郑州大学：过程装备与控制工程专业《过程装备成套技术》课程教学大纲（2020版）.docx_大学文库

《过程装备成套技术》课程教学大纲课程编号：013118 课程名称（中/英文）：过程装各成套技术Complete Process Equipment Technology 课程类型：专业核心课总学时：48 讲课学时：44 讨论课学时：4 学分：3 话用对象：过程装备与控制工程专业先修课程：过程设备设计、过程机械、过程原理、工程材料及机械制造基础等课后续课程：课程设计、毕业设计等开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标《过程装备成套技术》课是“过程装备与控制工程”专业的一门综合性专业课程。该课程是针对上述复杂系统，从加强学生各种基本能力培养，进一步调整知识结构、拓宽知识面，掌握一些相近学科知识的角度出发，为使学生具备更好的社会适应能力和工程能力而设置的。本课程的教学目标为： (1)通过本课程综合全面的学习，学生能掌握解决过程工业装备复杂工程问题的专业知识和思想方法，具各综合应用所学知识解决工程问题 (2)通过工艺路线的开发和选择的学习，并结合工艺管道设计和安装的学习，掌捉工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容及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，学生能够根据工艺设计要求，进行过程单元设备和管道设计，并体现创新意识。 (3)通过经济分析与评价的学习，同时对环境影响评价及可行性研究，能分析和评价专业工程实践和过程工业装备复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 (4)通过过程装备的设计与选型的学习，掌握设备布置设计的基本原则及要求，了解设备布置图的功能及绘制的基本要求：掌握设备设计与选型的基本方法与步骤，了解机器选型需考虑的问愿，会正确设计设备或选型，有效应用技术经济分析方法，对过程装备与控制工程专业领域内的新工艺、新原料、新设备等进行技术分析和比较。 (5)初步掌握管道系统的组成和设计原则，初步掌握管道布置图的绘制方法与要求：掌握热应力的特点、影响管道热应力的因素，减少热应力的措施，了解热应力的计算方法： (6)掌握过程控制工程设计的基本任务和程序，初步学会系统方案的确定、被控变量的选择、操纵变量的选择、调节器的控制规律的确定方法：了解信号联锁系统的设计原则、自动化装置选型原则。本课程的教学目标与毕业要求的对应关系为：

《过程装备成套技术》课程教学大纲课程编号：013118 课程名称（中／英文）：过程装备成套技术/Complete Process Equipment Technology 课程类型：专业核心课总学时： 48 讲课学时：44 讨论课学时：4 学分： 3 适用对象：过程装备与控制工程专业先修课程：过程设备设计、过程机械、过程原理、工程材料及机械制造基础等课后续课程：课程设计、毕业设计等开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标《过程装备成套技术》课是“过程装备与控制工程”专业的一门综合性专业课程。该课程是针对上述复杂系统，从加强学生各种基本能力培养，进一步调整知识结构、拓宽知识面，掌握一些相近学科知识的角度出发，为使学生具备更好的社会适应能力和工程能力而设置的。本课程的教学目标为：（1）通过本课程综合全面的学习，学生能掌握解决过程工业装备复杂工程问题的专业知识和思想方法，具备综合应用所学知识解决工程问题（2）通过工艺路线的开发和选择的学习，并结合工艺管道设计和安装的学习，掌握工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容及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,学生能够根据工艺设计要求，进行过程单元设备和管道设计，并体现创新意识。（3）通过经济分析与评价的学习，同时对环境影响评价及可行性研究，能分析和评价专业工程实践和过程工业装备复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。（4）通过过程装备的设计与选型的学习，掌握设备布置设计的基本原则及要求，了解设备布置图的功能及绘制的基本要求；掌握设备设计与选型的基本方法与步骤，了解机器选型需考虑的问题，会正确设计设备或选型,有效应用技术经济分析方法，对过程装备与控制工程专业领域内的新工艺、新原料、新设备等进行技术分析和比较。（5）初步掌握管道系统的组成和设计原则，初步掌握管道布置图的绘制方法与要求；掌握热应力的特点、影响管道热应力的因素，减少热应力的措施，了解热应力的计算方法；（6）掌握过程控制工程设计的基本任务和程序，初步学会系统方案的确定、被控变量的选择、操纵变量的选择、调节器的控制规律的确定方法；了解信号联锁系统的设计原则、自动化装置选型原则。本课程的教学目标与毕业要求的对应关系为：

