化工原理课程建设过程范文第1篇
化工原理是我校化学制药专业一门重要的专业基础课, 是解决原料药生产过程中动量、质量和热量传递问题的重要知识基础, 涉及到生产过程中各种单元操作和设备, 是联系基础课与专业课之间的桥梁。长期以来, 有关化工原理课程的教学与改革历来都深受学者们重视, 相关的教改成果更是层出不穷。但是, 仔细研究这些成果, 不难看出, 多数成果仍然偏重于传统的化工知识, 缺乏与具体专业间的密切联系, 造成了学生学习兴趣低, 理论知识难以掌握, 工程实际应用能力差, 难以适应制药企业岗位需要的尴尬局面[2]。我们在领会文件精神的基础上, 结合学校实际, 确定了把工学结合的人才培养模式作为化工原理课程建设与改革的切入点来进行探讨。
1 基于制药行业岗位工作过程的分析, 整合课程内容
我校为优化师资结构, 打造“双师型”教师队伍, 强化新进专任教师行业、企业工作经历, 派遣年青专业教师利用寒暑假期时间去企业挂职锻炼, 并及时获取企业岗位设置所须的专业知识和操作技能, 融入到日常的教学内容中, 对教学计划作相应的调整。考虑到原料药生产过程所涉及到的化工单元操作与大化工生产相比, 规模和范围要小的多, 因此我们在教学内容的安排上不能与化工工艺类专业类同, 必须要有侧重点, 偏向于制药行业的特点。我们选用陆美娟、张浩勤主编的化工原理 (第二版) 为教材, 对教学大纲的课时分配作了较大的调整 (见表1所示) 。依照高职院校“理论必需、够用为度”的原则, 将理论课时量由04级前的84学时缩减为现在的68学时, 而且受当时办学条件所致, 没有开设相应的实践课程。为提高学生对理论知识的巩固和掌握, 加深学生的感性认识, 提高理论与实践结合的能力, 开设了流体流动阻力、离心泵特性曲线、过滤常数、给热系数测定、精馏实验和干燥实验等6个化工原理仿真实验。学生普遍认为, 仿真实验教学能够大大提高实验的预习效果和实验内容的掌握程度;学生可从繁重的数据处理工作中解脱出来后, 有更多的时间去思考、分析和讨论实验的现象和结论;因而增强了学习的主动性和自主性。在传统实验教学条件下, 是无法达到这样的效果的。
2 基于学生职业发展能力, 课程项目化教学
《化工原理》项目化教学, 是以项目为载体、以工作任务为中心来选择、组织课程内容, 并以完成工作任务为主要学习方式的课程模式, 培养学生的工程观点, 提升理论知识在工程实际中应用的能力。其目的在于加强课程内容与工作之间的相关性, 整合理论与实践, 提高学生职业能力培养的效率[3,4]。由于课时紧的关系, 更由于还处于初级摸索阶段, 化工原理上册安排二个项目化教学, 离心泵安装计算与选型和换热器的选型计算, 下册安排二个项目化教学, 即吸收和精馏的计算设计。项目化教学通常是安排在一个单元讲解完后, 作为学生的一个课外作业进行的。以单元操作中的精馏操作为例, 首先设置学习情境某制药企业7m3/h的40%乙醇-水混合液回收处理系统。学生分成若干组, 每组选出组长, 以组为单位对精馏操作进行研究和实施。组织学生按以下步骤进行任务实施。
2.1 乙醇-水混合液回收处理的初步方案确定
组织学生正确查用常用的工程计算图表、手册等, 获取相应的物性数据;并选择合理的蒸馏方法和设备, 如板式塔等, 并编制乙醇-水混合液分离的初步方案。
