《流体输送设备操作与控制》课程标准

《流体输送设备操作与控制》课程标准一、学习领域课程描述学习领域：流体输送设备操作与控制第一学年第二学期参考学时：114根据应用化工技术专业改革后的人才培养方案，突出“三传一反”在化工类专业人才培养中的核心地位，它们是化工生产过程中最核心的典型工作任务。新方案将原来的化工单元操作和化工机械基础两门课按照工作领域重新划分成若干门核心课程（学习领域）。流体输送设备操作与控制就是从原来的化工单元操作课程中分解出来并整合了一部分化工机械基础课程内容而成的。原课程的教学是理论与实践分离，学生学习没有明确目标，不明确学习内容与未来工作的关系，学习积极性、主动性较差。本课程依据工作过程导向原则，按照化工企业一线操作技术人员能力要求来设置。其先修课程为基础化学、化工设备认知与制图，是传热设备操作与控制、传质与分离设备操作与控制、反应器操作与控制、化工产品生产操作等后续课程的重要基础。总体目标：流体输送是化工生产的基本操作，课程从流体输送岗位的实际工作内容出发，围绕行业企业对流体输送岗位操作人员的要求设计教学内容。通过本课程的学习，学生能根据任务初步进行设备选型，能根据仪表显示数据对运行中的流体输送系统运行状态的正常与否进行判断，对导致异常状态的原因进行分析，对消除异常状态的措施进行正确选择，达到对应岗位国家职业资格标准的要求。能力目标：1、能进行简单的流体输送计算；2、能正确选择和安装流体输送过程中所需的阀件、管件，能正确选择输送机械；3、能进行流体输送操作，正确识读流体输送系统所用仪表，根据仪表显示数据判断操作是否正常；4、能对流体输送过程中出现的各种异常现象进行分析，寻找原因并选择合适的措施排除异常，维持输送操作的正常进行；5、能正确使用安全及劳保设施和用具；6、能进行岗位简单的成本核算；7、能按照企业通行的设备操作规程、工艺操作规程、安全操作规程及岗位设置原则，制定出针对给定处理任务的操作规程，通过DCS控制系统的操作，经济地完成物料输送任务。知识目标：1、掌握流程图中管道、阀门及其它管件、仪表、调节控制装置的表示方法；2、掌握压力的基本概念、单位及基准；掌握流体静力学基本方程；3、掌握流体流动的连续性方程、柏努利方程及流体阻力的计算；4、掌握流量、压力、液位测量、调节控制仪表的结构及工作原理；5、掌握常用流量计的结构及工作原理；6、掌握输送机械操作的安全基础知识；输送机械的结构及工作原理；7、掌握管路特性曲线方程、离心泵性能参数、特性曲线及离心泵的工作点；8、掌握离心泵的汽蚀现象、气缚现象、离心泵的安装高度；9、往复泵、齿轮泵、旋涡泵的结构、工作原理及性能参数；10、往复式、离心式压缩机的结构、工作原理及性能参数；11、流体输送阀门、管件的结构及工作原理。素质目标：1、引导学生自主学习，学会制定方案或规划，培养创新意识；2、掌握通过多种渠道获取信息的方法；3、形成安全生产和环境保护的意识；4、学习并巩固化工专业英语，掌握典型的专业词汇；5、通过真实岗位设置下的协同操作训练，形成良好组织纪律观念，增强团队合作意识和组织协调能力；6、培养追踪技术发展，适应岗位变化的能力。学习内容1、管路系统的构成（管材的类型、输送机械、管件、阀件、常用流量计、压强计、真空表）；2、流体输送系统流程图的识读及输送系统的初步设计；3、管路的选型、流型的判断、阻力分析与计算、简单管路计算；4、根据输送任务进行输送机械的选型；5、管路系统的安装，试压；6、常用流量计的使用；7、压力表、真空表、液位计等测量仪表的识读；8、对仪表数据的异常显示进行管路系统故障的原因分析及措施选择；9、输送机械的开停车操作及输送系统的操作与调节；10、输送机械常见故障的分析及措施选择；11、输送系统局部阻力增大造成流量减小的原因分析与排除；12、流体输送系统及设备的日常维护与管理；13、输送机械串并联及无扰动切换操作；14、流体输送操作的安全生产技术及环保设施的正确使用。