《传热设备操作与维护》课程整体设计

1、传热设备操作与维护课程整体设计（2009级 应用化工技术专业） 制 定 人： 卜雪峰专业带头人： 韩德红 系 主 任： 董传民教 学 中 心：批 准 日 期：2010 年 7 月传热设备操作与维护 课程整体设计一、课程信息适用专业 2009级应用化工技术专业 课程代码所属系部 化工系设 计 人 卜雪峰 审 批 人二、课程性质（一）课程在专业中的地位虽然工业生产中的化工产品种类很多，成千上万，但是，化工生产过程的却可以分为三大基本组成部分：原料的预处理、化学反应过程、产品的分离及加工。根据这三大基本组成部分及企业岗位调研，化工专业的核心课程化工产品分析与检测、流体输送设备操作与维护、传热设备操作

2、与维护、传质分离设备操作与维护、反应器操作与维护、典型化工产品工艺优化。该课程与流体输送设备操作与维护、传质分离设备操作与维护共同完成化工生产中的物理操作过程的培养。该课程是在学生修完公共基础学习领域课程及无机化学、有机化学、物理化学、化工产品分析与检测等专业基础课程后进行学习，并为后续核心课程化学反应器操作与维护和典型化工产品工艺优化打下知识和技能基础。化学反应器操作与维护是在物理操作过程的基础上对化学反应过程操作与控制的知识和能力的培养。典型化工产品工艺优化是应用化工技术专业综合职业能力培养的核心课程，是综合工艺学习课程，既有物理操作过程也有化学反应生产过程。所以传热设备操作与维护与其他两

3、个学习领域的课程即流体输送设备操作与维护、传质分离设备操作与维护一起在整个应用化工技术专业课程体系中起到承上启下的作用。应用化工技术专业课程体系热量的传递过程是自然界中普遍存在的一种物理现象，并且在工程技术领域中得到广泛的应用。无论是在能源、宇航、化工、动力、冶金、机械、建筑等工业部门，还是在农业、环境保护等部门中都会涉及到很多传热问题。传热与我们日常生活的关系也很密切。化学过程中传热过程的应用更为普遍。因为无论是生产中的化学反应过程，还是物理操作过程，几乎都伴有热量的传递。换热设备是化工生产中应用最普遍的单元操作设备。据统计，在一般的石油化工企业中，换热设备的费用占总投资的30%40%，在炼

4、油厂中高达40%50%；换热设备的重量占设备总重量的40%左右。随着世界能源供应日趋紧张，应用传热理论提高热能的综合利用率就显得尤为重要。所以，传热设备的操作与维护在化工生产中是典型的行动领域，也是我们应用化工技术专业的重点学习领域。传热设备操作与维护学习领域课程是山东科技职业学院应用化工技术专业的一门专业核心课程。 三、设计思路 1.课程设计的依据：化工生产的内在原理、学生的认知能力 2.课程内容设计的依据：该课程内容的选取是根据由简单到复杂的原则，先学习换热器基本操作和维护，然后学习典型的换热过程蒸发设备的操作和维护，该过程的热量由高温传到低温，最后学习难度增加的典型换热过程冷冻设备的操作

5、与维护，该过程是热量从低温传到高温。 3.课程编排的思路： 在仿真操作过程中理解理论，在理论指导下进行实训设备操作、在传热理论和操作都有一定掌握的基础上，学习典型传热过程蒸发和冷冻，并进行仿真操作的自我学习及理论总结。 4.实施设计的思路：先仿真操作、理解原理、实训设备操作、再学习典型传热过程蒸发和冷冻。5.课程资源和考核评价的思路：过程考核、综合评价、百分制。 四、课程设计（一）课程目标设计 通过该课程各个环节的学习，学生能够达到以下目标1、知识目标:（1）能够解释传热过程的原理；（2）能够说明典型换热器、蒸发器、冷冻设备的结构；（3）能够清楚换热过程中常见的故障和故障产生的原因。（4）掌握

6、传热操作的基本知识、基本理论与工艺计算；掌握传热过程的操作技术、常见事故及处理方法；掌握热电阻、热电偶等常用温度测量仪表的使用方法。（5） 理解间壁传热的热阻构成、强化传热的方法与途径、设备与管道的热损失及其保温措施；理解列管换热器的选型方法。（6） 了解工业换热器的类型、结构、特点、操作原理及使用范围，新型换热器的发展趋势；了解工业上常用测温仪表的分类、结构、工作原理、适用范围及安装维护；了解换热器的自动控制方案及选用方法。（7） 熟悉真空蒸发的特点及其作用；（8） 掌握多效蒸发的流程及其计算要点；（9） 掌握蒸发操作效数限制及蒸发过程的节能措施；（10） 熟悉蒸发过程的强化措施；（11）

