化工原理课程设计
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0.2 化工原理课程设计的基本内容及步骤

0.2.1 化工原理课程设计的基本内容

化工原理课程设计是以化工单元操作的典型设备为对象,要求结合平时的各种实习,从生产中选题,做到真题真做。其基本内容包括以下几点。

(1)设计方案的简介

根据任务的条件和要求,通过对实际生产的现场调查及查阅相关文献资料的对比分析,选定合适的流程和主要设备,初步确定方案。并对选定的工艺流程、主要设备进行简要的论述。

(2)工艺设计的计算

选定工艺参数,进行物料衡算、能量衡算、单元主体设备的工艺结构计算和流体力学验算。

(3)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的选定。

(4)流程图和主体设备图的绘制

流程图是带控制点的工艺流程图,标出物料流向、物料量、能流量及主要控制点。主体设备图是主体设备设计工艺条件图,包括主要工艺尺寸、技术特性表、接管口及组成设备的各部件名称等。

(5)设计说明书的编写

完整的化工原理课程设计报告应包括两部分内容:设计说明书和说明书的附图、附表。

0.2.2 化工原理课程设计的基本步骤

①明确设计任务及条件。接受任务,认真阅读、分析下达的设计任务书,明确要完成的主要任务及设计已经具备的条件。

②课程设计的准备工作。为完成指定任务,在已经给定的设计条件下,还需要具备哪些条件?因此需要开展一些具体的准备工作。一方面结合需要完成的任务进行实际生产的调研,譬如相关工艺流程、操作条件、控制指标等;另一方面,查阅、收集相关资料,譬如所涉及物料的物性参数、设备设计的规范等。

③确定操作条件和流程方案。确定操作条件,如温度、压力、物流比等;对于单元主设备结构形式,要比较各类设备结构的优点和缺点,结合设计的任务及给定条件,选择高效、可靠的设备形式;最后从工程的角度综合考虑各种因素,确定单元设备的简单工艺流程图。

④主体设备的工艺设计计算。化工原理课程设计主要强调工艺流程中主体设备的设计。主体设备是指在每个单元操作中处于核心地位的关键设备,如传热单元操作中的换热器、吸收单元操作中的吸收塔、精馏单元操作中的精馏塔和干燥单元操作中的干燥器等。

⑤结构设计。在设备形式及主要尺寸确定的基础上,根据各种设备常用结构,参考有关资料与规范,详细设计设备各零部件的结构尺寸。譬如填料塔的液体分布器、再分布器、填料支承、填料压板等;板式塔的塔板布置、溢流管、塔板支承、液体收集箱等。

⑥编写设计说明书。

⑦绘制带控制点的工艺流程图和主体设备工艺条件图。