2.2 乙醇-水混合液回收处理的工艺条件确定
要让学生意识到, 工程计算这步是关键, 直接影响到此套精馏系统能否正常运行和完成生产任务。培养学生计算过程务必要仔细认真, 养成良好的工程习惯。首先根据生产任务确定原料进料量、馏出液量、塔顶组成和塔釜组成;通过全塔物料衡算和操作线方程、最小回流比以及理论塔板数的计算, 从而确定最适宜回流比和精馏塔有效塔高与塔径。
2.3 乙醇-水混合液回收处理操作规程的确定
通过上步的设计计算结果和查阅相关影像资料, 初步编制乙醇-水混合液分离操作规程。并确定精馏操作流程和工艺条件的。
2.4 乙醇-水混合液精馏操作
在老师的指导和帮助下, 组织学生实施精馏塔的开、停车操作, 并保持塔内汽液相稳定;根据产品质量要求调节并控制适宜的回流比;准确控制塔釜重组分出料, 维持全塔物料的平衡;根据塔釜、塔顶和灵敏板温度, 判断精馏过程的实时情况和跟踪取样操作。
在以上每步工作任务的驱使下, 使学生掌握完成任务所需的支撑知识和技能激发学习兴趣, 培养成工程观点, 最终达到本单元操作的项目化教学的目的。
3 培养学生工程素养, 课程教学贴近生产
兴趣是最好的老师, 如在教学过程中让学生对这门课程产生浓厚的兴趣, 改变学生被动接受知识的局面, 学生的主观能动性才能提高, 才会取得好的教学效果和学习成果。课程讲解当中把生活事例和书本知识联系起来是个很好的办法。例如:由农田浇灌引入离心泵工作原理;由用水处理液氨泄漏事例引出吸收操作的原理等;通过把这些生活中常见的事例引入到授课过程中, 增强了课堂的趣味性, 提高了学生的学习兴趣, 通过情境迁移, 理解制药生产过程中单元操作的基本原理, 从而在教学过程中实现了教师授课和学生学习的双赢。
多媒体技术集文字、图形图像、动画等各种信息传输手段为一体, 具有很强的真实感和表现力, 可以激发学生的学习兴趣, 将原本枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式, 使学生自然地进入积极的思维状态[5]。例如在讲解分子扩散和对流传质中, 利用传统的实验根本无法向学生直观地演示等摩尔反向扩散和单各扩散, 但可利用计算机显示的动画效果, 将整个物理过程通过模拟方法予以表达, 增加感性认识。
总之, 经过几年来对我校化学制药专业化工原理课程的项目化教学改革和探索, 结合现代化教学手段, 为化工原理课程改革拓宽了思路, 成为工学结合的突破点。既提高了学生分析问题和解决问题的能力, 又有利于学生工程素质的培养, 使学生对于今后从事制药工程行业有较强的环境适应能力。
摘要:本文从课程内容整合、项目化教学和课程教学三方面, 探讨了制药类化工原理课程改革与实践。
关键词:工作过程导,化工原理
参考文献
[1] 王明伦.高等职业教育发展论[M].北京:教育科学出版社, 2004.
[2] 刘媛.工作过程导向的高职化工原理课程教学内容设计[J].广东化工, 2010, 37 (7) :157~160.
[3] 朱建梅.课程项目化教学的探索与实践[J].科技创新导报, 2008, 36:156~157.
[4] 李季芳, 等.基于“项目化”实践教学模式的研究[J].计算机教育, 2007, 9:74~7 6.
