PDF《过程设备机械设计基础》

过程设备机械设计基础 主讲: 陈建钧

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2 课本使用 课程设计使用 中国制造业现状 按产量计算,2010年中国已经超过美国 成为全球第一大制造国(中国制造产出 占全球的19.8%,美国为19.4%).这次 夺回冠军位置终结美国110年的把守, 而中国上一次称冠还是在19世纪.

3 制造业产品出 口额全球占比 中国制造业现状

4 当前中国的制造业仍以加工业为主,在衡量一国制造业强盛与 否的重要指标――装备制造业领域,中国仍与制造业发达国家 存在较大差距.合成氨、尿素、乙烯等过程装置尚无法真正做 到完全自主制造. 我国进出口商品对比

5 出口商品 2010年我国与日本高端机械设备进出口逆差500亿美元,与德国 逆差达400亿美元,这充分暴露了我国装备制造业"大而不强" 的尴尬处境. 进口商品 制造业的划分 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

6 过程工业的定义 过程工业:指以改变物料的化学和物理性能为主要目标的加 工业. 特点:连续性 过程:将原材料制备成产品的一系列物理、化学或生物的加 工处理步骤

7 我国过程工业包含的范围

8 按行业分类的过程工业 包含在其它行业中的过程工业 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 典型化工过程―甲醇合成

9 二氧化碳 水蒸汽 天然气 反应冷凝塔 分馏塔 合成反应器 压缩机 冷却塔 转化炉 压缩传热反应分离传热甲醇CH3OH ??? + ?? → ????? 典型化工流程―甲醛合成

10 压缩机 甲醇 空气 反应器 冷却塔 传热压缩反应吸收塔 离子交换塔 分离离子交换 甲醛HCHO ????? + ?? → ???? + ??? 地沟油的提纯

11 脱水 脱臭 脱色 过滤 反应器 地沟油 反应 离心机 真空吸附设备 过滤机 填料式脱臭塔 生物柴油 过程设备分类

12 典型过程设备 加氢反应器

13 核反应堆 高压杀菌釜 超临界萃取装置 压水堆(pressurized water reactor)原理图 福岛核电站(沸水堆)事故:主泵断电导致回路冷却失效, 堆芯熔融,核物质泄露.

14 AP1000 (Advanced Passive PWR) 1. 反应堆芯 2. 蒸汽发生器 3. 稳压器 4. 被动冷却水箱 5. 金属保护罩 6. 涡轮机