二、学习情境划分及描述1、学习情境划分情境情境1情境2情境3情境4情境5情境6情境名称离心式液体输送系统的操作与控制往复式液体输送系统的操作与控制离心式液体输送设备的串并联操作与控制离心式气体输送系统的操作与控制往复式气体输送系统的操作与控制往复式气体输送设备的串联操作与控制（多级压缩）学时481481014202、学习情境描述学习情境1：离心式液体输送系统的操作与控制学时：48学习目标能力目标：1、能进行简单的流体输送计算；2、能正确选择和安装流体输送过程中所需的阀件、管件，能正确选择离心泵；3、能进行液体输送操作，正确识读液体输送系统所用仪表，根据仪表显示数据判断操作是否正常；4、能对液体输送过程中出现的各种异常现象进行分析，寻找原因并选择合适的措施排除异常，维持输送操作的正常进行；5、能正确使用安全及劳保设施和用具；6、能进行岗位简单的成本核算；7、能按照企业通行的设备操作规程、工艺操作规程、安全操作规程及岗位设置原则，制定出针对给定处理任务的操作规程，通过DCS控制系统的操作，经济地完成物料输送任务。知识目标：1、掌握流程图中管道、阀门及其它管件、仪表、调节控制装置的表示方法；2、掌握压力的基本概念、单位及基准；掌握流体静力学基本方程；3、掌握流体流动的连续性方程、柏努利方程及流体阻力的计算；4、掌握流量、压力、液位测量、调节控制仪表的结构及工作原理；5、掌握常用流量计的结构及工作原理；6、掌握输送机械操作的安全基础知识；输送机械的结构及工作原理；7、掌握管路特性曲线方程、离心泵性能参数和特性曲线及离心泵的工作点；8、掌握离心泵的汽蚀现象、气缚现象、离心泵的安装高度；9、流体输送阀门、管件的结构及工作原理。内容（具体到知识点）教学方法和建议1、管路系统的构成（管子的类型、离心泵、管件、阀件、常用流量计、压强计、真空表）；2、流体输送系统流程图的识读及输送系统的初步设计；3、管径的选择、流型的判断、阻力分析与计算、简单管路计算；4、根据输送任务进行离心泵的选型；5、输送系统的安装，试压；6、常用流量计、压力表、真空表、液位计等测量仪表的使用；7、对仪表异常显示进行原因分析，选择正确的解决措施；8、离心泵的开停车操作及输送系统的操作与调节；9、离心泵常见故障的原因分析及措施选择；10、输送系统局部阻力增大造成流量减小的原因分析与排除。11、输送系统及设备的日常维护与管理；12、液体输送操作的安全生产技术及环保设施的正确使用。通过项目或情境教学法实施教学：将一个确定的输送任务作为一个项目，学生按照资讯－决策－计划－实施－检查－评估六步法来认识、设计、安装管路输送系统，进行输送系统的操作与控制，最终完成输送任务。学生在老师指导下制定方案、实施方案、最终评估；学生通过真实的液体输送管路系统，体验实际输送系统的操作与控制过程；发现故障－诊断故障－排除故障；教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1、构成管路系统的所有元素：管子；各类管件、阀件；常用流量计、压力表、真空表；离心泵；2、管路拆装专用工具；3、多媒体教学设备；4、教学课件、软件；5、维修资料；6、视频教学资料；7、网络教学资源；8、任务工单电工、电子基础知识；化工机械基础；安全操作知识。1、能进行管路系统操作和控制；2、能对常见故障进行分析、排除；3、能根据教学法设计教学情境；4、能按照设计的教学情境实施教学；5、能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障。学习情境2：往复式液体输送管路系统的操作与控制学时：16学习目标能力目标：1．能够根据具体的液体输送任务和输送液体的种类，选择适合的往复式液体输设备的类型、型号；2．