课程教学目标 23456 毕业要求 14掌握解决过程工业装备复杂工程问题的专业知识和思想方法，具备综合应用所学知识解决工程问题 33能够根据工艺设计要求，进行过程单元设备和管道设计，并体现创新音识 6-2能识别、量化和评价专业工程实践和过程工业装备复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响并理解应承担的责任 111右效应用术经分折方法。对过积名与控制程古业领域内的新工艺、新原料、新设备等进行技术分析和比较二、教学的基本要求本课程以小型过程工业装置设计、建设所需具备的知识为构架，以学习工程材料、化丁原理、过程设备设计、过程机械和过程装备控制技术及应用等课程为基础。凡上述课程中学过的内容本书原则上不再重复。补充上述课程中没涉及到的某些知识，并努力将各自独立的技术知识贯穿起来。本课程的内容选取和编写格式更接近工程实际。三、教学内容、基本要求、学时分配及对应教学目标序教学内容教学要求学教学对应教时方式学目标 1 1概论掌握工艺开发与工艺设计的基 2 讲授 1,4 1.1过程工业与过程装备成本程序和主要内容及工艺路线套技术选择的原则及顺序，了解初步设 12曲型成在药各辰列计及施工图设计的基本内容： 1.3过程装备成套技术的主要任务和基本要求 2 2工艺开发与工艺设计概述掌握工程项目经济评价的内容讲授1,2,6 2.1工艺过程开发及工艺路与方法，详细了解工艺装置投贸线选择估算的方法及生产成木和费用 2.2工艺设计的内容及设的构成，了解工程项目可行性研文件报告撰写的基本内容和要求工艺设计中的全局性问 3经济分析与平价堂握丁步流程设计的基本原剧 4讲授 1,3,4 3.1投资估算与成本分析及工艺流程图绘制的其本要求 3.2经济评价了解国民经济评价环培 3.3环境影响评价及可行及可行性研究报告概述研究报告概述生要内容 4工艺流程设计及设备布置掌握设备布置设计的基本原则 4 讲授 1.2.3.4 及要求，了解设各布留图的功能

课程教学目标毕业要求 1 2 3 4 5 6 1-4 掌握解决过程工业装备复杂工程问题的专业知识和思想方法，具备综合应用所学知识解决工程问题 √ √ √ √ √ √ 3-3 能够根据工艺设计要求，进行过程单元设备和管道设计，并体现创新意识。 √ √ 6-2 能识别、量化和评价专业工程实践和过程工业装备复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任 √ √ 11-1 有效应用技术经济分析方法，对过程装备与控制工程专业领域内的新工艺、新原料、新设备等进行技术分析和比较； √ √ 二、教学的基本要求本课程以小型过程工业装置设计、建设所需具备的知识为构架，以学习工程材料、化工原理、过程设备设计、过程机械和过程装备控制技术及应用等课程为基础。凡上述课程中学过的内容本书原则上不再重复。补充上述课程中没涉及到的某些知识，并努力将各自独立的技术知识贯穿起来。本课程的内容选取和编写格式更接近工程实际。三、教学内容、基本要求、学时分配及对应教学目标序号教学内容教学要求学时教学方式对应教学目标 1 1 概论 1.1 过程工业与过程装备成套技术 1.2 典型成套装备示例 1.3 过程装备成套技术的主要任务和基本要求掌握工艺开发与工艺设计的基本程序和主要内容及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；。 2 讲授 1，4 2 2 工艺开发与工艺设计概述 2.1 工艺过程开发及工艺路线选择 2.2 工艺设计的内容及设计文件 2.3 工艺设计中的全局性问题掌握工程项目经济评价的内容与方法，详细了解工艺装置投资估算的方法及生产成本和费用的构成，了解工程项目可行性研究报告撰写的基本内容和要求； 4 讲授 1，2，6 3 3 经济分析与评价 3.1 投资估算与成本分析 3.2 经济评价 3.3 环境影响评价及可行性研究报告概述掌握工艺流程设计的基本原则及工艺流程图绘制的基本要求；了解国民经济评价，环境影响评价及可行性研究报告概述的主要内容 4 讲授 1，3，4 4 4 工艺流程设计及设备布置设计掌握设备布置设计的基本原则及要求，了解设备布置图的功能 4 讲授 1,2,3,4

4.1 工艺流程设计及工艺流程图 4.2 设备布置设计及设备布置图及绘制的基本要求； 5 5 过程装备的设计与选型 5.1 过程设备工艺设计 5.2 设备的机械结构设计 5.3 机器选型 5.4 驱动机的选型 5.5 变压器选型掌握设备设计与选型的基本方法与步骤，了解机器选型需考虑的问题，会正确设计设备或选型。 4 讲授 1，3，4 6 6 管道设计 6.1 管道设计的基本要求与一般程序 6.2 管道组成件 6.3 装置用管道设计 6.4 管道设计图 6.5 管道应力分析 6.6 管道的振动初步掌握管道系统的组成和设计原则，初步掌握管道布置图的绘制方法与要求；掌握热应力的特点、影响管道热应力的因素，减少热应力的措施，了解热应力的计算方法； 16 讲授 2,4,5 7 7 过程控制工程设计 7.1 过程控制工程设计概述 7.2 信号联锁系统设计 7.3 过程控制系统设计 7.4 自动化装置选型 7.5 微机控制系统设计步骤 7.6 DCS 及 FCS 掌握过程控制工程设计的基本任务和程序，初步学会系统方案的确定、被控变量的选择、操纵变量的选择、调节器的控制规律的确定方法；了解信号联锁系统的设计原则、自动化装置选型原则。 2 讲授 2，6 8 8 绝热设计 8.1 概述 8.2 绝热材料的选择 8.3 绝热结构设计 8.4 绝热计算 8.5 绝热施工检验与验收掌握绝热设计的一般原则和绝热计算的方法，了解绝热材料的选择、绝热结构设计、绝热层厚度计算等方面的问题。 2 讲授 3,4 9 9 防腐工程 9.1 概述 9.2 环境处理防腐蚀方法 9.3 表面覆盖层防腐方法 9.4 防腐蚀衬里 9.5 电化学保护技术 9.6 防腐蚀施工与检验 9.7 设备设计时防止腐蚀的方法简介掌握金属腐蚀的机理和破坏特征以及对腐蚀的影响因素，了解防腐蚀处理和设计的基本要求。 2 讲授 3，4 10 10 过程装备安装 10.1 安装前的装备掌握过程装备管道及附件安装的准备，安装的方法，安装过程 4 讲授 1,3,4

