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1、化工原理课程设计化工原理课程设计 一、课程性质与任务一、课程性质与任务化工原理课程设计是技术基础课程，它是综合应用化工原理课程设计是技术基础课程，它是综合应用流流体力学体力学与与传热、传质传热、传质与与分离工程、化工原理实验分离工程、化工原理实验和有和有关先修课程所学知识，以单元操作设备及其主要辅助关先修课程所学知识，以单元操作设备及其主要辅助设备为主，进行化工工艺设计的实践环节。通过化工设备为主，进行化工工艺设计的实践环节。通过化工原理课程设计原理课程设计培养学生综合运用所学知识进行化工单培养学生综合运用所学知识进行化工单元操作设计的能力，使学生掌握化工设计的基本程序元操作设计的能力，使学生
2、掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、筛选公式和计算方法，和方法，并在查阅技术资料、筛选公式和计算方法，用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方面，得到一次全面的实践锻炼。培养学生从事常规技面，得到一次全面的实践锻炼。培养学生从事常规技术工作的能力，即综合知识的能力、运用知识解决工术工作的能力，即综合知识的能力、运用知识解决工程实际问题的能力、全面分析问题的能力等。程实际问题的能力、全面分析问题的能力等。二、课程目的和要求二、课程目的和要求n通过化工原理课程设计使学生受到一次化工设计专业技术通过化工原理课程设计使学生受到一次化工设计
3、专业技术方面的基本训练，获得如下几方面的锻炼和提高：方面的基本训练，获得如下几方面的锻炼和提高：n（1）学会从资料、手册中查找有关的计算公式和数据）学会从资料、手册中查找有关的计算公式和数据（包括从已发表的文献中和从生产现场中收集数据）的能（包括从已发表的文献中和从生产现场中收集数据）的能力；树立既考虑技术上的先进性与可能性，又考虑经济上力；树立既考虑技术上的先进性与可能性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决工程实设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决工程实际问题的能
4、力；际问题的能力；n（2）学习确定和评价化工单元操作工艺流程及保证过程）学习确定和评价化工单元操作工艺流程及保证过程实现的措施；实现的措施；n（3）进行一系列的、全面的化工工艺过程的计算，并通）进行一系列的、全面的化工工艺过程的计算，并通过准确、严密的分析、论证，过准确、严密的分析、论证，表达出自己的设计思想；表达出自己的设计思想；n（4）能根据工艺计算的结果确定设备的结构尺寸及）能根据工艺计算的结果确定设备的结构尺寸及进行有关附属设备的选型；进行有关附属设备的选型；n（5）能根据自己对设备的安排和计算结果，对设备）能根据自己对设备的安排和计算结果，对设备内所进行的过程进行流体力学条件的校核；
5、内所进行的过程进行流体力学条件的校核；n（6）能从理论上的正确性、技术上的可能性和经济）能从理论上的正确性、技术上的可能性和经济上的合理性等方面对设计结果进行可行性和先进性的上的合理性等方面对设计结果进行可行性和先进性的评价；评价；n（7）学习绘制工艺流程图、设备的工艺条件图及简）学习绘制工艺流程图、设备的工艺条件图及简单设备的结构图；单设备的结构图；n（8）学习编制设计说明书。）学习编制设计说明书。n1、设计方案的确定和论证；、设计方案的确定和论证；n2、工艺设计；、工艺设计；n3、结构设计；、结构设计；n4、附属设备的设计或选型；、附属设备的设计或选型；n5、将设计结果编写成设计说明书。、
6、将设计结果编写成设计说明书。 三、设程的基本要求和内容三、设程的基本要求和内容 n四、设计说明书的内容四、设计说明书的内容n1、目录；、目录；n2、设计任务书；、设计任务书；n3、工艺流程图。、工艺流程图。n4、流程方案的说明和论证、流程方案的说明和论证;n5、设计结果概要、设计结果概要(主要设备的特性数据，设计时规定主要设备的特性数据，设计时规定的主要操作参数，各种物料的量和状态，能耗指标以的主要操作参数，各种物料的量和状态，能耗指标以及附属设备的规格、型号及数量）；及附属设备的规格、型号及数量）；n6、设计计算（工艺计算、主要设备设计、附属设备、设计计算（工艺计算、主要设备设计、附属设备的
7、计算和选型）与论述；的计算和选型）与论述；n7、对设计的评述及对有关问题的分析讨论；、对设计的评述及对有关问题的分析讨论；n8、参考文献参考文献（编号作者、文献名称出版单位和出（编号作者、文献名称出版单位和出版年份）。版年份）。 五、工艺流程图包括如下内容五、工艺流程图包括如下内容:n（l）将主要设备及附属设备的示意图形按工艺流程次序，展示在同一平面上，配以连接的主辅管线（工艺物料和辅助物料的管道），用箭头表示流程方向并在管线和设备上画出为测量点、控制点、观察点和取样点而配置的仪表、阀门及管件； n（2）标注注写设备的名称及流程中物料的组分、流量等； n（3）图例。 六、主体设备装配图（或部件