化工原理课程建设过程范文第2篇
课程名称:化工原理课程设计
英文名称: Course Design of Principles of Chemical Engineering 课程编号: 1804031(1804032) 课程类别:专业基础课
学 时 数:四周(第四学期两周和第五学期两周) 学 分 数:4 学分 使用专业:化学工程与工艺
一、课程设计目的与任务
化工原理课程设计是一门重要的实践课程,是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程所学知识,完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计,对学生进行设计技能的基本训练,培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力,也为毕业设计打下基础。因此,化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。
二、教学基本要求
通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练: 1. 使学生掌握化工设计的基本程序与方法;
2. 结合设计课题,培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力; 3. 通过查阅技术资料,选用设计计算公式,搜集数据,分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响,增强学生分析问题、解决问题的能力;
4. 对学生进行化工工程设计的基本训练,使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求;
5. 通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求; 6. 了解一般化工制图基本要求,对学生进行绘图基本技能训练。
三、课程设计内容及学时分配
化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象,课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括:
1. 设计方案简介:包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 2. 主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。 3. 典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4. 工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5. 主要设备工艺条件图:包括设备的主要工艺尺寸。
6. 编写设计说明书:掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图(AutoCAD),电算程序及符号说明,设计结果总汇,设计结果的自我评价和结束语、参考文献等,要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印(其参见打印文本格式)。设计结果汇总表、参考文献等内容,并附工艺流程图和主要设备结构图。
7. 关于计算机的应用:掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算,要求学生自编程序,自己上机操作,在说明书中附上计算框图,计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。
设计内容一:列管式(或板式)换热器的设计(以管式换热器的设计为例说明)(2周)
(一)设计内容
1 根据生产任务的要求确定设计方案 (1)换热器类型的选择
(2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算 (1)传热面积的计算
(2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定 (3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书
(二)设计要求:
1 在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。 2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选用经验公式,并进行优化设计。 3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件
4 要求一部分学生利用计算机来进行辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计
设计内容二:蒸发装置的设计(以标准蒸发器的设计为例说明) (2周)
(一)设计内容
1 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件,蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 4 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型
6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书
(二)设计要求
1 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件
设计内容三:填料(或板式)吸收塔的设计(以填料吸收塔的设计为例说明)
(一)设计内容
1 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定
3 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择
5 塔径和填料层高度的计算
6 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型 (1) 喷淋装置 (2) 气体分布器 (3) 液体分布器 (4) 气体进出口装置 (5) 填料支承装置
(2周) 8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求
1 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料
3 必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计
设计内容四:板式(填料)精馏塔的设计(以板式精馏塔的设计为例说明)
(一)设计内容 1 设计方案的确定 (1) 操作压力 (2) 进料状态 (3) 加热方式 (4) 热能利用 2 工艺计算 (1) 物料衡算 (2) 热量衡算 (3) 回流比的确定 (4) 理论塔板数的确定 3 塔板及塔的主要尺寸的设计 (1) 塔板间距的确定 (2) 塔径的确定
(3) 塔板布置及板上流体流程的确定 4 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求
1 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤
2周) ( 2 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 3 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如:封头、支座等 学时分配如下:
课程设计学时: 4周(其中:第四学期两周和第五学期两周)
第一阶段:下达设计任务书
第二阶段:阅读设计指导书,查阅资料拟定设计程序和进度计划。
第三阶段:查阅文献,收集有关数据,了解设备配置,安装和操作的有关知识。 第四阶段:设计计算,绘图和编制设计说明书。 第五阶段:设计考核及评定成绩。
四、课程设计参考资料
[1]天津大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].天津:天津科学技术出版社,1994 [2]大连理工大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].大连:大连理工大学出版社,1994 [3]《化学工程手册》编委会编.《化学工程手册》(第二版)[M].北京:化学工业出版社,1996
五、 考核及成绩评定 1.考核内容
由指导教师对学生在课程设计期间的表现,所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。
评定指标如下:
(1)考勤与遵守纪律情况 (2)图纸数量和质量
10% 30%
40%
20% (3)工艺计算书和设计说明书
(4)答辩(笔试和口试,主要是口试) 2.成绩评定
依据上述考核内容,最后采用优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)及格(60~69分)、不及格(<60分)五级记分制评定学生课程设计成绩。
评分标准如下: 优:课程设计相关知识掌握牢固,选定方案及设计计算正确,结果可靠,计算书和说明书书写认真准确,图纸完整规范,具有独立分析解决问题的能力和创新精神或对一方面有深入探讨,答辩能流利清晰地阐述设计的主要观点,回答问题准确。 学习态度认真。