能正确识读和选用往复式液体输设备组成的液体输送系统所用仪表，根据仪表显示数据判断操作是否正常；3．会进行往复式液体输送管路系统压力和流量的调节控制；4．会对往复式液体输设备的常见的操作故障进行原因分析、选择解决的措施，维持输送操作的正常进行；5．能正确使用安全及劳保设施和用具；6．能对往复式液体输设备进行开停车操作及流量调节，维持操作的正常运行，达到液体输送操作人员的基本要求；7．能按照企业通行的设备操作规程、工艺操作规程、安全操作规程及岗位设置原则，制定出针对给定处理任务的操作规程，经济地完成物料输送任务。知识目标：1．掌握往复式液体输设备操作的安全基础知识；2．掌握往复式液体输设备的结构及工作原理；3．掌握往复式液体输设备正常开停车操作步骤；4．掌握往复式液体输设备紧急停车操作步骤；5．掌握往复式液体输设备流量调节的方法及工作原理；6．能陈述往复式液体输岗位压力、流量调节的基本操作知识。内容（具体到知识点）教学方法和建议1．往复泵的结构、流量和压头的特点①往复泵的结构与工作原理；②往复泵流量的特点；③往复泵特性曲线。2．根据输送任务进行往复泵的选型，输送系统（回路系统和安全保护系统）设计①根据工作任务合理选择往复泵；②往复泵液体输送系统的设计；③往复泵液体输送流量调节系统的设计；④往复泵液体输送安全系统的设计。3．往复泵开停车操作①开车准备内容；②开车操作要点及顺序；③停车操作要点及步骤；④紧急停车操作要点及步骤。4．往复泵回路系统的流量调节与控制①PID调节的特点；②脉动流量PID调节特性的选择。5．往复泵常见故障的原因分析及措施选择；6．其它类型的正位移泵常见操作故障的原因分析及措施选择；7．输送系统及设备的日常维护与管理；8．往复式液体输送操作的安全生产技术。通过项目或情境教学法实施教学：将一个确定的输送任务作为一个项目，学生按照资讯－决策－计划－实施－检查－评估六步法来认识、设计、安装管路输送系统，进行输送系统的操作与控制，最终完成输送任务。在教学方法上可采用项目教学法、案例教学法，可结合启发式、互动式等多种灵活的教学方法。在教学手段上可采用教师布置工作任务、学生以小组的形式；学生制定并实施方案、教师协助的形式；学生自行检查过程与结果、教师进行归纳、总结等形式进行。实践操作，学生通过真实的往复泵液体输送系统或仿真操作系统，体验实际输送系统的操作与控制过程；发现故障－诊断故障－排除故障；在评估方式上，学生在老师指导下，可采取检查学生过程与结果、通过ppt汇报与答辩、应知应会考核、课业等内容，评估学生成绩。工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1．构成管路系统管子、各类管件、阀件、流量计、压力表、真空表、往复泵；2．管路拆装专用工具；3．多媒体教学设备；4．教学课件、软件；5．维修资料；6．视频教学资料；7．网络教学资源；8．任务单、检查单、评价表、考核表；9．参考用书。1．具有电工、电子基础知识；2．具有化工机械基础；3．具有识读设备图、化工流程图的基础；4．具有设备日常维护常识；5．具有安全生产常识及环保意识。1．熟知复式液体输设备的结构、工作原理及选用；2．能根据教学内容选取合适的教学方法，设计教学手段与教学情境；3．能进行管路系统操作和控制；4．能对常见故障进行分析、排除；5．能按照设计的教学情境实施教学；6．能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障。学习情境3：离心式液体输送设备的串并联操作与控制学时：8学习目标能力目标：1、能根据输送任务进行离心泵串、并联管路系统的设计、布置及泵的选型2、能进离心泵的串、并联操作和流量调节；3、能对离心泵串、并联输送过程中出现的各种异常现象进行分析，寻找原因并选择合适的措施排除异常，维持输送操作的正常进行；4、能进行离心泵的无扰动切换；知识目标：1、掌握离心泵串、并联工作的特点；2、掌握离心泵串、并联输送系统的安全操作规程；3、掌握离心泵串、并联输送系统的常见故障及排除方法；4、掌握离心泵无扰动切换的原则及方法。