种指数法都只适用于拟建设装置和已建成装置的工艺技术路线基本相同，只是生产规模有所不同的工艺装置的投资估算。 六、生产成本：包括直接材料费、直接燃料及动力费、直接工资和职工福利费及制造费。 七、财务评价：财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标；静态指标有：投资利润率，投资利税率，资本金净利润率和投资回收期。动态指标有：财务净现值和财务内部收益率。 八、不确定性分析包括盈亏平衡分析（BEP值越小，说明该项目适应市场需求变化的能力越大，抗风险能力越强。）、敏感性分析和概率分析。 九、方案比较 （1）净现值法 投资额相同，采用净现值大的方案，投资额不同，采用净现值率大的方案 （2）差额投资内部收益率
1.1 过程工业的概念以流程性物料为主要处理对象、完成一系列化学、物理过程以改变物质的状态、结构、性质，并进行物料的传输过程，或其中某种过程的工业生产的总称。 特点：1）处理对象：流程性物料（2）有过程性（3）传输性（4）密闭性（5）连续性（6）广泛性 1.2 过程装备成套技术包含内容：设计：工艺设计和装备设计，要求合理组合。 安装：装备的就位，要求符合设计、规范要求。 检验试车：调试技术性能指标，是正常运行的保证。 正常运行：运行管理。 2.1 工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容： 工艺开发：第一阶段：商品信息研究和实验性研究第二阶段：小试和概念设计第三阶段：模型试验，中试和基础设计第四阶段：工程设计和施工 工艺设计：原料和技术路线选择，工艺流程设计，物料衡算，能量平衡计算，工艺设备设计和选型车间布置设计，管路设计，非工业设计项目的考虑，编制设计文件，包括设计说明书，附图和附表 工艺路线选择的原则及顺序：生产上安全可靠，技术上先进，经济上合理。 3.2 经济评价 :财务评价、国民经济评价、必要的社会效益分析 财务评价是遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，计算工程项目在财务上的收入和支出，并测算一个项目投入的资金所能带来的利润，考察项目上的盈利能力、消偿能力等财务状况，据以判别工程项目的财务可行性 财务评价的盈利能力分析分为： ①静态指标：投资利润率，投资利税率，资本金净利润率，投资回收期 ②动态指标：财务净现值和财务内部收益率 项目清偿能力分析是考察计算期内，各年的财务状况及偿债能力。用借款偿还期，资产负债率，流动比率和速动比率等指标表示。 国民经济评价是在财务评价的基础上，采用国家规定的参数和影子价格调整项目的投入物和产出物，从而对项目的收益和费用进行计算分析。 环境影响评价的基本原则：1.为开发建设决策服务，坚持可靠、实用及综合分析的原则 2.要建立在基础数据、资料完整准确的基础上 3.要选用先进的、适用的方法和技术手段，保证环境影响评价工作的科学性、先进性。 4.1 流程设计的主要任务;1、确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，以达到加工原料制得所需产品的目的2、绘制工艺流程图，以图解的形式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程制得产品时，物料和能量发生的变化及流向，以及采用了哪些过程和设备。 工艺流程设计的基本原则：1、先进性：尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟的科学技术成就，以保证产品质量；“就地取材”充分利用当地原料，以便获得最佳的经济效果；2、经济性：采用高效率的设备，降低原材料及水电气消耗，以使产品的成本降低；经济效益高；3可靠性：充分预计生产的故障，以便即时处理，保证生产的稳定性。 工艺流程草图包括以下内容：A设备示意图。按设备大致几何形状画出，甚至画方块图也可以。B流程管线及流向箭头。包括全部物料管线和部分辅助管线，如水、汽、气等。C文字注释。如设备名称、物料名称、来自何处、去何处等。 工流程图流程图包括：工艺流程草图、工艺物料流程图、带控制点工艺流程图和管道仪表流程图 一、工艺流程草图内容：设备示意图、流程管道及流向箭头、文字注释 工艺流程草图由左至右展开，设备轮廓线用细实线、物料管道用粗实线，辅助管道用中实线画出。 设备位号由四个单元组成，例如P0301A P设备类别代号03设备所在主项的编号01主项内同类设备顺序号A相同设备的数量尾号 设备类别代号：塔T 泵P 压缩机、风机C 换热器E 容器（槽、罐）V 主项编号采用两位数学，从01开始，最大为99.
