化工设备机械基础大纲

《化工设备机械基础》课程大纲

课程编号：

课程类型：技术基础课 学时：48

适用对象：精细化工专业

使用教材：《化工设备机械基础》高安全编著，化学工业 参考书：1、《化工设备机械基础》赵 军等编，化学工业，2000

2、《化工设备机械设计基础》潘永亮主编，科学，1999年 3、《化工轻工机械设计基础》陈经梅等编，XX大学，1994

第一部分 前言

一、课程的性质

本课程是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课。通过本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定必要的基础。使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。

二、课程基本理念

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1.坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。

2.注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。 3.把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注意发展学生专业思维和专业应用能力。

4.培养学生分析问题、解决问题的能力 三、课程的设计思路

《化工设备机械基础》课程在设计思想上充分体现一体化，即：理论与实践内容一体化、知识传授与动手训练场地一体化、理论与实路教师为一人的“一体化”。

《化工设备机械基础》的课程内容要经历由社会调研的行业岗位分析到典型工作任务确定，从典型工作任务对职业核心能力的要求到学习领域的设定，强调学习领域的教学内容是由多个学习专情境的整合，在每个学习情景构建中分成应知知识点、职业能力要点、职业素质训练三个部分，为学生素质能力、职业能力、创新能力培养开拓了新的途径，每一个学习情境对应一个典型工作过程。

第二部分 课程目标

一、课程目标

教学目标和总体要求是本课程的学习，掌握一定的化工机械方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行结构分析和设计的初步能力，为今后从事化工工艺过程研究、设计和生产管理奠定

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必要的基础。使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。

通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人效、沟通及合作等方面的态度和能力。

二、职业能力目标 （一）知识目标

1.（1）了解化工设备对金属材料的强度、塑性及韧性等的要求。

（2）了解低温条件对材料韧性的影响，高温对低碳钢屈服极限和强度极限的影响。理解材料的蠕变、蠕变极限、持久极限等概念。

（3）掌握碳素钢、普通低合金钢、不锈钢及铸铁牌号的意义。

（4）了解铁碳合金的组织结构。 （5）理解铁碳合金状态图。 （6）理解钢的热处理。 （7）了解化工设备用钢

（8）了解有色金属及其合金材料的种类特点及其应用。

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（9）了解非金属材料的种类、特点及应用。

（10）理解材料发生化学腐蚀、电化学腐蚀的原理及条件。 （11）了解均匀腐蚀和非均匀腐蚀的区别及设计上的处理方法。

（12）了解防腐蚀的方法 2.构及等面积补强设计。

（5）了解容器各附件。（1）了解容器的主要分类方法。 （2）了解容器零部件的标准化 （3）了解压力容器的相关法规和标准 （4）了解强度理论及其强度条件

（5）理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择。

（6）了解容器压力试验的目的、方法，以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件。

（7）理解规定容器最壁厚的目的及具体要求。

（8）理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法。

（7）理解常压容器的设计方法。

3. （1）了解法兰密封的原理、法兰的结构及法兰标准。 （2）了解容器支座的型式、结构及标准。 （3）理解应力集中和应力集中系数。

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（4）了解开孔补强的结

4. （1）理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件

（2）了解管子与管板连接的方法及特点。 （3）了解折流板、导流筒、挡板等的作用。 （4）了解设置膨胀节的目的与结构。

（5）了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头式和U型管式换热器管板的计算。

5. （1）了解板式塔中的整块式和分块式塔盘的结构。 （2）了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构。

（3）了解塔体和裙座的强度计算。

6. （1）理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和蛇管）的结构。

（2）了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附件的结构和作用。

（3）了解电机和减速器选型的依据。 （4）了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念。

（5）了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。 （二）能力目标

本课程是工程性和应用性很强的一门课，它必须反映出最新

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工程应用标准。教学中主要介绍化工容器与设备机械设计基础知识，共分三部分，即化工设备材料，化工容器设计，典型化工设备的机械设计，其中以化工容器的工程设计方法为主线，以此来分析容器的应力（重点放在中低压容器设计），设备的结构与设计，容器的材料的选择及最新工程应用标准等。

通过本课程的学习，培养大家学会如何全面考虑、分析和解决工程实际问题，初步建立起完整的容器设计思想。

（三）素质目标

在以实际操作过程为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。

第三部分 课程内容与要求

通过实际制作过程完成教学内容，课程建议总课时为48，项目内容组织与学时分配如下所示：

学习情境1：化工设备材料（约学时） 教学目的与要求：

知识点：（1）了解化工设备对金属材料的强度、塑性及韧性等的要求。

（2）了解低温条件对材料韧性的影响，高温对低碳钢屈服极限和强度极限的影响。理解材料的蠕变、蠕变极限、持久极限

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等概念。

（3）掌握碳素钢、普通低合金钢、不锈钢及铸铁牌号的意义。

（4）了解铁碳合金的组织结构。 （5）理解铁碳合金状态图。 （6）理解钢的热处理。 （7）了解化工设备用钢

（8）了解有色金属及其合金材料的种类特点及其应用。 （9）了解非金属材料的种类、特点及应用。

（10）理解材料发生化学腐蚀、电化学腐蚀的原理及条件。 （11）了解均匀腐蚀和非均匀腐蚀的区别及设计上的处理方法。

（12）了解防腐蚀的方法。 技能点：

学会查阅有关材料的国家标准 学习情境2：化工容器设计 知识点

（1）了解容器的主要分类方法。 （2）了解容器零部件的标准化 （3）了解压力容器的相关法规和标准

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（4）了解强度理论及其强度条件

（5）理解内压作用的圆筒、球壳的设计公式及设计参数的选择。

（6）了解容器压力试验的目的、方法，以及试验压力的确定和试验条件下应力应满足的条件。

（7）理解规定容器最壁厚的目的及具体要求。

（8）理解各种封头的结构及其特点，以及各种封头的设计方法。

（7）理解常压容器的设计方法。

（8）了解法兰密封的原理、法兰的结构及法兰标准。 （9）了解容器支座的型式、结构及标准。 （10）理解应力集中和应力集中系数。 （11）了解开孔补强的结 技能点：