内容（具体到知识点）教学方法和建议1.管路的设计和阻力分析计算；2.管路的布置；3.根据输送任务进行离心泵的选型（规格、型号及所配电机的功率）；4.离心泵并联系统的开停车操作及流量调节；5.离心泵的无扰动切换操作。通过项目或情境教学法实施教学：将一个确定的输送任务作为一个项目，学生按照资讯—计划—决策—实施—检查—评估六步法来设计、布置并联管路系统，进行并联管路系统的开停车操作与流量控制操作；根据工况进行泵的无扰动切换操作，最终完成输送工作任务。学生在老师的指导下制定计划、实施方案、最终评估。学生通过真实的液体输送并联管路系统，体验实际输送并联系统的真实操作与控制过程；体验泵的无扰动切换操作过程。教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题，准备好教学场地和设备。工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1.管路系统设计相关软件；2.并联管路系统；3.。多媒体教学设备；4.教学课件；5.视频教学资料；6.网络教学资源；7.任务工单；8.管路拆装专用工具。1.拥有计算机基础操作能力、数学知识、英语知识、化学知识；2.具有化工仪表基础知识和化工设备操作基础技能；3.具有对行业企业劳动组织过程认识。1.能设计和布置并联管路系统，并会根据工况选择合适的泵；2.能对并联管路系统进行操作和控制；3.能熟练的进行离心泵的无扰动切换操作；4.能根据教学法设计教学情境；5.能按照设计的教学情境实施教学；6.能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障；7.能熟练使用劳动工具和劳保用品。学习情境4：离心式气体输送系统的操作与控制学时：10学习目标能力目标：1、能进行简单的流体输送计算，能进行实际工况与设计工况下的参数换算；2、能正确选择和安装流体输送过程中所需的阀件、管件，能正确选择离心式气体输送机械；3、能进行离心式气体输送机械的安全生产操作，正确识读气体输送系统所用仪表，根据仪表显示数据判断操作是否正常；4、能对输送过程中出现的各种异常现象进行分析，寻找原因并选择合适的措施排除异常，维持输送操作的正常进行；5、能正确使用安全及劳保设施和用具；6、能进行岗位简单的成本核算；7、能按照企业通行的设备操作规程、工艺操作规程、安全操作规程及岗位设置原则，制定出针对给定处理任务的操作规程，通过DCS控制系统的操作，经济地完成物料输送任务。知识目标：1、掌握离心式气体输送机械的分类、结构及工作原理；2、掌握离心式气体输送机械的性能参数、特性曲线、工作点；3、掌握离心式气体输送机械的常见故障及排除方法；4、理解引发离心式压缩机喘振现象的原因。内容（具体到知识点）教学方法和建议1、离心式气体输送机械的分类、结构、工作原理以及特性曲线；2、根据输送任务进行离心式气体输送设备的选型；实际工况和设计工况的参数换算；3、流量计、压力表、真空表等测量仪表的使用；4、离心式气体输送设备的安全生产操作规程；5、离心式气体输送设备的开停车操作及流量调节；6、离心式气体输送设备常见故障的原因分析及措施选择。通过项目或情境教学法实施教学：将一个确定的输送任务作为一个项目，学生按照资讯－决策－计划－实施－检查－评估六步法来认识、设计、安装管路输送系统，进行输送系统的操作与控制，最终完成输送任务。