第一部分 《过程设备课程设计》教学大纲 适用专业：过程装备与控制工程 教学周数：2周 一、课程设计的性质、目的与任务 按过程装备与控制工程专业教学计划要求，在学完专业核心课《过程设备设计》后，进行《过程设备课程设计》教学环节，其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上，进行一次工程设计训练，培养学生解决工程实际问题的能力。 本课程设计的先修课程为：《过程装备力学基础》，《过程装备制造技术》，《工程材料》 二、程设计的主要内容与要求 本课程设计以化工生产中的单元过程设备为主，包括：塔、换热器、反应器、储罐等设备的设计。设计条件由工艺人员提供工艺条件、设备的初步选型及轮廓尺寸。 1.课程设计的主要内容 1.1设备的机械设计 1.1.1设备的结构设计 1.1.2设备的强度计算 1.2.技术条件的编制 1.2.1 总装配图技术条件 1.2.2 零部件技术条件 1.3绘制设备总装配图及零部件图 1.4编制设计说明书 2.课程设计要求 学生应交出的设计文件 2.1设计说明书一份 2.2总装配图一张（1号图纸） 三、课程设计教学的基本要求 （一）教学的基本要求 1．课程设计是一次综合应用所学知识的实际训练环节，要求学生独立完成 2．课程设计实行指导教师负责制，指导教师根据本教学大纲制定课程设计任务书、指导书；准备设计所需要的有关设计资料；安排设计进度及其答疑时间；指导学生完成设计任务。学生在教师指导下应独立、按时完成课程设计任务书所规定的全部内容和工作量； （二）课程设计的能力培养要求 1．巩固、灵活运用本课程基础理论知识 2．通过课程设计，培养学生 (1) 国家、专业标准及规范熟悉、使用能力； (2) 分析、综合解决实际工程问题能力；
《过程装备成套技术》课程设计及专业课程设计指导书 机械工程学院 过程装备与控制工程专业 2017.12
目录 《过程装备成套技术》课程设计任务书 (1) 过程装备与控制工程专业课程设计任务书 (4) 专业课程设计具体要求与格式说明 (8) 1. 课程设计的目的 (8) 2. 课程设计的任务 (8) 3. 具体要求 (15) 4. 课程设计说明书的格式和要求 (16) 课程设计有关的补充资料 (20) 1. 物料与热量衡算 (20) 2. 图纸示例 (23) 3. 干燥器温度控制系统设计 (27) 4. 管道设计与绝热设计 (29) 5. 装置概算与评价 (30) 6. 附录 (33)
《过程装备成套技术》课程设计任务书 一、课程设计的目的 课程设计题目：制氢工艺路线选择与生产能力( ) Nm 3/h 装置的工艺设计 本课程设计在讲授《过程装备成套技术》课程基础上开展的一次实践教学环节，通过在本次课程设计使学生熟悉有关化工产品的工艺路线分析和工艺设计，完成化工装置的工艺路线选择、物流衡算和热量衡算，为后续专业课程设计的装置布置和设计提供必要的工艺数据支持，加强本专业学生的实践业务能力。 二、课程设计的设计任务 装备方向班级根据表1公式按各自末两位学号确定生产能力和操作温度，然后进行工艺路线选择和工艺衡算。 题目类型 生产能力 操作温度 3班 3×201480Nm /h =+生产能力末两位学号 [0.216]=?+舍入车间操作温度末两位学号℃ 三、课程设计所需原始和物性数据 (1) 有关物性数据 二氧化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度α (Nm 3/m 3) 数据可按如下理论公式计算， 3218.04(1.224 1.02710)1t x x α-?-?=- 式中，t 为操作温度；x (摩尔分率)按以下公式计算， 2CO 726.69 lg lg 3.3762273.15x p t =+ -+ 其中，2CO p 为二氧化碳的分压力，当总压不大时，可按22CO CO p py =(2CO y 为CO 2摩尔分率)计算，也可根据表2和表3数据进行插值获得。 表2 二氧化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度 (Nm 3 / m 3) CO 2压力/MPa 温度 / ℃ -45 -30 -10 0 15 25 40 55 0.0263 6.16 3.46 1.92 1.45 1.02 0.82 0.61 0.47 0.0526 12.3 6.92 3.85 2.90 2.04 1.63 1.22 0.93 0.0789 18.5 10.4 5.79 4.35 3.06 2.44 1.83 1.40 0.1000 13.2 7..32 5.51 3.88 3.09 2.32 1.77
