石油化工機械設(shè)計課程項目任務(wù)書一、項目名稱典型石油化工單元設(shè)備設(shè)計——以“XX型列管式換熱器”或“XX型壓力容器”為例二、項目背景與意義石油化工行業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其生產(chǎn)過程具有高溫、高壓、易燃、易爆、連續(xù)化、大型化等顯著特點，對生產(chǎn)設(shè)備的可靠性、安全性、經(jīng)濟性及高效性提出了極高要求。石油化工機械作為過程工業(yè)的核心裝備，其設(shè)計水平直接關(guān)系到整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗及環(huán)境保護。本課程項目旨在通過對典型石油化工單元設(shè)備的完整設(shè)計過程訓練，使學生能夠綜合運用所學的機械設(shè)計、材料力學、化工原理、工程材料、制圖等相關(guān)知識，深入理解石油化工設(shè)備的特殊工作條件和設(shè)計規(guī)范，掌握其基本設(shè)計方法與流程。通過親身體驗從工況分析、方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度計算到圖紙繪制的全過程，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力，樹立工程意識、規(guī)范意識和創(chuàng)新意識，為其未來從事石油化工機械設(shè)計、制造、運維等相關(guān)工作奠定堅實的工程實踐基礎(chǔ)。三、項目目標（一）總體目標通過本項目，使學生掌握石油化工典型單元設(shè)備的設(shè)計原理、方法和步驟，能夠獨立完成指定設(shè)備的初步設(shè)計與校核工作，形成規(guī)范的設(shè)計成果，并具備一定的工程問題分析與創(chuàng)新能力。（二）具體目標1.深入理解所選典型石油化工設(shè)備（如列管式換熱器或壓力容器）的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及在工藝流程中的作用。2.掌握石油化工設(shè)備設(shè)計的基本流程，包括原始數(shù)據(jù)搜集與分析、結(jié)構(gòu)選型、材料選擇、強度計算與校核、零部件設(shè)計等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.學會查閱和運用相關(guān)的國家及行業(yè)標準、規(guī)范（如GB系列、JB系列等）、設(shè)計手冊及文獻資料。4.能夠根據(jù)給定的工藝參數(shù)（如操作壓力、溫度、介質(zhì)特性、處理量等），進行設(shè)備的核心部件強度計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計。5.掌握工程制圖技能，能夠獨立繪制設(shè)備的裝配圖和主要零部件圖。6.培養(yǎng)撰寫規(guī)范、嚴謹?shù)墓こ淘O(shè)計計算書和設(shè)計說明書的能力。7.提升團隊協(xié)作、溝通表達及獨立思考與解決實際工程問題的綜合素養(yǎng)。四、項目對象與主要內(nèi)容（一）項目對象本項目要求學生以石油化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的某一典型單元設(shè)備為設(shè)計對象。學生可在指導教師指導下，選擇以下兩類設(shè)備之一進行設(shè)計：1.XX型列管式換熱器：如固定管板式、浮頭式、U型管式等。2.XX型壓力容器：如反應(yīng)釜、儲罐、分離器等（非簡單儲罐，應(yīng)包含一定的內(nèi)構(gòu)件或特殊功能）。（注：“XX型”由指導教師根據(jù)教學重點和學生實際情況具體指定或由學生提出經(jīng)教師批準）（二）主要設(shè)計內(nèi)容根據(jù)所選設(shè)備類型，完成以下主要設(shè)計工作：1.設(shè)計條件分析與原始數(shù)據(jù)確認：明確設(shè)備的操作工況（壓力、溫度、介質(zhì)性質(zhì)及腐蝕性、處理量等），分析設(shè)計約束條件。2.結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與選型：*設(shè)備主體結(jié)構(gòu)形式的選擇與論證。*主要零部件（如殼體、封頭、管板、換熱管/內(nèi)構(gòu)件、法蘭、支座、人孔/手孔、接管等）的結(jié)構(gòu)選型。*密封結(jié)構(gòu)設(shè)計與密封件選型。3.材料選擇：根據(jù)介質(zhì)腐蝕性、操作溫度、壓力及經(jīng)濟性等因素，合理選擇設(shè)備主體及主要零部件的材料，并說明選擇依據(jù)。4.主要尺寸初步確定與強度計算校核：*針對核心受壓元件（如殼體、封頭、法蘭、管板等），根據(jù)相關(guān)標準規(guī)范進行強度（或剛度、穩(wěn)定性）計算與校核。