7、了解蒸发操作的特点及其在工业生产中的应用；（12） 了解各种蒸发器的特点及其在工业生产中的应用；（13） 了解各种蒸发器的结构特点、性能及应用范围；（14） 了解蒸发器的选型原则。（15） 掌握制冷的原理；（16） 熟悉制冷剂的选择依据；（17） 理解制冷设备的结构原理。 2、能力目标：（1）仿真操作中：能熟练进行列管换热器、管式加热炉、锅炉、压缩机、CO2压缩工段的开车和停车操作，能熟练进行事故的判断和排除。（2）传热实训设备操作：能熟练进行该设备的开车准备、开车、正常操作、停车、事故处理和设备维护操作、能熟练进行该设备的DCS控制操作。（3）能根据生产任务对列管换热器、套管换热器、板式换热

8、器等常用换热器实施基本操作；能正确使用各类常见的温度测量仪表；能对换热器进行自动控制操作；能根据生产工艺要求和设备特点制定传热过程的安全操作规程。（4）能利用传热基本理论与工程技术观点分析和解决传热操作中的传热效率下降、振动、工艺 介质参数不达标等常见事故。（5）能根据工艺过程需要正确查阅和使用一些常用的工程计算图表、手册、资料等，并能够进行传热量的计算、平均传热温差计算、换热面积计算、对流传热系数、总传热系数、列管换热器的选型计算。能根据生产任务对典型蒸发器实施基本操作，并能根据生产任务和设备特点制定蒸发操作的安全操作规程；（7）能运用蒸发基本理论与工程技术观点分析和解决蒸发操作中的蒸发效率

9、下降、振动、蒸发室真空度不达标等常见故障；(8 ) 根据工艺过程需要正确查阅和使用一些常用的工程计算图表、手册、资料等，并进行必要的工艺计算。(9) 能对蒸发设备的故障进行分析和处理。(10 掌握制冷的原理；(11) 熟悉制冷剂的选择依据；(12) 理解制冷设备的结构原理。3、素质目标：（1）具有规范操作、敬业爱岗、团结协作的精神；（2）具有爱护设备、爱护环境的职业素质；（3）具有听从指挥、遵守纪律的精神；（4）具有实事求是的工作态度；（5）具有加踏实地的工作作风。（6）帮助学生逐步建立工程技术观念，培养学生追求知识、严谨治学、勇于创新的科学态度和理论联系实际的思维方式。（7）培养学生逐步形成

10、安全生产、节能环保的职业意识和敬业爱岗、严格遵守操作规程的职业操守。（8）培养学生团结协作、积极进取的团队合作精神。（二）课程内容设计设备结构认识和学习利用仿真素材库，设备操作学习是先仿真操作，然后实际操作；仿真中边操作边理解理论，然后在其指导下进行实训操作，通过实际设备操作，进一步理解学理论的用途。在仿真操作过程中，通过操作重点解决学生“四懂”的问题，并且仿真操作是一人一机，有利于学生自己单独的思考及对“四懂”问题的理解和掌握，在仿真中可以边操作边理解和学习理论。仿真操作的优点是可以多次练习，操作不规范、或者压力、温度、进料没有控制好、甚至爆炸了都可以重新开始，在这个过程中让学生充分增加对流

11、程的概念及对化工生产中参数控制的高度重视。因为控制不好就无法进行，更不能完成任务。有了仿真操作的基础后，学生再进行传热实训设备的操作，实训设备的操作重点解决学生“四会”的问题，并用仿真操作过程中掌握的理论知识指导实际操作。让学生在整个学习过程中亲自去体会：实际操作即不能完全照搬理论，更不能撇开理论蛮干。尤其是对于化工专业学生这一点更为重要，因为我们的操作过程大都高温、高压、腐蚀性，必须具备扎实的理论知识和娴熟的操作技能，并且将二者有机结合才能圆满完成任务。在传热实训设备操作这一阶段的学习过程中分组进行，有利于培养学生团结合作的职业素质，因为实训设备很大、比较复杂，控制点很多，需要小组6名同学合