学生在老师指导下制定方案、实施方案、最终评估；学生通过真实的气体输送管路系统，体验实际输送系统的操作与控制过程；发现故障－诊断故障－排除故障；教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1、构成管路系统的所有元素：管子；各类管件、阀件；流量计、压力表、真空表；离心式气体输送机械；2、管路拆装专用工具；3、多媒体教学设备；4、教学课件、软件；5、维修资料；6、视频教学资料；7、网络教学资源；8、任务工单电工、电子基础知识；化工机械基础；安全操作知识。1、能进行管路系统操作和控制；2、能对常见故障进行分析、排除；3、能根据教学法设计教学情境；4、能按照设计的教学情境实施教学；5、能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障。学习情境5：往复式气体输送管路系统的操作与控制学时：14学习目标能力目标：1、能够进行管路系统初步设计；2、能够根据给定输送任务选择合适的往复式气体输送机械；3、能够进行往复式气体输送管路系统的操作与控制；4、能够进行往复式气体输送管路系统的操作故障分析与排除；5、能正确使用安全及劳保设施和用具；知识目标：1、掌握气体输送相关的流体计算；2、掌握往复式气体输送机械的结构和工作原理；3、掌握流理想工作循环、实际工作循环、余隙系数、容积系数等基本概念；4、掌握影响气体输送的基本因素；5、掌握往复式气体输送机械的选择方法和电机选配；6、掌握管路系统初步设计方法；内容（具体到知识点）教学方法和建议1、气体输送基础；2、往复式气体输送机械；3、理想工作循环；4、实际工作循环；5、余隙系数；6、容积系数；7、气体输送影响因素；8、根据给定输送任务选择合适的往复式气体输送机械；9、管路系统初步设计；10、往复式气体输送管路系统的操作与控制；11、往复式气体输送管路系统的操作故障分析与排除。通过项目或情境教学法实施教学：将一个确定的输送任务作为一个项目，学生按照资讯－决策－计划－实施－检查－评估六步法来认识、设计、安装管路输送系统，进行输送系统的操作与控制，最终完成输送任务。学生在老师指导下制定方案、实施方案、最终评估；学生通过真实（或仿真）的气体输送管路系统，体验实际输送系统的操作与控制过程；发现故障－诊断故障－排除故障；教师应提前准备好学习引导材料，提出学习问题、准备好教学场地和设备。工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1、构成管路系统的所有元素：管子；各类管件、阀件；空气压缩机；2、管路拆装专用工具；3、多媒体教学设备；4、教学课件、软件；5、维修资料；6、视频教学资料；7、网络教学资源；8、任务工单电工、电子基础知识；化工机械基础；计算机辅助设计基础；安全操作知识。1、气体输送专业技能；2、能对常见故障进行分析、排除；3、能根据教学法设计教学情境；4、能按照设计的教学情境实施教学；5、能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障。学习情境6：往复式气体输送设备的串联操作与控制（多级压缩）学时：10学习目标能力目标：1、 能根据具体的气体输送任务和输送气体的种类选择合适的往复式压缩机的类型、型号、压缩级数和每级的压缩比；2、 能进行多级压缩系统的操作与控制；3、 能进行往复压缩机的正常的开车、停车和倒车操作；4、 能进行往复压缩机特殊操作。5、 会进行多级压缩系统的操作故障分析与排除；6、 会对多级压缩系统进行运行、维护与管理，达到液体输送操作人员的基本要求。知识目标：1、 能陈述往复式压缩机的结构、工作原理、工作过程及多级压缩系统的构成；2、 能陈述往复压缩机岗位的基本操作知识（稳定各段压力和温度、输出量的调节、输出量的调节、防止抽负压及带水、注意异常响声和保证良好润滑、巡回检查）；3、 能陈述往复压缩机正常开车、停车和倒车步骤；4、 能陈述往复压缩机特殊操作步骤，如停电操作、停水操作、紧急停车操作。