《化工原理课程设计》教学大纲.doc

化工原理课程设计教学大纲课程名称：化工原理课程设计学 分：2周 数：2周适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。执 笔 人：傅家新，王任芳审 订 人：吴洪特一、目的与任务化工原理课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求学生加强锻炼：1. 查阅资料选用公式和搜集数据的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，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设计思想，在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力；3. 迅速准确地进行工程计算（包括电算）的能力；4. 用简洁的文字和清晰的图表来表达自己设计思想的能力。二、教学基本要求1 课程设计题目来源要求课程设计题可以结合科研成果提出具有一定生产规模的单元操作设计题，也可以从生产实际中调查和搜集题目，另外也可根据资料和手册，编制符合教学要求的题目。2. 设计说明书的基本要求要求包括以下几个内容：(1) 目录(2) 设计题目(3) 流程示意图(4) 流程和方案的说明及论证(5) 设计结果概要（主要设备尺寸，各种物料量和操作状态，能耗指标，设计时规定的主要操作参数及附属设备的规格型号及数量）(6) 设计计算与说明(7) 对设计的评述及有关问题的分析讨论(8) 参考文献目录3. 图纸要求画工艺流程图和装配图（或设备工艺条件图）一张，制图时必须按照国家有关机械制图标准制图4 电算要求学生使用电算时，除上述要求外还应列出注释（包括符号说明），主要程序的框图及程序运行结果5 主要设计题目要求争取生产实习与设计相结合，针对不同的专业方向选择适宜的课题三、课程设计内容根据理论课时和课程设计课时的长短，结合各专业的实际情况，分别酌情考虑选择下列几种类型的设计题目：1. 换热器的设计2. 蒸发装置的设计3. 填料吸收塔的设计4. 板式精馏塔的设计5. 干燥器的设计设计的具体内容及具体要求如下：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） （3周）（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） （3周）（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 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、支座等设计内容五 干燥器的设计（以气流干燥器的设计为例说明） （2周）一、设计内容1 干燥条件的确定2 干燥器的物料及热量衡算，以确定空气出口状态及空气气量3 气流干燥器的主体设计(1) 干燥管直径的计算(2) 干燥管高度的计算4 流体阻力的计算及风机选型5 辅助设备的选型(1) 换热器的选型(2) 除尘器的选型(3) 加料机的选型（二）设计要求1 熟悉空气湿度图的用法并了解在工程设计上的应用2 学会查找文献，确定最优公式来计算空气出口温度及干燥管高度3 要求部分同学上机对干燥器的选择方案实行优化四、时间安排（黑体 五号 粗体）：内容（宋体 五号）化工原理课程设计安排在第六学期进行，时间23周。具体安排如下：（1）资料查阅、收集和整理、设计方案确定及设计计算参数的获取（7天）（2）工艺计算与设备主要工艺结构计算 （7天）（3）绘制设计图纸及编写设计说明书 （5天）（4）课程设计资料装订及答辩 （2天）五、组织管理1由院、系指派经验丰富的专业教师担任指导教师2课程设计实行指导教师负责制，由指导教师全面负责课程设计的指导与管理工作六、成绩考核与评定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。具体评定标准如下：（1）考勤与遵守纪律情况 10%（2）图纸数量和质量 30%（3）工艺计算书和设计说明书 40%（4）答辩（笔试和口试，主要是口试） 20%2