过程装备及控制工程专业介绍-2015

过控专业教师张家凡教授熊烈强教授严清华副教授丁世云讲师邢红丽讲师张开松讲师杨军胜讲师第一页，共36页。第一页，共36页。主要内容：过程装备与控制工程的工业背景过程装备与控制工程学科的发展简史本专业特色与人才培养的目标本专业课程体系5.本专业的就业目标与就业前景第二页，共36页。第二页，共36页。过程装备与控制工程工业背景第三页，共36页。第三页，共36页。人类不可缺失的…..

IndispensabletoHumanBeing在这个世界上，我们可以失去很多东西，但失去其中一些东西，将大大改变我们生存的方式和含义。我们不妨设想一下：如果没有合成氨和尿素装置….我们的粮食会大面积减产，世界上有大量的人群将因饥饿而死亡；如果没有炼油装置……我们的汽车将无法出行，飞机将无法起飞；如果没有现代锅炉和发电装置……我们的空调、冰箱将无法使用，城市将处于昏暗之中；如果没有药物合成装置……人类的平均寿命会大为缩短；如果没有电子材料的制造装置……先进计算机技术无法实现，人们不得不靠传话通讯如果没有先进的制氢装置……过程装备与控制工程是一门研究和实现上述装置的重要学科。第四页，共36页。第四页，共36页。“过程装备与控制工程”技术支撑现在和未来社会的发展，是人类不可缺失的技术！第五页，共36页。第五页，共36页。过程工业加工制造流程性材料产品

Processindustrymanufacturesproductsofprocessedmaterials社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品（国际标准化组织，ISO/DIS9000：2000）。所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。第六页，共36页。第六页，共36页。产业划分

IndustrialDefinition

人类的全部经济活动可划分为第一次产业、第二次产业和第三次产业。在我国第一产业指农业、林业、牧业、渔业等；第二产业指工业（含矿业、制造业、自来水、电力、建筑业等）；第三产业则指商业、服务业、邮电通讯业、金融保险业及科研、文教、卫生等行业。过程工业与矿业、制造业、自来水、电力等国民经济行业直接相关第七页，共36页。第七页，共36页。制造业的划分

Manufacturedefinition按照“技术特征”可将制造业分为两类：一类是以物质的化学、物理和生物转化，生成新的物质产品或转化物质的结构形态，多为流程性材料产品，产品计量不计件，连续操作，生产环节具有一定的不可分性，可统称为过程工业（过程制造业），如涉及化学资源和矿产资源利用的产业（石油化工、冶金）等；另一类是以物件的加工和组装为核心的产业，根据机械电子原理加工零件并装配成产品，但不改变物质的内在结构，仅改变大小和形状，产品计件不计量，多为非连续操作，这类工业可统称为装备制造业。过程制造业为装备制造业提供原材料，同时装备制造业为过程制造业提供制造装备第八页，共36页。第八页，共36页。

第九页，共36页。第九页，共36页。我国过程工业包含的范围

ScopeofChineseprocessindustry按大行业分的过程工业包含在其他大行业中的过程工业食品加工业金属表面处理及热处理业食品制造业铸件制造业造纸及纸制品业粉末冶金制品业印刷业绝缘制品业石油加工及炼焦业集成电路制造业(部分生产环节)化学原料及化学制品业电子元件制造业(部分生产环节)医药制造业烟叶复烤业化学纤维制造业纤维原料初步加工业橡胶制品业棉纺印染业塑料制品业毛染整业非金属矿物制造业丝印染业黑色金属冶炼及压延加工业火力发电业有色金属冶金及压延加工业煤气生产业自来水生产业第十页，共36页。第十页，共36页。过程装置是流程性材料产品的工作母机

Processunitisthemachinetoolforproductsofprocessedmaterials成套过程装置是流程性材料产品的工作母机，它通常由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的连续系统，再配以控制仪表和电子电气设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种材料，让其在装置中历经必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性产品。单元过程设备（如换热器、反应器、塔、储罐等）与单元过程机器（如压缩机、泵、离心机等）二者统称为过程装备。第十一页，共36页。第十一页，共36页。过程装备与控制工程是……ProcessEquipmentandControlEngineeringis……Combiningmath,physics,chemistryandengineeringofmultidisciplinetosolveawiderangeofindustrialproblemsinasafeandeconomicalfashion.结合数、理、化和多领域的工程知识，以安全和经济的方式解决诸多的工业问题的学科relatedtobothprocessmanufactureindustryandequipmentmanufactureindustry与过程制造业和装备制造业同时相关第十二页，共36页。第十二页，共36页。石油化工装置PetrochemicalPlant石化产品充满了社会生活的每一个角落。现代运输业、能源、化工、人造纤维、农业肥料都以石油化工为基础。石油化工的兴起是20世纪化工流程制造业的杰出贡献。由于物理学和有机化学的进步，工程师们制造出了人造丝（1903）、人造棉（1912），掌握了蒸馏和裂解石油技术（1913—1936），制造塑料（1909—1918）、化学纤维（1912）、尼龙（1940）和人造橡胶（1930）。现在塑料和人造纤维成为人类衣、食、住、行须臾不能离开的材料。第十三页，共36页。第十三页，共36页。第十四页，共36页。第十四页，共36页。发电工艺－火电站类型

