现代过程装备与控制工程概论

[e-mail]现代过程装备与控制工程概论宁夏大学机械工程学院过程装备与控制工程系主讲：丁文捷教授（硕导）自治区科技特派员“过程装备与控制工程专业”是为“过程工业”设计、制造工作装备的机械工程专业方向，是培养该类工程技术人才的摇篮。本讲座通过介绍过程工业、装备与控制应用等内容，带领大家认识“过程装备与控制工程专业”的社会存在和地位、研究主题和技术特色、发展方向和社会价值，简要地介绍“专业”学习的三个方向“过程工程原理”、“装备设计与制造方法”、“过程控制技术”，以及“过程装备与控制工程专业”的现代设计技术和一般性方法。初步认识专业所涉及的过程装备单元过程设备(如塔、换热器、反应器与储罐)、单元过程机器〔如压缩机、泵与分离机)等主要研究对象；初步了解为实现装备最佳技术经济运行指标（高效、节能、清洁和安全）而开展的四个专业研究领域：过程原理与技术的创断、成套装置流程技术的创新、过程装备(过程设备与过程机器)技术的创新、过程控制技术的创新。培养和激发专业学习、研究热情。丁文捷，教授，硕士生导师，宁夏区科技特派员，宁夏科技厅信息化工程专家，《宁夏工程技术》特约编辑。公开发表学术著作及论文50余篇，主持和参与完成国家级科研项目4项，自治区科技攻关及自然科学基金各3项，横向科研项目4项，银川市科技创新奖3次。内容1.专业背景2.基本过程3.基本装备4.控制技术工科是指如机械、建筑、水利、汽车等研究应用技术和工艺的学问。工科是应用数学、物理学、化学等基础科学的原理，结合生产实践所积累的技术经验而发展起来的学科。代表性的学科有土建类、水利类、电工类、电子信息类、热能核能类、仪器仪表类、化工制药类等等。工科的培养目标是在相应的工程领域从事规划、勘探、设计、施工、原材料的选择研究和管理等方面工作的高级工程技术人才。主要是要培养实际应用能力的工作人员。以上所述主要指传统工科，此外还有新型工科。新型工科是指为适应高技术发展的需要而在有关理科基础上发展起来的学科。专业设置1、实用技术类（包括计算机网络工程与管理、建筑装饰设计与工程、信息与多媒体技术等）2、公安学类（包括侦查学、刑事侦察、经济犯罪侦察等）3、职业技术教育类（包括园艺教育、水产养殖教育、劳动技术教育等）4、数学类（包括信息与计算科学、信息科学、医学信息学等）5、物理学类（包括应用物理学、声学、物理学教育等）6、化学类（包括化学、应用化学、化学教育等）7、生物科学类（包括生物科学、生物技术、微生物应用技术等）8、天文学类（包括天文学等）9、地质学类（包括地质学等）10、地理科学类（包括地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理学等）11、地理物理学（包括地球物理学）12、大气科学类（大气科学、应用气象学、气象预报等）14、力学类（包括理论与应用力学)15、电子信息科学类（包括电子信息科学与技术、微电子学、光电技术应用等）16、材料科学学类（包括材料物理、材料化学）17、环境科学类（包括环境科学、生态学）18、心理学类（包括心理学、应用心理学、心理咨询）19、统计学类（包括统计科学、电算化会计与统计、统计与会计等）20、系统科学类（包括系统理论、系统工程）21、地矿类（包括采矿工程、石油工程资源勘查工程、黄金地质勘察与管理等）22、材料类（包括冶金工程、化学装潢材料及应用、宝石学等）23、机械类（包括工业设计、化工设备与机械、飞机及发动机维修等）24、仪器仪表类（包括自动化仪表及应用、医用电子仪器、测绘仪器等）25、能源动力类(热能与动力工程、制冷低温技术、采暖与通风等）26、电气信息类（包括自动化、计算机软件、移动通信等）27、土建类（包括建筑学、城市规划、土木工程等）28、水利类(水利水电工程、港口航道与海岸工程、水电站动力设备等）29、测绘类（测绘工程、测量工程、环境治理工程等）30、环境与安全类（环境工程、室内环境控制工程、安全技术等)31、化工与制药类（制药工程、化学工程、精细化工等）32、交通运输类（交通工程、飞行技术、铁道运输