8、装配图的基本六、主体设备装配图（或部件装配图的基本内容为）：内容为）：n（l）视图用一组视图表示该设备的主要结构形状和零部件之间的装配连接关系； n（2）尺寸图上注写必要的尺寸，以表示设备的总体大小、规格、装配和安装等尺寸数据: n（3）零部件编号及明细栏，组成该设备的所有零部件必须依次编号，并在明细栏中列出每一编号零部件的名称、规格、材料、数量、重量及有关图号或标准号等内容: 六、主体设备装配图六、主体设备装配图n（4）管口符号和管口表，设备上所有的管口均需注出符号，在管口表中列出各管口的有关数据和用途等内容: n（5）技术特性表用表格形式列出设备的主要工艺特性，如操作压力、温度、物料名称，
9、设备容积等内容: n（6）技术要求用文字说明设备在制造、检验、安装、材料、表面涂饰、包装和运输等方面的特殊要求: n（7）标题栏用以填写该设备的名称、主要规格、制图比例、设计单位、图样编号以及设计、制图、校审人员签字等项内容。七、列管式换热器的工艺设计内容七、列管式换热器的工艺设计内容n1.流程的选择与确定（流程的选择与确定（依据单元设计的目的，确定依据单元设计的目的，确定单元设备的组合方式；达到降低能耗和生产成本的单元设备的组合方式；达到降低能耗和生产成本的目的目的）；）；n2.物性数据的搜集与整理（物性数据的搜集与整理（水蒸气、烧碱溶液水蒸气、烧碱溶液）；）；n3.热负荷热负荷Q的计算；的
10、计算；n4.平均温度差的计算；平均温度差的计算；n5.总传热系数的计算；总传热系数的计算；n6.给热系数给热系数a的计算；的计算；n7.传热面积的确定；传热面积的确定；七、列管式换热器的工艺设计内容七、列管式换热器的工艺设计内容n8.主要工艺尺寸的确定；n9.流体力学的计算；n10.主要辅助设备（进料泵）及管路的选用计算；n11.设计自评和参考文献。n12.绘制有关图纸；n13.编写设计说明书。八、设计要求八、设计要求n设计结束时，学生须提交设计说明书，工艺流程设计结束时，学生须提交设计说明书，工艺流程简图，主体设备装配图。简图，主体设备装配图。九、考核办法九、考核办法n考核也分为平时成绩和设
11、计成绩两部分。平时成考核也分为平时成绩和设计成绩两部分。平时成绩占绩占30%，设计成绩占，设计成绩占70%。但设计成绩中说明。但设计成绩中说明书部分和图纸部分，分别占设计成绩的书部分和图纸部分，分别占设计成绩的70%和和30%（以考查方式进行，由学生课程设计说明书、（以考查方式进行，由学生课程设计说明书、设计图纸和课程设计答辩三部分评定成绩。采用设计图纸和课程设计答辩三部分评定成绩。采用优、良、中、及格和不及格五种等级评定成绩）。优、良、中、及格和不及格五种等级评定成绩）。十、参考文献十、参考文献n化工过程及设备设计 n化工设备设计基础n化工设备机械基础n化工基本过程与设备.设计教科书n化工设
12、备图册n氯碱工艺学n氯碱化工生产工艺氯碱分册n氯碱工业理化常数手册 十、参考文献十、参考文献n陈英南常用化工单元设备的设计，上海：华东理工大学出版社，1996 n梅慈云化工原理课程设计，广州，华南理工大学出版社，1990 n陈敏恒化工原理（上、下），北京：化学工业出版社，2000 n化学工程手册编辑委员会化学工程手册，北京：化学工业出版社，1982 n上海医药设计院化工工艺设计手册，北京，化学工业出版社，1986 n日尾花英朗热交换器设计手册，北京，石油工业出版社，1980n大连理工大学化工原理教研室编化工原理课程设计,大连理工大学出版社,1994n柴诚敬等编化工原理课程设计，天津科学技术出版
13、社,1994n国家医药管理局上海医药设计院编化工工艺设计手册（第二版），化学工业出版社，1996n化学工程手册编委会编化学工程手册（第二版），化学工业出版社，1996n卢焕章等石油化工基础数据手册，化学工业出版社，1982十一、时间分配十一、时间分配n1、流程的选择与确定 （1天）n内容包括确定工艺流程的选择与确定，主要工艺条件及主要设备的说明等内容。n2、物性数据的搜集与整理（0.5天）n内容包括所查阅与整理处理物系的各种物性数据图、表、经验公式，从中合理的选择出计算所需的图、表数据及经验公式。n3、工艺计算（3天）n不同的设计课题所包含内容有所不同。列举其中几个加以说明：n如设计列管式换热
14、器，此时工艺计算部分应包括：热负荷的计算、平均温度差的计算、传热总系数的计算、给热系数a的计算、传热面积的确定、设备的主要工艺尺寸计算、流体力学的计算等内容。十一、时间分配十一、时间分配n4、辅助设备的计算与选型（0.5天）n对主要的辅助设备如泵、再沸器、冷凝器等进行简单的设计计算，并合理地选用辅助设备的型号。n5、绘制有关图纸（2天）n所需绘制图纸包括工艺流程简图、工艺计算所必需的图纸、主要设备的装配图等。n6、编写设计说明书（3天）n包括目录、任务书、设计方案说明、主要设备及辅助设备的设计计算、工艺计算和设计计算结果汇总表、设计总评与对某些问题的讨论、参考资料、符号说明等内容。试算并初选设备规格n1、确定流体的流动途径n2、根据传热任务计算热负荷Qn3、确定流体在换热器两端的温度，选择管壳式换热器的形式；计算定性温度，并确定在定性温度下的物性n4、计算平均温度差，并计算平均温度差校正系数不小于0.8的原则决定壳程数n5、依据K的经验值范围，选定一K值试算并初选设备规格n6、由总传热速率方程，初算S,并确定换热器的基本尺寸d、L、n及管子在管板上的排列，或按系列标准选择设备规格n7、计算管程、壳程压降；若压降不符合要求要调整流速；再确定管程数或折流板间距。n8、核算K n比较计算值K1与初设值K0值，使K1/K0=1.151.25,否则需重设K0值，再进行计算。