12、作进行操作和学习，并最终完成实训任务。（三）实施设计：仿真操作、原理理解、实训设备操作五、课程资源设计（一）课程开发团队参与开发的校内教师姓名职务/职称承担任务卜雪峰讲师课程总体设计、标准制定、单元设计任庚清工程师内容选取、设备选择韩德红副教授课程总体部署、协调、督促董传民主任课程总体要求、工作安排、任务协调、进度督促参与开发的兼职教师姓名职称/职务所在单位名称承担任务王振英技师青岛德天化工助剂有限公司企业对该单元的要求；内容选择。李向明车间主任潍坊天瑞化工有限公司企业对技术操作人员的素质、技能、知识要求。（二）课程教学团队教学团队团队组成成员属性（专兼职）分工备注（企业兼职填写单位）卜雪峰专

13、职仿真教学、设备实训、理论讲解任庚清专职设备实训王振英兼职设备实训青岛德天化工助剂有限公司李向明兼职设备实训潍坊天瑞化工有限公司（二）教学资料及相关资源。1、教材：（1）、化工原理（上、下） 天津大学出版社 姚玉英（2）、化工设备使用与维护 高等教育出版社 王绍良（3）、传质与分离技术 化学工业出版社 周立雪（4）、流体流动与传热 化学工业出版社 张洪流（5）、化工总控工技能鉴定教程 中国石化出版社 冯文成（6）、化工单元操作实训 化学工业出版社 何灏彦（7）、化工单元操作实训 化学工业出版社 陶贤平（8）、化工单元操作 高等教育出版社 李祥新2、网络资源： （1）东方仿真http:/www.

14、 （2）中国化工信息网/六、考核评价设计本课程对应的证书是化工总控工中级该课程的评价标准是：过程考核、综合评价、百分制。评价从第一堂课开始，首先是公布上一学期流体输送设备与维护的综合成绩，公布时首先以小组平均综合成绩的形式进行，从最低分到最高分。对于综合成绩排在前两名的两个小组的12名学生进行奖励，现场颁发奖励证书和奖品。然后公布综合成绩个人前三名的8名同学，因为这其中第一名1人，并列第二名3人，并列第四名4人。同时颁发个人荣誉证书和奖品。这个过程让每个学生体会到一点：既要和小组的成员团结协作，完成共同的目标，取得好的团队成绩

15、，又要在整个学习过程中积极表现，取得更好的个人成绩，让自己脱颖而出。这个颁奖过程是上学期流体输送设备操作与维护课程评价的最后一个环节，也是本学期传热设备操作与维护课程评价的序曲。学生奖品所需经费从我指导的“雪峰团队”建设费用中出，因为专业学习是团队建设的重要内容之一，学生对专业学习感兴趣了，在其他方面也会积极的表现，学生管理从而变得更加科学有序更加轻松愉悦。 课程的具体评价方法如下表：考核项目考核办法考核人考核目的1、上课出勤（10分）满勤10分，迟到、早退一次各扣0.5分，请假一次扣1分，旷课一次扣2分。小组同学每个学习环节都坐在一起，便于检查和考核。小组长填表记录教师随机抽查培养学生遵守纪

16、律、遵守时间的良好习惯；培养善始善终的优良作风。2、课堂发言（10分）每发言1次加1分小组长填表记录教师审核、监督激发学生勇于表现自己、发表个人观点的精神，锻炼学生的口才和表达能力3、书面作业（10分）少交1次扣1分，作业质量教师评定（A-100分 B-90分 C-80分 D-70分 E-60分）小组长最后统计次数及平均分加深学生对专业知识、安全知识、操作规程的理解和记忆4、仿真操作（10分）在规定的时间内，系统自动进行智能考核，并生成学生成绩单任课教师锻炼学生对整个流程的理解和应用5、实训设备操作（10分）每个考核项目1分，共计7分小组合作情况3分任课教师给出小组成绩锻炼学生对生产设备的操作

17、能力及故障发现和排除能力6、学习态度表现（10分）上课、实验、实训时遵守纪律、听从指挥、积极思考、勤于动手、作业完成积极。此项由任课教师根据掌握情况打分。引导学生按照正确的做事、做人原则去学习和生活7、专业英语文章的翻译13-16周四周内完成两篇专业文章Heat Transferand Heat Exchanger的自我学习和翻译任务。该项评价标准是“忠实与通顺”，即正确的理解和表达原文的思想，译文文字流畅地道。两篇论文中专业英语知识在最后一项的期末笔试中占10%。任课教师培养学生利用英语读懂传热专业文献的能力。8、学生对以上7项的整体表现自我评价（10分）优秀（10分）；良好（8分）；一般（7分）；较差（6分）学生自己培养学生自我回顾、自我评价的意识，从而养成不断调整和提高自己的职业素质9、期末面试（10分）随机抽取本课程学习