过程设备设计(I)
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spContent=《过程设备设计(I)》是过程装备与控制工程专业的学科方向及特色课,是培养成为石油化工、能源、环保等领域的高素质复合型工程专门科技人才的专业核心课。 本课程是压力容器设计的基础理论课程。 北京化工大学《过程设备设计》是国家级精品课程和资源共享课。
—— 课程团队
课程概述

过程设备是指在石油、化工、轻工、医药、食品等工业部门中不可缺少的机器、设备。过程装备与控制工程专业旨在培养培养具备自然科学基础知识、工程技术与科学基本知识以及过程装备与控制工程专业知识和实践能力,能在化工、石油化工、冶金、轻工、能源、制药、环保、建材等领域从事过程装备的研究开发、设计制造、监测控制、安全保障、运行维护等工程技术以及教育、管理工作或进入相关学科继续深造的高素质复合型工程专门科技人才。过程设备设计是指根据设备的工艺、强度、经济性等要求制订出的可用于制造的技术文件,因而《过程设备设计》是一门涉及多门学科、综合性很强的课程,它是过程装备与控制工程专业的学科方向及特色课。本课程为《过程设备设计》的第I部分内容,其目的是使学生熟悉压力容器的分类和规范标准,了解压力容器用材的有关知识,掌握压力容器设计的基本准则和设计方法。课程主要内容包括:压力容器的基本结构、分类和规范标准;回转薄壳、厚壁圆筒、平板的应力分析,以及壳体的稳定性及典型局部应力的分析;压力容器用材的有关知识;压力容器设计的基本准则;压力容器分析设计法则、疲劳分析和压力容器的设计技术进展。本课程为常用过程设备的结构及设计的理论相关部分的内容。

授课目标

通过教学使学生:

1. 了解压力容器的基本结构、 分类和规范标准;

2. 掌握回转薄壳、厚壁圆筒、平板的应力分析,熟悉壳体的稳定性及典型局部应力的分析;

3. 了解压力容器用材的有关知识;

4. 掌握压力容器设计的基本准则,通过查阅标准、工具书等能够正确设计常规压力容器。了解压力容器分析设计法则、疲劳分析和压力容器的设计技术进展.


课程大纲

第一讲 绪论及压力容器导言

绪论

1.1 压力容器总体结构

绪论及压力容器导言测验

第二讲 压力容器导言

1.3 压力容器规范标准

1.2 压力容器分类

压力容器导言作业

压力容器导言测验

第三讲 压力容器应力分析

压力容器应力分析测验

2.2.1  回转薄壳应力分析1

2.2.2 回转薄壳应力分析2

2.1 载荷分析

压力容器应力分析作业

第四讲 压力容器应力分析

压力容器应力分析测验

2.3.1 厚壁圆筒应力分析1

2.2.3 回转薄壳应力分析3

2.3.2 厚壁圆筒应力分析2

压力容器应力分析作业

第五讲 压力容器应力分析

压力容器应力分析测验

2.4.1 平板应力分析1

2.4.2 平板应力分析2

2.3.3 厚壁圆筒应力分析3

压力容器应力分析作业

第六讲 压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响

3.1 压力容器材料

2.5 壳体屈曲分析

2.6 典型局部应力

压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响测验

压力容器应力分析及压力容器材料及环境和时间对其性能的影响作业

第七讲 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响

压力容器材料及环境和时间对其性能的影响测验

3.4 压力容器材料选择

3.3 环境对压力容器用钢性能的影响

3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响

压力容器材料及环境和时间对其性能的影响作业

第八讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.1 概述

4.3.1 概述

4.2 设计准则

压力容器设计测验作业

第九讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.2圆筒设计1

压力容器设计作业

第十讲 压力容器设计

4.3.3圆筒设计2

压力容器设计作业

压力容器设计测验

第十一讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.4 封头设计

4.3.5 密封装置设计1

压力容器设计作业

第十二讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.7 密封装置设计3

4.3.6 密封装置设计2

压力容器设计作业

第十三讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.8 开孔和开孔补强设计

压力容器设计作业

第十四讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.9 支座和检查孔

4.3.10 超压泄放装置

4.3.11 焊接结构设计

压力容器设计测验

第十五讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.3.13 泄漏试验

4.3.12 耐压试验

4.4 分析设计

压力容器设计作业

第十六讲 压力容器设计

压力容器设计测验

4.5 疲劳分析

压力容器设计作业

预备知识

材料力学,理论力学,工程材料,机械制造技术,工程热力学,过程装备控制技术及应用


证书要求

单元测验占50%;单元作业占50%;总分60-84为合格,85分及以上为优秀。

参考资料

(1) 过程设备设计(第四版), 郑津洋,桑芝富, 化学工业出版社, 2015

(2) 化工容器设计(第三版). 王志文,化学工业出版社,2009

(3) 化工设备设计(第二版). 聂清德,化学工业出版社,2002