情感目标：1、 通过创设情景、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过探究增强自信心和成就感，培养团队合作精神，养成良好的职业素养。内容（具体到知识点）教学方法和建议1、根据压送任务选择压缩级数及每级压缩比（①了解往复式压缩机的结构、工作原理及多级压缩系统的构成；②采用单级压缩的缺点、采用多级压缩的原因及多级压缩的优缺点；③明确气体输送任务，选择合适的往复式压缩机的类型、型号、压缩级数和每级的压缩比；）2、确定各级压缩机类型及流程安排、设备布置及各级进出口压力、温度及主要的技术特性；3、多级压缩系统的操作与控制（①掌握多级压缩系统的操作要点（稳定各段压力和温度、输出量的调节、输出量的调节、防止抽负压及带水、注意异常响声和保证良好润滑、巡回检查）；②掌握多级压缩机系统开车前的准备要点（压缩机试车、电系统试运行、冷却水系统试运行、循环润滑油路试运行、循环润滑路线试运行的要求、气缸、填料润滑油系统试运行等）；③正常的开停车及紧急停车操作；④压缩机的连锁装置选用4、多级压缩系统的操作故障分析与排除（排气量不足；排气温度高；气缸温度过高；供油压力降低及油温过高；气；声；轴承十字头滑道发热或烧坏；气缸内发生异常响声；机身振动；）5、压缩机的日常巡检、维护与管理严格遵守操作规程；加强日常维护；监视运行工况；尽量避免带负荷紧急停车；注意管道的振动与防治。借鉴多元智能理论，运用建构主义教学模式，根据教学内容和教育对象的不同，采用多样化的教学策略和方法，因材施教，以激发学生的兴趣和创造性思维，提高学生综合职业能力。本课程主要采用项目教学法和案例教学法，同时应用“启发式+互动式”、引导文、头脑风暴、直观、示范等多种灵活的教学方法。项目教学实施过程：①教师布置工作任务：讲清任务，并明确该工作任务是以小组的形式进行；②学生明确任务，并制定实施计划，教师协助；③学生实施，教师指导：小组展开各种学习活动，如查询有关资料、使用学习软件、视频、动画等相关资源获取所需知识与技能，然后按制定的计划实施。教师针对实施过程中出现的问题从旁给予辅助和指导；④学生自行检查过程、结果：小组通过汇报答辩、应知应会考核的方式检验自己掌握的知识和技能是否达到学习目标，此间由教师来主持；⑤教师将整个学习过程进行梳理，并系统归纳、总结。案例教学法：①案例引入，提出问题（创设情景、项目驱动）。②分析案例，解决问题（身临其境，任务分解，教学做一体，模拟实际工作过程，设计教学环节，注重师生互动，将提出问题逐一解决）③归纳总结，引申提高④举一反三，学以致用工具与媒体学生已有基础教师所需执教能力要求1、设备说明书；2、现场图片、动画、视频演示资料；3、设备拆装专用工具；4、多媒体教学设备；5、教学课件、软件；6、网络教学资源；7、实训指导书、项目单、检查单；8、教材；9、评价表、考核表1、电工、电子基础知识、化工机械基础；2、具备识读设备图、化工流程图的能力；3、具备各种仪器仪表的使用知识；4、具有设备日常维护常识；5、具有安全生产常识及环境意识。1、熟悉气体输送设备的结构、工作原理及选用；2、能进行多级压缩的系统操作和控制；3、能对常见故障进行分析、排除；4、能根据教学内容选取合适的教学方法，设计教学情境；5、能按照设计的教学情境实施教学；6、能够正确、及时处理学生误操作产生的相关故障。三、学习单元（任务）划分学习情境学习任务（学习单元）学时离心式液体输送管路系统的操作与控制1、认识管路输送系统的构成，按照管路布置图安装一个管路系统，知道各管路元素的功能及作用，安全、环保意识的树立；482、根据给定的输送任务确定管路直径（规格）；选择需要的管件、阀件；布置管线，确定管路长