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浅谈“化工过程设计”课程学习技巧
发布日期:2017-07-17   浏览次数:1
核心提示:《化工过程设计》课程是我校研究生化学工程与技术专业的专业学位课。该课的内容是以现代化工设计院的设计内容和设计方法为依托,从培养卓越化工工程师的角度出发,重点介绍化工设计的基础知识、设计思想、设计方法、设计步骤,各种工程图纸的图样,技经分析,以及计算机辅助设计等的工程技术类课。
 《化工过程设计》课程是我校研究生化学工程与技术专业的专业学位课。该课的内容是以现代化工设计院的设计内容和设计方法为依托,从培养卓越化工工程师的角度出发,重点介绍化工设计的基础知识、设计思想、设计方法、设计步骤,各种工程图纸的图样,技经分析,以及计算机辅助设计等的工程技术类课。课程的目的是引导学生使用以前学到的专业基础知识,学习如何根据化工开发实验结果,即从工程实施的角度并考虑流程的安全性、经济合理性等,来进行化工流程的工艺设计乃至扩大到整个化工厂设计。为培养从事化工设计(包括化工工艺设计乃至化工厂设计)、化工生产管理方面的化工人才打下基础,为使学生在校所学知识与化工设计、生产部门的实际需求相衔接。使学生在学习和工程实践过程中,逐步实现由学生向工程师的转变。

化工过程设计课程特点综合性强,实践性强,涉及知识面广、专业多、标准规范多,课程内容多,课时短等。对于在校学生来说,学好并能够胜任设计工作,不是易事。因该课程理论知识并不深奥,但需要具备丰富的工程实际经验,大部分学生都能听懂,但就是不会正确使用,达不到教学要求学习效果。为了便于同学对该课程理解及更好的学习,笔者结合二十年多年来工程设计经验和理论教学经验,对“化工过程设计”课程学习方法进行了总结分析,供同学学习参考,以便让学生更好地学好、用好该课程。

1  思想重视,积极主动求学

化工专业的学生毕业之后基本上有两大去向,一是读研读博,二是参加工作。对读研读博的学生来讲,部分人要从事科研工作,需要把好的科研成果包装成商品,或实现工业化生产,在此过程中都离不开化工过程设计。对参加工作的学生来讲,主要从事化工、制药等工作,无论是新建、改建和扩建一个工厂,还是技术革新、装置能力的核算、工厂的改造挖潜,降低能耗,综合利用,三废处理,提高生产效率,以至于产品的开发、中间实验都需要一定的化工开发和化工过程设计的专业知识。还有部分学生踏入设计院直接从事设计工作。这门课正是传授设计方面知识,提高工程设计能力的课程,对未来的工作非常需要。同时这门课程也是化工专业的主干课程,学好该课程必须的。

化工过程设计是一门非常实用的专业课,所教授的知识为设计院工艺专业应当具备的,通过学习训练提高工程设计能力,对学生求职谋生非常有利。我们必须在思想上重视,不旷课,认真听专业老师讲解,认真完成作业,积极主动学习,利用不多学时,学好该课程,这对在校完成学业及毕业后工作都非常必要。

2  厘清脉络,将繁而散的知识衔接起来学习

化工厂建立的一般需要立项、设计、施工、试车等几个阶段。该课程要传授的知识是化工厂建立过程中有关设计方面的知识,主要化工工艺设计方面知识。化工厂设计特别是大中型化工厂的设计是一庞大的系统工程,设计内容复杂多样,专业众多,关联性强,对化工过程设计课程不了解的老师、学生普遍认为该课程难讲,内容多,知识点散,课程系统性不好,学生学起来,比较凌乱。为了帮助学生更好的系统性学好该课程,一定要厘清化工过程设计及课程的脉络,把分散的知识衔接起来,前后章节关联起来学习。老师教授、学生学习该课程建议沿着化工厂建立及化工工艺设计步骤两条线,展开讲解、学习,这样有助于学生对课程结构的理解,有助于对化工设计程序及的内容的理解,有助于设计工作的开展。

(1)抓化工厂建立主线,便于了解设计工作内容及程序

化工厂建立的一般需要立项、设计、施工、试车等几个阶段,对于化工过程设计课程的学习也沿着这条线进行理解深入学习。在立项阶段即设计前期要做项目建议书或可行性研究报告,建一化工厂要牵涉国家、地方、个人的利益,要经过政府部门审批,监管,走审批手续,那么拿什么资料,最重要的资料为可研报告,拿着可研报告给有关政府部门汇报,提供给环评、安评、职评单位,完成相应报批审批工作。

在化工厂设计阶段,主要是请化工设计院完成化工厂的工程设计,工厂设计涉及到工艺、设备、土建、电气、自动控制、卫生工程等的工程设计。该课程主讲的内容为工艺设计部分,其他非工艺专业配合完成生产装置整体设计或一个化工厂的设计。

化工厂的建设需要资金投入,还要政府的审批、监管,化工过程设计也涉及众多专业,众多领域,相互之间进行商议是不可避免的,对设计方案进行讨论论证,避免出现重大设计失误,设计要分步骤进行,先进行初步设计或基础工程设计,待各方面认可后,再进行施工图设计或详细工程设计。

委托的设计院若没有该项目的生产技术,那么无法进行设计,需要向技术拥有方购买工艺包或设计资料,依次进行工程设计。工艺包简单的可理解为生产某一产品的技术资料文件包。

在化工厂施工阶段,化工厂施工、生产装置的安装依据为化工厂设计阶段的施工图纸,所以要求施工图纸设计深度要满足施工安装需要。

在化工厂试车阶段,由技术人员组织生产试车。

考核验收后,转入正常生产,最后由施工单位组织出竣工图。

(2)抓工艺过程设计主线,开展生产装置的设计

化工厂的核心部分为生产装置,生产装置的设计由工艺专业牵头,其他专业配套的完成。工艺过程设计的设计内容众多,一环扣一环,关联性强,要按照内在的逻辑关系进行。

化工厂生产装置的设计步骤:

第1步,选定生产方法,设计产品生产过程。设计结果以工艺流程草图呈现出来。

第2步,按工艺流程草图及生产规模要求,完成各个步骤的进出物流计算,即物料衡算;对于有热量产生、需求的设备还要进行热量衡算。

第3步,根据物料衡算,热量衡算结果,完成PFD;完成设备选型,非标设备完成设备的工艺计算,给设备专业提供设计条件,由设备专业完成非标设计设计图纸。

第4步,根据选定的设备,修改完善流程图,设计绘制PID。

第5步,完成车间设备布置图。

第6步,完成车间管道布置图及材料统计。

第7步,完成向土建、电气、仪表、设备等非工艺专业提供设计条件,由他们提供配套设计。

3 抓重放轻,一般内容要理解而重点内容要学透

化工过程设计课程涉及篇幅长内容多,信息量大,在短短的30多学时中,学好该课程实属不易,要达到学以致用更难。在有限课时下,面对众多的授课内容,要抓重放轻,将重点内容学透,其他一般内容要理解,当涉及到时要有印象,能够找到,在做中学,做的多了也就记住了。

该课程的要学会的重点内容是:熟悉化工过程设计脉络及套路,学会可研报告的编制、工艺包的设计、物料衡算、热量衡算;会设计绘制P&ID、车间设备布置图、管道布置图。

 
 
 
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