过程装备成套技术（第二版）PPT课后题及重点与课本页码 第二章工艺开发与工艺设计概述 本章基本概念 1.过程工业新产品开发的基本步骤框图P8 2.过程工业开发的全过程分为几个阶段，各阶段包括哪些内容？每一步骤包括哪些内容？P8 3.工艺路线选择包括哪些步骤？各个步骤主要内容是什么？ 课本P11-12步骤、内容 4.工艺路线选择的总的原则是什么？P13 5.生产成本包括哪些内容？P12 (3) 6.初步设计的设计文件应包括哪些内容？P15 7.施工图设计的设计文件包括哪些内容？P16 8.工艺设计从全局出发，要考虑哪些因素？P17 作业题： 1、过程工业新产品开发中，实验性研究包括哪些内容？P9 (2) 2、选择工艺路线总的原则是什么？P13 3、过程工艺设计包括的内容有哪些？P14即2.2.1 第三章经济分析与环境评价 1.工艺装置投资的三种估算方法P22 2.经济评价的内容及评价方法P26 3.投资估算的方法及生产成本和费用构成P20 第四章工艺流程设计及设备布置设计 三种工艺流程图的绘制P47 PID图P43——管路和仪表流程图PID:Piping& Instrument Diagram, 作业：根据教材中图1-1，绘出全部工艺管道和辅助管道，完成“中压法合成氨生产”过程的工艺流程图，并标出各设备的位号和名称。P2 第五章过程装备的设计与选型P64 设备的工艺设计与选型需要考虑的问题；P65 机器的工艺设计与选型需要考虑的问题。P77 1.常用泵的型式有哪些?各适用于哪些场合?有一种物料，其粘度为400mm2/s,工作温度25℃，预定的安装高度是4m,需选一台什么样泵较为合适? P80 2.一种悬浮液含有粒度为0.3mm 的固体颗粒42%,过滤特性良好，可供选择的分离机械有哪些?各有什么优缺点?哪一种应优先考虑?为什么? P82 3. 干燥机械有哪些型式?P86/87各有什么特点?选型时应考虑哪些问题?P86现有一种物料呈小颗粒密度600kg/m3,含水75%，选何种干燥机械较为合适?为什么?
填空 1、过程工业新产品开发中，第一次可行性研究的根本目的是：通过对（技术）、（经济）和（环境）的评估，做出该产品是否值得继续开发的决定。P9 2、第二次可行性研究，又称方案论证，可以估算工厂规模、投资费用、成本及经济效益等；要做出开发应该中止或继续的决定；可以作为同有关部门签订合同的依据。P10 3、第三次可行性研究，又称方案审定，着重在工程投资和经济效益方面做出详细评价。P11 4、（初步设计）是根据（中试结果）而进行的生产规模的全面设计，是工程研究的终结，也是开发研究成果的表现形式。 5、施工图设计为工程设计的一个阶段，这一阶段主要通过图纸，把设计者的意图和全部设计结果表达出来，作为施工制作的依据，它是设计和施工工作的桥梁。 6、工厂的总体布局要满足（生产）、（安全）和（发展）三个方面的要求。 7、工厂的公用工程通常包括（动力）、（给排水）、（采暖通风）、供电、制冷、办公及生活设施、交通道路及景观绿化等内容。 8、对大型石化装备的自动控制系统有三个基本要求，分别是（安全性）、（经济性）和（稳定性）。 9、经济分析与评价的基础是（投资估算）与（成本分析）。 10、固定资产投资方向调节税的两个序列分别是（基本建设序列）和（技术改造序列）。 11、流动资金等于（流动资产）减去（流动负债）。 12、工艺流程设计的基本原则是（先进）、高效、低耗、（环保）、（可持续发展）。 13、设备布置设计基本原则：满足工艺及流程要求、符合经济原则、符合安全生产要求、便于安装和维护、有良好的操作条件。 14、成组布置的塔，以外壁或（中心线）为基准排列，并设置联合平台。 15、反应设备主要有（搅拌反应器）、（固定床反应器）和（流化床反应器）三大类。 16、进行干燥设备选型时，应充分考虑（物料特性）、（对产品品质的要求）和（使用地环境及能源状况）。 17、设备安装的找正：设备支承的底面标高应以基础上的标高基准线为基准；设备的中心线位置应以基础上的中心划线为基准；立式设备的方位应以基础上的距离设备最近的中心划线为基准；立式设备的铅垂度应以设备两端部的测点为基准；卧式设备的水平度一般应以设备的中心线为基准。 18、系数连成法的计算基础：设备达到工程现场的费用A。特点：结果准确；方法简便；外界因素影响小；特别适用于新建厂的计算 19、环境影响评价的基本原则：为开发建设决策服务，坚持可靠、实用及综合分析的原则。要建立在基础数据、资料完整准确的基础上。要选用先进的、适用的方法和技术手段，保证环境影响评价工作的科学性、先进性。 20、工艺流程草图一般由（物料流程、图例、标题栏）组成。 21、为获得有关工艺的最新情报，最直接的办法是进行（致函）调查。 22、不确定性分析包括（盈亏平衡分析）、（敏感性分析）和概率分析。 23、工艺流程图是用于表达生产过程中（物料流动）次序和（生产操作）顺序的图样。 24、对于需长期施工的工程，其管道的布置设计应统一规划，力求做到（施工、生产、维修）互不影响。