石油化工機(jī)械設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目任務(wù)書一、項(xiàng)目名稱典型石油化工單元設(shè)備設(shè)計(jì)——以“XX型列管式換熱器”或“XX型壓力容器”為例二、項(xiàng)目背景與意義石油化工行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及高效性提出了極高要求。石油化工機(jī)械作為過程工業(yè)的核心裝備，其設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗及環(huán)境保護(hù)。本課程項(xiàng)目旨在通過對(duì)典型石油化工單元設(shè)備的完整設(shè)計(jì)過程訓(xùn)練，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、化工原理、工程材料、制圖等相關(guān)知識(shí)，深入理解石油化工設(shè)備的特殊工作條件和設(shè)計(jì)規(guī)范，掌握其基本設(shè)計(jì)方法與流程。通過親身體驗(yàn)從工況分析、方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算到圖紙繪制的全過程，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，樹立工程意識(shí)、規(guī)范意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，為其未來從事石油化工機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維等相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的工程實(shí)踐基礎(chǔ)。三、項(xiàng)目目標(biāo)（一）總體目標(biāo)通過本項(xiàng)目，使學(xué)生掌握石油化工典型單元設(shè)備的設(shè)計(jì)原理、方法和步驟，能夠獨(dú)立完成指定設(shè)備的初步設(shè)計(jì)與校核工作，形成規(guī)范的設(shè)計(jì)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(biāo)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(jì)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(qiáng)度計(jì)算與校核、零部件設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.學(xué)會(huì)查閱和運(yùn)用相關(guān)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范（如GB系列、JB系列等）、設(shè)計(jì)手冊(cè)及文獻(xiàn)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(jìn)行設(shè)備的核心部件強(qiáng)度計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。5.掌握工程制圖技能，能夠獨(dú)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(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書的能力。7.提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通表達(dá)及獨(dú)立思考與解決實(shí)際工程問題的綜合素養(yǎng)。四、項(xiàng)目對(duì)象與主要內(nèi)容（一）項(xiàng)目對(duì)象本項(xiàng)目要求學(xué)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(jì)對(duì)象。學(xué)生可在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，選擇以下兩類設(shè)備之一進(jìn)行設(shè)計(jì)：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(chǔ)罐、分離器等（非簡單儲(chǔ)罐，應(yīng)包含一定的內(nèi)構(gòu)件或特殊功能）。（注：“XX型”由指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況具體指定或由學(xué)生提出經(jīng)教師批準(zhǔn)）（二）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)所選設(shè)備類型，完成以下主要設(shè)計(jì)工作：1.設(shè)計(jì)條件分析與原始數(shù)據(jù)確認(rèn)：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(jì)約束條件。2.結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(qiáng)度計(jì)算校核：*針對(duì)核心受壓元件（如殼體、封頭、法蘭、管板等），根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行強(qiáng)度（或剛度、穩(wěn)定性）計(jì)算與校核。*關(guān)鍵連接部位（如螺栓連接）的強(qiáng)度計(jì)算與校核。*若為換熱器，還需進(jìn)行傳熱計(jì)算、流體阻力計(jì)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(jì)：對(duì)主要零部件進(jìn)行詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)）。*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(jì)計(jì)算書編制：詳細(xì)記錄設(shè)計(jì)思路、計(jì)算過程、數(shù)據(jù)來源、選用公式、圖表及計(jì)算結(jié)果，并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析與討論。8.技術(shù)經(jīng)濟(jì)與安全評(píng)估（簡要）：對(duì)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性進(jìn)行初步分析和評(píng)估。五、項(xiàng)目要求1.設(shè)計(jì)依據(jù)：嚴(yán)格遵守國家及行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)（如《鋼制壓力容器》GB150等）。2.方案合理性：設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠，充分考慮制造、安裝、操作、維護(hù)及檢修的便利性。3.計(jì)算準(zhǔn)確性：計(jì)算過程清晰，公式應(yīng)用正確，數(shù)據(jù)來源可靠，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無誤，并進(jìn)行必要的校核。4.圖紙規(guī)范性：圖紙繪制應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，視圖選擇合理，尺寸標(biāo)注完整清晰，技術(shù)要求明確，公差配合及表面粗糙度標(biāo)注恰當(dāng)。5.報(bào)告完整性：設(shè)計(jì)計(jì)算書（或設(shè)計(jì)說明書）內(nèi)容完整，條理清晰，文字通順，圖表規(guī)范。6.獨(dú)立完成：學(xué)生應(yīng)獨(dú)立思考，自主完成設(shè)計(jì)任務(wù)，杜絕抄襲等不良行為。鼓勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中提出創(chuàng)新性見解。7.時(shí)間管理：嚴(yán)格按照項(xiàng)目時(shí)間安排推進(jìn)設(shè)計(jì)工作，按時(shí)提交各階段成果。六、項(xiàng)目成果提交1.設(shè)計(jì)計(jì)算書（或設(shè)計(jì)說明書）：一份，要求裝訂成冊(cè)，包含詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程、方案論證、圖表等。2.設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)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(xiàng)目進(jìn)展報(bào)告（可選，根據(jù)階段要求）：如中期檢查報(bào)告。七、項(xiàng)目時(shí)間安排（示例，具體由各指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)期教學(xué)計(jì)劃制定）*第X周-X周：項(xiàng)目啟動(dòng)，資料查閱，設(shè)計(jì)對(duì)象及任務(wù)明確，設(shè)計(jì)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(jì)算，材料選擇，進(jìn)行主要強(qiáng)度計(jì)算。*第X周-X周：完成詳細(xì)計(jì)算，零部件設(shè)計(jì)，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(jì)計(jì)算書，進(jìn)行成果整理與自查。*第X周：提交全部設(shè)計(jì)成果，準(zhǔn)備答辯。*第X周：項(xiàng)目答辯與成績?cè)u(píng)定。八、項(xiàng)目組織與分工1.本項(xiàng)目以學(xué)生獨(dú)立完成為主，亦可根據(jù)設(shè)備復(fù)雜程度和教學(xué)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(dān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，成果需體現(xiàn)個(gè)人貢獻(xiàn)）。2.每位學(xué)生（或小組）配備一名指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)全過程的指導(dǎo)、答疑和質(zhì)量把控。3.學(xué)生應(yīng)主動(dòng)與指導(dǎo)教師溝通，定期匯報(bào)進(jìn)展，接受指導(dǎo)。九、考核方式與標(biāo)準(zhǔn)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(jì)態(tài)度、中期進(jìn)展、與教師溝通等。*成果考核：包括設(shè)計(jì)計(jì)算書質(zhì)量（計(jì)算準(zhǔn)確性、邏輯性、規(guī)范性）、圖紙質(zhì)量（完整性、規(guī)范性、表達(dá)清晰度）、設(shè)計(jì)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(zhǔn)確）。2.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（參考，具體由課程組制定）：*設(shè)計(jì)方案與論證（XX%）*設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性與完整性（XX%）*圖紙質(zhì)量與規(guī)范性（XX%）*設(shè)計(jì)計(jì)算書/說明書撰寫質(zhì)量（XX%）*答辯表現(xiàn)與創(chuàng)新點(diǎn)（XX%）*項(xiàng)目過程表現(xiàn)（XX%）十、建議參考資料1.《石油化工機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》及相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)。2.國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如《鋼制壓力容器》（GB150）、《管殼式換熱器》（GB/T151）、《壓力容器法蘭