会查阅有关压力容器的国家标准，学会阅读和绘制零部件图 学习情境3：

（1）理解固定管板式、浮头式和U型管换热器的特点及使用条件

（2）了解管子与管板连接的方法及特点。 （3）了解折流板、导流筒、挡板等的作用。 （4）了解设置膨胀节的目的与结构。

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（5）了解影响固定式换热器管板强度的主要因素，以及浮头式和U型管式换热器管板的计算。

（6）了解板式塔中的整块式和分块式塔盘的结构。 （7）了解填料塔中的液体分布装置的型式及特点，以及填料塔中的液体再分器和填料支承的结构。

（8）了解塔体和裙座的强度计算。

（9）理解罐体几何尺寸的确定方法，以及传热附件（夹套和蛇管）的结构。

（10）了解搅拌器的类型与特点，以及搅拌附件的结构和作用。

（11）了解电机和减速器选型的依据。 （12）了解临界转速、刚性轴、柔性轴等概念。

（13）了解填料密封和机械密封的密封原理、结构及其特点。 技能点：

学会绘制设备装配图

第四部分 实施建议

课 时 分 配 表

序号 理论学时 实践学时 学习情境内容 总学时 备注 - .可修编 .

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1 2 3 4 5 6 7 化工容器 化工设备常用材料及选择 内压薄壁容器的设计 压力容器零部件 搅拌式反应器及其机械设计 塔设备及其机械设计 换热设备 合计

二、教学方法与手段

3 9 6 6 6 9 9 48 采用讲授法、案例法、任务驱动法、多媒体教学。学生更多的思维活动空音，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。

2.教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解学生的基础和情况，结合其实际水平和能力，认真指导。

3.教学中要结合教学内容的特点，培养学生学习的习惯，开动脑筋，努力提高学生的自学能力和创新精神，分析原因，找到解决问题的方法和技巧。

4.重视学生之间的团结和协作，培养共同解决问题的团队精神。

5.加强对学生掌握技能的指导，教师要手把手的教，多作示

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X。

6.教学中注重行为引导式教学方法的应用。

7.在规X的前提下，注重对学生所完成电路工艺及整体美观方面的引导。

8.任课教师根据学生情况及学院条件，可设计相应难度的主题，以达到教学目的。

三、教学评价与考核方式

对学生实行以职业能力为中心的考核，通过各种不同的考试形式激发学生自主学习的积极性，在解决问题的工作能力；获取新知识、新技能的学习能力；团队活动的合作能力；职业语言表达能力等方面得到体现。

1.采用阶段评价，过程性评价与目标评价相结合，项目评价，理论与实践一体化评价模式。

2.关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、学生实践教学体会、施工进度基本技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。

3.应注意学生实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。

4.考核知识点与技能点全面开放，以项目带动知识点的学习。

（一）对学生的评价

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以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和答辩成绩相结合的形式。

考试课 考核方式：考试占70%；平时作业占30% 1.平时成绩（课堂提问、学生作业、平时测验、出勤情况）30%

3.理论考核70%

以上比例可以根据实际情况调整。 （二）对教师的评价 按照学校相关规定进行。 （三）对课程体系的评价

按照《课程建设工作条例》评价。 四、建议教材与主要参考书 1.建议教材

选用中等职业教育国家规划教材， 《 化工设备机械基础》 高安全 主编 由化学工业出版。

2.主要参考书

1、《化工设备机械基础》赵 军等编，化学工业，2000 2、《化工设备机械设计基础》潘永亮主编，科学，1999年 3、《化工轻工机械设计基础》陈经梅等编，XX大学，1994

五、职业XX书的取得

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六、课程资源的开发与利用 1.信息技术应用

（1）注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。

（2）积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育和电子论坛等岗上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递和双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。

（3）运用现代教育技术和虚拟现实技术，建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境，优化教学过程，提高教学质量和效率，有利于规X学生操作流程，有利于培养学生专业素质。

（4）建立习题库及答案，同时为学生提供了多种版本的参考书，有利于学生复习和巩固知识。

（5）建立学习资料库，推荐国内与专业有关的地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

2.工学结合

（1）产学合作开发课程资源，充分利用本行业典型的生产

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企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，实践“工学”交替，满足学生的实习实训，同时为学生的就业创造机会。

（2）建立一支适合本专业的、稳定的、开放性的、具有丰富实路施工经验的兼职教师，实现理论教学与实践教学合一、专职教师与兼职教师合一、课堂教学与生产现场教学合一，满足学生综合职业能力培养的要求。

3.工作规X

（1）认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，认真落实各项安全措施，坚持安全工作是一切工作的基础，积极完成各项工作任务。

（2）有计划地组织对学生进行安全思想、安全制度和安全技术的教育培训，不断提高学生的安全技能和意识。

（3）进入实训场地，认真组织各种安全活动，构筑安全文化，强化安全意识。

（4）学生应做好预先复习，指导教师不得擅自脱岗，应记好考勤。

（5）在实训中，学生必须服从指导教师，未经允许不得擅自启动电源，使用仪器、设备等。

（6）凡违反操作规程、损坏仪器、设备者，应按规定赔偿损失。

七、说明

1.授课：理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。

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2.环境：多媒体教室

3.能力培养要求：着重培养学生的自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。

4.先修课程：化工原理;化工制图等。

主讲教师根据本课程标准制定具体的授课计划。

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