*關(guān)鍵連接部位（如螺栓連接）的強度計算與校核。*若為換熱器，還需進行傳熱計算、流體阻力計算等，以確定換熱面積、管程/殼程流速等關(guān)鍵參數(shù)。5.零部件設(shè)計：對主要零部件進行詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定其具體尺寸和技術(shù)要求。6.繪圖工作：*繪制設(shè)備總裝配圖一張（A0或A1幅面，符合機械制圖國家標準）。*繪制主要零部件圖至少兩張（A2或A3幅面，如管板、封頭或某一重要內(nèi)構(gòu)件）。7.設(shè)計計算書編制：詳細記錄設(shè)計思路、計算過程、數(shù)據(jù)來源、選用公式、圖表及計算結(jié)果，并對設(shè)計結(jié)果進行分析與討論。8.技術(shù)經(jīng)濟與安全評估（簡要）：對設(shè)計方案的經(jīng)濟性、安全性進行初步分析和評估。五、項目要求1.設(shè)計依據(jù)：嚴格遵守國家及行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)標準、規(guī)范和設(shè)計手冊（如《鋼制壓力容器》GB150等）。2.方案合理性：設(shè)計方案應(yīng)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠，充分考慮制造、安裝、操作、維護及檢修的便利性。3.計算準確性：計算過程清晰，公式應(yīng)用正確，數(shù)據(jù)來源可靠，計算結(jié)果準確無誤，并進行必要的校核。4.圖紙規(guī)范性：圖紙繪制應(yīng)符合國家標準，視圖選擇合理，尺寸標注完整清晰，技術(shù)要求明確，公差配合及表面粗糙度標注恰當。5.報告完整性：設(shè)計計算書（或設(shè)計說明書）內(nèi)容完整，條理清晰，文字通順，圖表規(guī)范。6.獨立完成：學生應(yīng)獨立思考，自主完成設(shè)計任務(wù)，杜絕抄襲等不良行為。鼓勵學生在設(shè)計中提出創(chuàng)新性見解。7.時間管理：嚴格按照項目時間安排推進設(shè)計工作，按時提交各階段成果。六、項目成果提交1.設(shè)計計算書（或設(shè)計說明書）：一份，要求裝訂成冊，包含詳細的設(shè)計計算過程、方案論證、圖表等。2.設(shè)計圖紙：*設(shè)備總裝配圖（1份，紙質(zhì)版及電子版）。*主要零部件圖（至少2份，紙質(zhì)版及電子版）。3.電子版文件：所有設(shè)計計算書文檔、圖紙文件（CAD格式及PDF格式）刻錄成光盤或按指定方式提交。4.項目進展報告（可選，根據(jù)階段要求）：如中期檢查報告。七、項目時間安排（示例，具體由各指導教師根據(jù)學期教學計劃制定）*第X周-X周：項目啟動，資料查閱，設(shè)計對象及任務(wù)明確，設(shè)計條件分析，方案初步構(gòu)思。*第X周-X周：結(jié)構(gòu)方案論證與確定，主要參數(shù)計算，材料選擇，進行主要強度計算。*第X周-X周：完成詳細計算，零部件設(shè)計，開始繪制裝配圖和零件圖。*第X周-X周：完成圖紙繪制，編寫設(shè)計計算書，進行成果整理與自查。*第X周：提交全部設(shè)計成果，準備答辯。*第X周：項目答辯與成績評定。八、項目組織與分工1.本項目以學生獨立完成為主，亦可根據(jù)設(shè)備復雜程度和教學安排，組織2-3人小組合作完成（小組合作需明確每人具體分工及承擔的設(shè)計任務(wù)，成果需體現(xiàn)個人貢獻）。2.每位學生（或小組）配備一名指導教師，負責設(shè)計全過程的指導、答疑和質(zhì)量把控。3.學生應(yīng)主動與指導教師溝通，定期匯報進展，接受指導。九、考核方式與標準1.考核方式：過程考核與成果考核相結(jié)合。*過程考核：包括資料查閱能力、方案構(gòu)思與論證、設(shè)計態(tài)度、中期進展、與教師溝通等。*成果考核：包括設(shè)計計算書質(zhì)量（計算準確性、邏輯性、規(guī)范性）、圖紙質(zhì)量（完整性、規(guī)范性、表達清晰度）、設(shè)計方案的合理性與創(chuàng)新性、答辯表現(xiàn)（陳述清晰、回答問題準確）。2.評分標準（參考，具體由課程組制定）：*設(shè)計方案與論證（XX%）*設(shè)計計算的準確性與完整性（XX%）*圖紙質(zhì)量與規(guī)范性（XX%）*設(shè)計計算書/說明書撰寫質(zhì)量（XX%）*答辯表現(xiàn)與創(chuàng)新點（XX%）*項目過程表現(xiàn)（XX%）十、建議參考資料1.《石油化工機械設(shè)計手冊》及相關(guān)專業(yè)設(shè)計手冊。2.國家及行業(yè)標準：如《鋼制壓力容器》（GB150）、《管殼式換熱器》（GB/T151）、《壓力容器法蘭