Types

po（MPa）

to（℃）*

h（％）

中压

IntermediateParameter

3.43

435

23～27

高压

HighParameter

8.83

535

30～33

超高压

Superhighparameter

12.75

535/535

（

or550/550）

34～36

亚临界

SubcriticalParameter

16.2～16.6

535/535

(or550/550）

36～38

超临界

SupercriticalParameter

24～26

538/538

（or566/566）

40～42

超

/超临界

Ultra/Supercritical

27～37.5

566/566/566～700

44～55

燃气轮机发电：透平前温已达1400℃，联合循环的单机功率为390MW，净效率达56％～58％第十五页，共36页。第十五页，共36页。发电工艺－核电站第十六页，共36页。第十六页，共36页。中国过程装备技术发展简表

BriefHistoryofChineseProcessEquipment

第十七页，共36页。第十七页，共36页。第十八页，共36页。第十八页，共36页。第十九页，共36页。第十九页，共36页。第二十页，共36页。第二十页，共36页。过程装备与控制工程学科的发展简史第二十一页，共36页。第二十一页，共36页。过程装备与控制工程教育

EducationofProcessEquipmentandControlEngineering我国“过程装备与控制工程”专业的前身为化工机械专业（包括化工、冶金、制药、食品、真空机械等），成立于二十世纪五十年代初期。我国化工、机械、材料及控制等领域的教育工作者们经五十余年艰苦奋斗，根据国情在学习前苏联学科设置的同时，溶入美国提出的单元操作，并进一步强化了材料学科、控制工程的内容，创建了富于中国特色“过程装备与控制工程”的学科框架，归入机械学科。

第二十二页，共36页。第二十二页，共36页。机械学科下设置五个教学指导委员会：机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员会

过程装备与控制工程教学指导分委员会材料成型及控制工程专业教学指导分委员会工业设计专业教学指导分委员会机械基础课程教学教学指导分委员会第二十三页，共36页。第二十三页，共36页。研究生教育归入“动力工程与工程热物理”学科，下设“化工过程机械”“过程装备与控制工程”教育已有较广的覆盖面，人才培养规格包括学士、硕士和博士，以及中专、大专、成人继续教育等，目前全国有80多所高校设置了“过程装备与控制工程”本科专业。第二十四页，共36页。第二十四页，共36页。过程化学能源生物化学高分子环境化学物理化学单元操作集成化工制药材料材料设计学材料失效力学金属材料学冶金、焊接工艺学复合材料有机高分子材料：塑料、橡胶、助剂无机非金属材料陶瓷、玻璃、水泥、人工晶体、半导体设计学机械机械电子自动控制传动学摩擦学加工工艺学微机械振动学力学：热、固体、流体动力机械+i第二十五页，共36页。第二十五页，共36页。武汉轻工大学过程装备与控制工程2004年武汉轻工大学成立了过程装备与控制工程专业学科，至今已有八届毕业生。师资力量：博士3名研究生4名毕业院校大连理工大学、武汉理工大学等第二十六页，共36页。第二十六页，共36页。过程装备与控制工程专业特色与人才培养的目标第二十七页，共36页。第二十七页，共36页。过程装备与控制工程专业涉及的领域为流体动力过程装备（泵、压缩机、风机、管道、阀门）、热量传递过程装备（换热器、热交换器等）、质量传递过程装备（精馏塔、萃取塔）、动量传递过程装备（造粒机、粉碎机等）、热力学过程装备（冷冻机、空气分离设备）、化学过程装备（化学反应器，如反应釜）、化工设备的无损检测等。过程装备与控制工程专业是为过程工业培养

一线工程师和技术研发人员！第二十八页，共36页。第二十八页，共36页。过程装备与控制工程专业课程体系第二十九页，共36页。第二十九页，共36页。本专业学习内容横跨机械工程、化学工程、过程控制三大工学学科门类。主干课程有：马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平理论概论、思想道德修养、大学英语、体育、高等数学、机械制图及计算机绘图、理论力学、材料力学、工程流体力学、工程热力学、机械原理、机械设计、化工原理、设备管理、机械工程控制基础、数控技术、测试技术、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术。同时受到工程设计、测控技能和工程科学研究的基本训练，掌握对过程单元设备及成套装备的优化设计、创新改造、过程控制和新型过程装置技术开发研究的基本能力。

第三十页，共36页。第三十页，共36页。

建立了过程设备设计实验室、机械工程控制基础实验室、流体机械实验室、热工实验室、无损检测实验室等。其中的无损检测应用非常广泛与热门，如钢管无损探伤——钢管切成单根钢管后，每批钢管头三根要进行严格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入生产。实验室建设情况：第三十一页，共36页。第三十一页，共36页。过程装备与控制工程专业就业目标与就业前景第三十二页，共36页。第三十二页，共36页。

毕业生能够在机械、能源、生物、动力、冶金、炼油、化工、石油、轻工、医药、食品、环保及劳动安全等部门从事过程装备设计、技术开发、生产制造、经营管理以及工程科学研究，也可在工业生产中从事过程控制等方面的工作。第三十三页，共36页。第三十三页，共36页。社会需求：共性——设计制造、安装建设、运行维护、开发研制

以工厂为例（1）过程设备专家工程师机动科处长

总师：

压力容器管道工艺设备无损检测时效分析安全评定腐蚀防护

（2）过程机械专家工程师机动科