102设冬安装需注意的问恩。 1111试车掌握试车准备、试车方案、模拟 2讲授1 11.1概述试车、投料试车的主要内容。了 11.2试车准名解投料试车、紧急停车、试车中 1.3模拟试车性能测试的主要内容 1.4投料试车和性能测试 11.5试车报告 1212成套装置举例 2讲授1,3,4 12.1乙烯装置的生产工艺流程 12.2主要设备 12.3自动控制四、课程教学思想、教学方法、教学手段过程装备与控制工程是加工制造流程性材料的由过程单元设备和机泵群通过管路、阀等连成的机电仪监控一体化的连续性复杂系统。过程装备成套技术是研究上述复杂系统关键技术及其相关工程科学的一门综合学科领域。该领域涉及机械、化工、材料、动力、电、信息控制与自动化、腐蚀与防护等多个专业领域。系统中的各组成部分（机泵、过程单元设备管道、阀、监测仪表、计算机系统等)均互相关联、互相作用和互相制约，任何一点发生故障都会影响整个系统。由于要长周期稳定运行，加工的过程材料有些易燃易爆、有毒或是加工要在高温、高压下进行，系统的安全可靠性十分重要。由于本课程具有很强的综合性和实践性，仅靠传统的课堂教学手段难以达到预期的教学效果。为此，在教学过程中将配合使用一些现代化教学手段，需涉及多门专业课程知识综合学习和考核。为此还配有《过程装备成套设计指南》，作为课程设计参考用书。希望每个学生按照过程装备成套技术基本上，获得过程工业装置操作的基本知识的学习和训练。五、考核及成绩评定方式本课程的成绩评定方式为：期末考试成绩60%+作业20%+平时表现20%=100%。评分标准： 1)期末考试按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分，总评后折算成70分。期末考试采用闭卷方式，题型一般采用：选择题、填空题、简答题、问答题、计算题等。 2)作业：每次作业必须在规定时间上交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评后折算为20分。 3)课堂表现：

10.2 设备安装 10.3 机器安装 10.4 管道安装需注意的问题。 11 11 试车 11.1 概述 11.2 试车准备 11.3 模拟试车 11.4 投料试车和性能测试 11.5 试车报告掌握试车准备、试车方案、模拟试车、投料试车的主要内容。了解投料试车、紧急停车、试车中性能测试的主要内容 2 讲授 1 12 12 成套装置举例 12.1 乙烯装置的生产工艺流程 12.2 主要设备 12.3 自动控制 2 讲授 1,3,4 四、课程教学思想、教学方法、教学手段过程装备与控制工程是加工制造流程性材料的由过程单元设备和机泵群通过管路、阀等连成的机电仪监控一体化的连续性复杂系统。过程装备成套技术是研究上述复杂系统关键技术及其相关工程科学的一门综合学科领域。该领域涉及机械、化工、材料、动力、电、信息、控制与自动化、腐蚀与防护等多个专业领域。系统中的各组成部分（机泵、过程单元设备、管道、阀、监测仪表、计算机系统等）均互相关联、互相作用和互相制约，任何一点发生故障都会影响整个系统。由于要长周期稳定运行，加工的过程材料有些易燃易爆、有毒或是加工要在高温、高压下进行，系统的安全可靠性十分重要。由于本课程具有很强的综合性和实践性，仅靠传统的课堂教学手段难以达到预期的教学效果。为此，在教学过程中将配合使用一些现代化教学手段，需涉及多门专业课程知识综合学习和考核。为此还配有《过程装备成套设计指南》，作为课程设计参考用书。希望每个学生按照过程装备成套技术基本上，获得过程工业装置操作的基本知识的学习和训练。五、考核及成绩评定方式本课程的成绩评定方式为：期末考试成绩 60%+作业 20%+平时表现 20% =100%。评分标准： 1）期末考试按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分，总评后折算成 70 分。期末考试采用闭卷方式，题型一般采用：选择题、填空题、简答题、问答题、计算题等。 2）作业：每次作业必须在规定时间上交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评后折算为 20 分。 3）课堂表现：