过程装备与成套技术 03(第二版)--- 教师用
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第一章概论1过程工业:以流程性物料为主要处理对象一系列物理化学过程的工业生产之总称2过程装备成套技术:为完成工业生产,从设备、管道和机器的选型,设计生产到运输、安装、检验、试车,直到达到预定的技术要求和技术指标过程中所涉及的所有技术。
3成套装备:为生产某些产品或完成一定任务所必须的整套设备4过程工业成套装备:过程工业生产用的主要机器设备和各种辅助设备的,由管道连接起来组成的一个能完成特定工艺过程的一套设备5设备分为类型:1反应设备,塔设备,存储设备,换热设备,工业锅炉,机器(三机一泵)6在过程工业中装置的主体:过程装备7工业生产中的“三废”指废气废渣废水8过程装备成套技术的主要任务:补充从产品开发,可信性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备的选型、生产装置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设计的知识,拓宽知识面,开拓思路。
第二章工艺开发与工艺设计概述1过程工业新产品开发的基本步骤框图:见图2—1P82过程工业开发的全过程分为四个阶段:商品信息研究和实验性研究阶段,小试和概念设计,模型试验、中试和基础设计,工程设计和施工各阶段包括内容,每一步骤包括内容:信息研究:市场对开发新产品的需求量,对开发产品与国民经济其他部门的关系,市场前景,收益估算,社会效益以及环境污染,评估科研水平,社会条件及完成该项目的可能性实验性研究:(详见P9,主要了解)3工艺路线选择包括哪些步骤:调查,分析,生产成本计算,评估,选择工艺路线各个步骤主要内容是什么:详见(P11-13)4工艺路线选择的总的原则是:生产上安全可靠,技术上先进,经济上合理5生产成本包括:直接材料费用,直接染料费用,动力费用,直接工资和职工福利及制造费用6过程装置:为实现特定工艺性能所设计或选定的,并能将各种不同性能的众多部分有机组合成德整体。
7工艺分为哪几个阶段:初步设计、扩大初步设计和施工图设计阶段8初步设计的设计文件应包括哪些内容:设计说明书和说明书附图、附表9施工图设计的设计文件包括哪些内容:设计说明,有关图纸、相关表格10工艺设计从全局出发,要考虑哪些因素:选择厂址,总图布置,安全防火与环境保护,公用工程,自动控制和土建设计第三章经济分析与评价1固定资产:使用期限超过一年的房屋、建筑、机器设备、运输工具及其他与生产经营相关的设备、器具、和工具。
第一章控制系统的基本概念1.什么叫生产过程自动化?生产过程自动化主要包含了哪些内容?答:利用自动化装置来管理生产过程的方法称为生产过程自动化。
主要包含:①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。
2.自动控制系统主要由哪几个环节组成?自动控制系统常用的术语有哪些?答:一个自动控制系统主要有两大部分组成:一部分是起控制作用的全套自动控制装置,包括测量仪表,变送器,控制仪表以及执行器等;另一部分是自动控制装置控制下的生产设备,即被控对象。
自动控制系统常用的术语有:被控变量y——被控对象内要求保持设定数值的工艺参数,即需要控制的工艺参数,如锅炉汽包的水位,反应温度;给定值(或设定值)y s——对应于生产过程中被控变量的期望值;测量值y m——由检测原件得到的被控变量的实际值;操纵变量(或控制变量)m——受控于调节阀,用以克服干扰影响,具体实现控制作用的变量称为操纵变量,是调节阀的输出信号;干扰f——引起被控变量偏离给定值的,除操纵变量以外的各种因素;偏差信号(e)——被控变量的实际值与给定值之差,即e=y m - y s 控制信号u——控制器将偏差按一定规律计算得到的量。
3.什么是自动控制系统的方框图?它与工艺流程图有什么不同?答:自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线(带有箭头的线段)、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形。
其中每一个分块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自身特性的数学表达式;方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。
采用方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和研究。
而工艺流程图则是以形象的图形、符号、代号,表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表自控等的排列及连接,借以表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程,即原料→成品全过程中物料和能量发生的变化及其流向。
4.在自动控制系统中,什么是干扰作用?什么是控制作用?两者有什么关系?答:干扰作用是由干扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用;控制作用是由控制器或执行器作用于被控对象,通过改变操纵变量克服干扰作用,使被控变量保持在给定值,两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用,不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值,而控制作用是使被控变量接近给定值。
《过程装备成套技术》教学大纲二、课程目的和任务过程装备成套技术课程是为工科院校过程装备与控制工程专业的一门综合性专业选修课,实践性较强。
本课程旨在学习过程装置设计、建设全过程中涉及到的新产品生产工艺开发和项目可行性研究、工艺设计、经济性评价和环境评价、机器设备的型式选择、重要工艺参数的自动控制方案选择与设计、管道设计、绝热与防腐设计、装置的安装及检验、装置的试车等各种工程知识,获得与过程工业生产装置建设有关的广泛而全面的基础知识。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在工程材料、化工原理、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用、过程装备材料腐蚀与防护、专业生产实习等课程的基础上,综合运用先修课程的基础知识,分析和解决过程工业成套装备从设计到试车全过程问题的工程学科,与过程设备设计、化工机械制造、过程流体机械等课程共同构成过程装备与控制过程专业完整的知识体系。
通过本课程的学习,学生将掌握过程工业生产装置建设中涉及到的相关原理、一般方法,为日后的实践工作奠定理论基础。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配(一)概论(2学时)1、主要内容过程工业与过程装备成套技术;典型成套装备示例;过程装备成套技术的主要任务和基本要求。
2、重点过程工业的特点。
3、教学要求掌握过程工业的特点,了解过程装备技术的工程应用状况。
(二)工艺开发与工艺设计概述(4学时)1、主要内容工艺过程开发及工艺路线选择;工艺设计的内容及设计文件;工艺设计中的全局性问题。
2、重点工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容。
3、教学要求掌握工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容;工艺路线选择的原则及顺序;了解初步设计及施工图设计的基本内容,初步了解厂址选择、总图布置、安全环保、公用工程等非工艺设计内容。
工艺路线选择的原则及顺序是本章难点。
(三)经济分析与评价(2学时)1、主要内容投资估算与成本分析;经济评价;环境影响评价及可行性研究报告概述。