等）33、海洋工程类（包括船舶与海洋工程)34、轻工纺织食品类（纺织工程、服装设计与工程、电子出版等）35、航空航天类（包括飞行器动力工程、航天测控工程、空间工程等）36、武器类(探测制导与控制技术、弹药工程、军械储存与管理等）37、工程力学类（包括工程力学、工程结构分析)38、生物工程类（包括生物工程）39、农业工程类（包括农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农业工程等）40、林业工程（包括森林工程、木材加工、森林防火等）41、公安技术类（包括刑事科学技术、消防工程、刑侦技术等）42、植物生产类（包括农学、花卉、种植养殖等）43、草业科学类（包括商品花卉、园林花卉技术、种子种苗等）44、森林资源类（包括林学、森林生态旅游、生态旅游管理等）45、环境生态类（包括园林、风景园林、环境保护等）46、动物生产类（包括动物科学、经济动物、养殖技术等）47、动物医学（包括动物卫生检验、畜牧兽医、动植物检疫等）48、水产类（包括水产养殖学、名特水产养殖、资源与渔政管理等）49、基础医学类（包括基础医学）?50、预防医学类（包括预防医学、卫生检验、妇幼卫生等）51、临床医学与医学技术类（包括美容医学、医学检验、高级助产等）52、口腔医学类（包括口腔医学、口腔修复工艺学等）53、法医学类（包括法医学）54、护理学类（包括护理学、高级护理、中西药结合护理等）55、农业经济管理类（包括农业经济管理、林业经济管理、乡镇建设与管理）专业背景教育部几次专业调整，合并和削减了许多专业，戴帽的机械专业全部取消，如：食品机械、轻工机械、纺织机械等，均统称为“机械设计与制造”专业。只有化工机械专业由于其不可替代的重要性而予以保留，但是更名为“过程装备与控制工程”专业。它体现了拓宽专业面的要求，它的培养对象就不仅仅是化学工业，而是适用于所有的过程工业。过程装备与控制工程专业类似于以前的化工机械。业务培养目标：本专业培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。业务培养要求：本专业学生主要学习化学、物理、物理化学、化工计算、工程热力学、化工原理、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计及计算机控制技术方面的基本理论和基本知识，受到工程设计、测控技能和工程科学研究的基本训练，掌握对化工单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力。什么叫“过程装备与控制工程”？毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．掌握化学工程、动力工程及工程热物理、机械工程、控制工程等学科的基本理论、基本知识；2．掌握化工单元设备和成套装备的设计方法与控制技术；3．具有对新装备、新技术进行开发研究与创新设计以及对化工装置项目进行成本评估与投资决策的初步能力；4．熟悉国家关于化工装备设计、开发、研究、环境保护和安全防灾等方面的方针、政策和法规。5．了解化工装备与控制工程的理论前沿，了解新装置、新技术、新工艺的发展动态；6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。主干学科：化学工程与技术、动力工程及工程热物理。主要课程：化学、物理、物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计、计算机应用技术、计算机控制技术、化工装置设计等。主要实践性教学环节：包括金工实习、认识实习、生产实习、机械设计课程设计、化工工艺及设备课程设计、毕业设计(论文)等，一般安排35--45周。修业年限：四年授予工学学士学位.