良:课程设计相关知识掌握良好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认准确,图纸较完整规范,具有独立分析解决问题的能力,答辩基本能清晰地阐述设计的主要观点,回答问题较准确,学习态度认真。
中:课程设计相关知识掌握较好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认真准确,图纸基本完整规范,答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题基本准确,学习态度较认真。
及格:课程设计相关知识掌握一般,选定方案及设计计算基本正确,计算书和说明书书写一般,图纸完整但不够规范。答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题不够准确,学习态度一般。
化工原理课程建设过程范文第3篇
本次化工原理课程设计历时两周,是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节,通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核,能画出工艺流程、塔板结构等图形;理解计算机辅助设计过程,利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。
在短短的两周里,从开始的一头雾水,到同学讨论,再进行整个流程的计算,再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养,我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难,也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。
我们小组的课程设计是甲醇水筛板式精馏塔设计图。在开始时,我们不知道如何下手,书中的计算步骤看起来比较简单,但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异,在这些差异面前,我们显得有些不知所措,通过查阅《化工原理》,《化工工艺设计手册》,《物理化学》,《化工原理课程设计》等书籍,和在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合我们课程设计是实验数据。并逐渐建立了自己的模版,自己的计算过程。
在实际计算过程中,我们还发现由于没有及时将所得结果总结,以致在后面的计算中不停地来回翻查数据,这会浪费了大量时间。为此,在计算玩精馏塔精馏段方程后,把其可能被后来计算所用到的重要数据列于几张数据表中,方便四人在计算时能及时查找数据,节省了大量时间。在做完提馏段计算后把所有计算步骤和计算得到的数据汇成表格。让指导老师检查其可行性。经老师挑出数点不符合实际操作的环节和计算数据后,我们又经过讨论和修改。最终得到了老师的肯定。
通过本次课程设计的训练,让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识,我们了解了工程设计的基本内容,掌握了化工设计的主要程序和方法,增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时,通过课程设计,还使我们树立正确的
化工原理课程建设过程范文第4篇
一、设计中存在的问题
1.设计过程缺乏工程意识。
学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。
2.学生对单元设备概念不强。
对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。
3.物性参数选择以及计算。
在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算,然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题,指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数,每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法,还有如何确定体系的定性温度。
二、解决措施
1.加强工程意识。
设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,强化学生综合和创新能力的培养;引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施:一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养,让同学明确什么是工程概念,比如:理论上的正确性,技术上的可行性,操作上的安全性,经济上的合
1 理性,了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际,了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念,增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案,最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。
2.强化工程制图本领。
为了提高学生工程制图能力,应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程,利用AutoCAD软件绘图,即精确又快速,也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。
3.引导学生学会统筹兼顾,从工艺和设备全方位考虑设计问题。
化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程,这要求老师和学生都要有耐性,要客观的对待每一个步骤,不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据,经得起深究和考验。
化工原理课程建设过程范文第5篇
一、设计中存在的问题
1.设计过程缺乏工程意识。
学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。
2.学生对单元设备概念不强。
对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。
3.物性参数选择以及计算。
在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算,然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题,指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数,每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法,还有如何确定体系的定性温度。
二、解决措施
1.加强工程意识。
设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,强化学生综合和创新能力的培养;引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施:一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养,让同学明确什么是工程概念,比如:理论上的正确性,技术上的可行性,操作上的安全性,经济上的合
1 理性,了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际,了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念,增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案,最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。
2.强化工程制图本领。
为了提高学生工程制图能力,应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程,利用AutoCAD软件绘图,即精确又快速,也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。
3.引导学生学会统筹兼顾,从工艺和设备全方位考虑设计问题。
化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程,这要求老师和学生都要有耐性,要客观的对待每一个步骤,不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据,经得起深究和考验。
化工原理课程建设过程范文第6篇
课程名称:化工原理课程设计
英文名称: Course Design of Principles of Chemical Engineering 课程编号: 1804031(1804032) 课程类别:专业基础课
学 时 数:四周(第四学期两周和第五学期两周) 学 分 数:4 学分 使用专业:化学工程与工艺
一、课程设计目的与任务
化工原理课程设计是一门重要的实践课程,是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程所学知识,完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计,对学生进行设计技能的基本训练,培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力,也为毕业设计打下基础。因此,化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。
