一、课程基本信息

课程代码：03120104-1

课程名称：化工设备课程设计

课程英文名称:Course design of chemical equipment

课程所属单位：化学与环境工程学院

课程面向专业：化学工程与工艺、环境工程、环境科学、食品安全、制药工程、药物制剂、啤酒酿造与饮料工艺

课程类型：必修课

先修课程：《化工原理》、《化工设备机械基础》和《画法几何及工程制图》

学时学分：总学时1周 ，学分1

二、课程性质与目标

本课程是《化工设备机械基础》课后续的实践性教学环节，化工工艺类学生十分重要的教学环节之一，是与“化工单元过程及设备设计——工艺设计”相互衔接而形成的化工过程基本设计的实践训练过程。其目的是为了使学生进一步加深并综合运用《化工设备机械基础》及相关课程所学过的基本理论、基本知识，训练和掌握典型化工设备机械设计的基本技能。

其任务是使学生在完成化工单元工艺设计的基础上，进行单元过程典型设备的机械设计。使学生掌握设备选材、结构设计、强度设计、标准选用和工程绘图等基本设计方法，具有化工容器及设备设计的初步能力。

本课程的主要课程目标为：

1、掌握化工设计和产品开发的全周期、全流程设计思路和基本方法，能够根据特定工程需求确立设计/开发任务目标及关键因素。（支撑毕业要求指标点3.1）

2、能够针对设计/开发任务目标，实施单元或系统的工艺、装备和控制设计并体现出创新意识。（支撑毕业要求指标点3.2）

3、能够应用设计报告、说明书、工程图或计算机程序等化工专业范式展示设计结果。（支撑毕业要求指标点3.4）

4、了解化工专业相关领域法律法规、产业政策、监管体制、知识产权和技术标准体系。（支撑毕业要求指标点6.1）

表1 课程目标和毕业要求指标点对应关系

三、课程教学内容与要求

（一）课程内容

《化工设备课程设计》的内容应包括：

1.选择材料；

2.计算外载荷；

3.强度、刚度、稳定性设计或校核计算；

4.选择通用零部件；

5.绘制设备总装图；

6.编写设计计算说明书。

（二）教学要求

1）树立正确的设计思想。在设计中要自始至终本着对工程设计认真负责的态度，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性。

2）具有积极主动的学习态度和进取精神。设计中遇到困难不敷衍，通过查阅资料和复习有关教科书，积极思考，主动解决问题，注重能力培养。

3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。当设计与标准规范相矛盾时，必须严格计算和验证，直到符合设计要求，否则应优先按标准选用。

4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。

四、学时分配

（一）课堂讲座（2学时）

1.课程设计的要求、设备的机械设计计算及结构设计；

2.化工设备设计有关标准及设备施工图的绘制。

（二）典型设备的机械设计

1.确定设备机械设计条件和设计准则；

2.进行设备的材料选择、结构设计和机械强度设计，进行设备标准零部件的选用。

（三）设备装配图的绘制

按照化工设备装配图绘制的规范要求，正确表达和绘制出典型设备（如：换热器、反应釜、塔器等）的装配图。

（四）撰写设计说明书

按照要求整理和编写设计说明书。

具体设计设计时间安排见下表：

表2学时分配表

五、课程设计环节与课程设计要求

《化工设备课程设计》课程设计包括设计计算、绘图及编写设计计算说明书三个主要教学环节。设计计算部分主要是老师讲授课程设计的要求、设备的机械设计计算步骤与方法，结构设计，化工设备设计有关标准及设备施工图的绘制。主要采用案例解析、例题演示、理论推导等方法，强调知识和能力体系的逻辑关联；课程设计则是分阶段设计目标为导向，要求学生通过自主性学习（教师指导阅读）和思考形成设计方案，进而在设计过程中训练运用设计手册、计算和制图三大应用技能；也鼓励学生提出创新设想，此外还强调易于忽略的技术规范，引导学生逐步形成严谨周密却又大胆创新的设计风格。

表3 课程目标及其实现方法

六、课程设计考核评价

本课程的考核采取编写说明书与绘制装配图相结合方式进行。编写说明书主要考查学生制定程设计思路和基本方法，确定设计中任务目标及关键因素，在设计中了解和运用化工专业相关领域法律法规、产业政策、监管体制、知识产权和技术标准体系，对化工操作单元原理的掌握程度，设计计算结果的正确与否，说明书的编写格式是否正确等，装配图的绘制主要考查学生对工程制图的掌握情况，图线选取，结构的表达正确与否。

表4 课程目标对应的考核评价方法

表5 说明书的评价标准

表6 图纸的评价标准

七、教材与主要参考书

教材：蔡纪宁，张秋翔.化工设备机械基础课程设计指导书（第二版）.北京：化学工业出版社，2011年

主要参考资料：

［1］赵军.化工设备机械基础（第二版），北京：化学工业出版社，2007

［2］GB150-2011《固定式压力容器》

［3］HGT 20668-2000《化工设备设计文件编制规定》

［4］《固定式压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 2009

［5］匡国柱.化工单元过程及设备课程设计，北京：化学工业出版社

八、课程目标达成度评价和改进措施

表6 学生个体对课程目标的达成度统计表

表7 课程目标达成结论及改进措施

九、说明

化工设备课程设计总学时一周。

执笔人：丁世云

2020.1