相近专业：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、车辆工程、机械工程及自动化机械电子工程、汽车服务工程、机械类车辆保险与理赔专业认识过程工业走进化工厂走进化工厂过程装备（processequipment）的概念过程装备遵循流体力学与热力学规律的热力流体过程装备（泵、压缩机、离心机、搅拌釜）遵循固体和粉体力学规律为主的机械过程装备（粉碎、过筛、造粒、输送装备）遵循燃烧与传热规律为主的传热过程装备（工业炉、换热器、蒸发器）遵循传质分离规律为主的传质过程装备（蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥器、结晶器）遵循化学反应规律为主的化学反应过程装备（固定床、移动床和流化床反应器、搅拌反应釜）过程机器过程设备（压力容器）行业组成专业知识组成课本与专著根据对2007年各本科专业初次就业率的统计，就业率位于前60位的专业分别是：金融工程、园艺教育、机械制造工艺教育、机电技术教育、电气技术教育、汽车维修工程教育、烹饪与营养教育、市场营销教育、德语、法语、西班牙语、生物科学与生物技术、地质学、地球化学、地球物理学、大气科学、微电子学、采矿工程、石油工程、矿物加工工程、勘查技术与工程、资源勘查工程、地质工程、矿物资源工程、冶金工程、金属材料工程、高分子材料与工程、材料科学与工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程、机械工程及自动化、车辆工程、测控技术与仪器、热能与动力工程、核工程与核技术、电气工程及其自动化、电气工程与自动化、建筑学、道路桥梁与渡河工程、港口航道与海岸工程、安全工程、油气储运工程、飞行技术、航海技术、轮机工程、船舶与海洋工程、轻化工程、纺织工程、飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、探测制导与控制技术、信息对抗技术、工程力学、森林工程、木材科学与工程、茶学、基础医学、国际商务。31/60年度全部排名工科排名2008年31162009年33（15）2010年19122011年25142012年33宁夏大学过程装备与控制工程专业的特色及优势具有过程装备先进制造技术二级学科点“过程装备先进制造技术”是以现代先进制造技术为先导，融合过程工程与机械工程的高层次学科建设领域。宁夏大学机械工程学院“过程装备先进制造技术”学科，在自身建设发展和寻求特色的实践中，不断与宁夏地方特色进行了深入的融合，形成了独具特色的学科研究方向，为学科发展提出了大量的科研课题。主要特色1过程装备数字化研发技术•针对“真空相变锅炉”设计制造周期长、过程复杂的特点，融合现代机械产品数字化开发技术与信息技术为一体，开展了信息化技术支撑下的机械设计模式原创性研究，探索了数字化过程装备规模化定制的共性技术理论，得到国家863项目支持，取得了地方政府科技创新奖，并得到了产业化应用，培养了大批高层次工程技术人才。2大型太阳能枸杞干燥技术•针对宁夏特色农产品枸杞干燥过程装备的巨大需求，以大型化、节能干燥研究为突破口，运用先进的太阳能技术与传统枸杞干燥工艺改良相结合，发展了枸杞干燥过程理论和装备设计制造通用技术，研究发展具有宁夏应用特色的高效太阳能利用技术，得到了国家、地方大力支持，培养带动了学科技术研究队伍，形成了专家咨询与服务技术核心。3化肥化工装备应用与再制造•宁夏地区化工过程企业众多，是我国较早进行较高层次过程装备研究开发的地区，宁夏大学集中了一批进行过程装备研究的技术人才，长期从事针对“化肥化工装备应用与再制造”，以设备、产品零部件维修和再制造为主的研究和开发，带动并形成了以“化肥制造装备、镁冶炼、碳化硅、煤化工装备”研究为基础的学术群体，研究成果已部分得到了地方企业的产业化应用，形成了为地方企业运用先进制造技术实现过程装备设计制造的专家咨询队伍，为地方输送了大量担任技术骨干的高级工程技术人才。经过十余年的发展，“过程装备先进制造技术”学科已经积累大量研究成果，形成一定的学科优势。1具有化工单元设备及成套装备优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发技术教学和