二、教学基本要求
通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练: 1. 使学生掌握化工设计的基本程序与方法;
2. 结合设计课题,培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力; 3. 通过查阅技术资料,选用设计计算公式,搜集数据,分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响,增强学生分析问题、解决问题的能力;
4. 对学生进行化工工程设计的基本训练,使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求;
5. 通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求; 6. 了解一般化工制图基本要求,对学生进行绘图基本技能训练。
三、课程设计内容及学时分配
化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象,课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括:
1. 设计方案简介:包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 2. 主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。 3. 典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4. 工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5. 主要设备工艺条件图:包括设备的主要工艺尺寸。
6. 编写设计说明书:掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图(AutoCAD),电算程序及符号说明,设计结果总汇,设计结果的自我评价和结束语、参考文献等,要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印(其参见打印文本格式)。设计结果汇总表、参考文献等内容,并附工艺流程图和主要设备结构图。
7. 关于计算机的应用:掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算,要求学生自编程序,自己上机操作,在说明书中附上计算框图,计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。
设计内容一:列管式(或板式)换热器的设计(以管式换热器的设计为例说明)(2周)
(一)设计内容
1 根据生产任务的要求确定设计方案 (1)换热器类型的选择
(2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算 (1)传热面积的计算
(2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定 (3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书
(二)设计要求:
1 在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。 2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选用经验公式,并进行优化设计。 3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件
4 要求一部分学生利用计算机来进行辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计
设计内容二:蒸发装置的设计(以标准蒸发器的设计为例说明) (2周)
(一)设计内容
1 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件,蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 4 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型
6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书
(二)设计要求
1 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件
设计内容三:填料(或板式)吸收塔的设计(以填料吸收塔的设计为例说明)
(一)设计内容
1 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定
3 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择
5 塔径和填料层高度的计算
6 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型 (1) 喷淋装置 (2) 气体分布器 (3) 液体分布器 (4) 气体进出口装置 (5) 填料支承装置
(2周) 8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求
1 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料
3 必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计
设计内容四:板式(填料)精馏塔的设计(以板式精馏塔的设计为例说明)
(一)设计内容 1 设计方案的确定 (1) 操作压力 (2) 进料状态 (3) 加热方式 (4) 热能利用 2 工艺计算 (1) 物料衡算 (2) 热量衡算 (3) 回流比的确定 (4) 理论塔板数的确定 3 塔板及塔的主要尺寸的设计 (1) 塔板间距的确定 (2) 塔径的确定
(3) 塔板布置及板上流体流程的确定 4 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏塔的装配图 9 编写设计说明书
(二)设计要求
1 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤
2周) ( 2 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 3 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如:封头、支座等 学时分配如下:
课程设计学时: 4周(其中:第四学期两周和第五学期两周)
第一阶段:下达设计任务书
第二阶段:阅读设计指导书,查阅资料拟定设计程序和进度计划。
第三阶段:查阅文献,收集有关数据,了解设备配置,安装和操作的有关知识。 第四阶段:设计计算,绘图和编制设计说明书。 第五阶段:设计考核及评定成绩。
四、课程设计参考资料
[1]天津大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].天津:天津科学技术出版社,1994 [2]大连理工大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].大连:大连理工大学出版社,1994 [3]《化学工程手册》编委会编.《化学工程手册》(第二版)[M].北京:化学工业出版社,1996
五、 考核及成绩评定 1.考核内容
由指导教师对学生在课程设计期间的表现,所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。
评定指标如下:
(1)考勤与遵守纪律情况 (2)图纸数量和质量
10% 30%
40%
20% (3)工艺计算书和设计说明书
(4)答辩(笔试和口试,主要是口试) 2.成绩评定
依据上述考核内容,最后采用优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)及格(60~69分)、不及格(<60分)五级记分制评定学生课程设计成绩。
评分标准如下: 优:课程设计相关知识掌握牢固,选定方案及设计计算正确,结果可靠,计算书和说明书书写认真准确,图纸完整规范,具有独立分析解决问题的能力和创新精神或对一方面有深入探讨,答辩能流利清晰地阐述设计的主要观点,回答问题准确。 学习态度认真。
良:课程设计相关知识掌握良好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认准确,图纸较完整规范,具有独立分析解决问题的能力,答辩基本能清晰地阐述设计的主要观点,回答问题较准确,学习态度认真。
中:课程设计相关知识掌握较好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认真准确,图纸基本完整规范,答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题基本准确,学习态度较认真。
及格:课程设计相关知识掌握一般,选定方案及设计计算基本正确,计算书和说明书书写一般,图纸完整但不够规范。答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题不够准确,学习态度一般。