1.1各课程设计单独开展，之间缺乏必要的联系
以往课程设计的开展，分别在各课程结束时，作为一个总结性和综合性的教学环节来进行，不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展，导致相互之间缺乏必要的联系，学生进行的只是局部的训练，缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时，学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰，最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时，则需要对化工工艺问题有一个整体把握，依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型，这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。
1.2各课程设计的时间安排较短，学生仓促而就
这四门课程作为化工类课程的重要组成，其教学内容繁重，在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的，且对于化工类学生来说又都是极其重要的，是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1～2周的课程设计期间，教师首先要下达设计任务书(布置设计任务)，而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息，准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务，时间仓促，难以对设计内容整体把握和系统思考，对于设计细节考虑不周，导致略微改动已有图样的情况有之，原图照抄照搬情况亦有之，完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。
1.3独立课程设计内容单薄，系统综合性差
由于要考虑时间安排的限制，以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务，以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握，在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”，难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高，难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。
2整合四门课程设计，设立化工专业综合课程设计的可行性
2.1设立化工专业综合课程的必要性
化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程，其侧重点不同，但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法［4］，从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素，据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象，讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理，以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求，为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程［5］、设计方法，这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提，化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础，而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺，再由化工原理的知识进行选型论证后，经过工艺核算确定设备的型号，最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出，四门课程的紧密联系及其不可分割性，完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识，这就为整合四门课程设计提供了基础。
2.2时间安排集中，各科教师联合指导，避免短板，可极大提高教学实践效果
本校惯例，课程设计一般安排在每门课程结束之时，结课考试之前，时间短而分散，各科任课老师“各自为战”，如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程，设置化工综合课程设计后，时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长，学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结，避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学，弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足，化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答，极大的提高课程设计的效率和教学效果，真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。
2.3课程设计选题的针对性更强，学生课程设计训练的系统性更强
整合后，课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论，综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象，对学生进行侧重训练;也可根据实际应用，灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考，综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准，准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性，使学生在了解生产工艺流程的基础上，进行塔设备的设计和换热器(泵)选型，然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制，同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力，使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程，有机会将所学知识得以实际综合应用，为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础，并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。
2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性
考虑到学生对课程知识的遗忘性，有必要协调四门课程的开设时间，将四门课程调整到同一个学期来开设，在该学期结束时统一时间开展课程设计，这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上，平时的授课中可有意强化课程间的联系，增强学生的综合思考意识。
3结语
【关键词】项目设计石油化工过程及装备卓越工程师
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）10C-0060-02
2010年6月23日，教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，联合有关部门和行业协（学）会，共同实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是部级和省级“卓越计划”试点专业，石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求，对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例，对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨，以培养学生解决实际问题能力，并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系，为进行专业认证奠定良好基础。
一、项目设计教学环节的意义
石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际，对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量，有必要引进项目设计教学环节。
项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上，在教师精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用实际案例设计，通过学生的独立思考和集体协作，提高学生自主学习的能力，培养其解决实际问题的能力。
石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程，该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中，通过项目设计的训练，可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握，加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握，从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。
二、项目设计教学环节的实施措施
针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题，为了解决问题，实现卓越工程师的培养目标，从2013年开始，东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节，注重培养学生对典型设备的设计思路与方法，它通过实际案例的设计，使学生深入理解典型设备设计的过程，更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。
（一）项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后，对基本技能的训练，培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节，使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算，以及工艺流程类图的阅读和绘制等。
（二）培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班，90人，采用小组合作学习的方式，分成30组，每组3个人。30组对应30个设计题目，其中10个换热器题目，10个塔设备题目，10个反应器题目，每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计，课上配比4个学时供教师与学生研讨，制订了详细的实施计划，规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节，更好地保障设计任务的完成。
（三）项目设计教学环节的内容。具体如下：
1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则，在这部分实训内容，需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程；绘制1张辅助管道系统图。
2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。
设计条件如下：在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液，要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%，塔底釜液中含甲苯量不低于96%（以上均为质量分数）。苯、甲苯混合液处理量6t/h；泡点进料；操作回流比取为最小回流比的1.8倍；塔顶压强，4kPa（表压）；热源，低压饱和水蒸气；单板压降，不大于0.7KPa。
设计步骤如下：（1）工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算，采用图解法求得理论塔板数，如图1所示，图解得NT=12-1=11（不含塔釜）。其中精馏段NT1=5块，提馏段NT2=6块块，第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据，然后进行结构设计。（2）设备的结构设计。根据塔设备的常用结构，参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸，并进行塔板上的流体力学验算，得到塔板负荷性能图。（3）设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。（4）撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核，每名学生撰写一份设计计算说明书，并绘制相应设备的装配图。
图1苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数
3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块，算出最小理论塔板数及相关数据，然后用SCDS模块依据此塔板数，计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件，得到相关数据，模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求，模拟得到塔板数为15块，进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析，以进料板位置为自变量，以再沸器负荷与回流质量流率为因变量，分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线，如图2、图3所示。由图2可看出，第10块塔板进料时，再沸器热负荷最小，第8块塔板到底11块塔板进料，热负荷变化较小。由图3可看出，第10块塔板进料时，回流量最小，第8块塔板到底11块塔板进料，回流量变化较小。通过对比，软件模拟和计算稍有差别，软件模拟对过程进行了优化，找到最优的进料板。
图2再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线
图3回流质量流率随进料板位置变化的曲线
4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%，这30%组成包括4个部分，化工制图部分占30%，工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。
经过以上项目设计环节的训练，可以培养学生以下方面的能力：设计化工过程设备能力；绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力；应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析，学习优化设计，从而降低成本的能力。同时，由于采用小组学习的形式，每组学生的设计条件相近，经常在一起研究设计，因而也可以提升团队意识，培养吃苦耐劳的精神。
总之，项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习，激发学生对实际工程问题的兴趣，引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法，也为学生从事石油石化设计工作打下基础，是高等工程教育的有利途径。
【参考文献】
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[2]庄哲民，沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践[J].高等工程教育研究学报，2008（6）
[3]颜志勇.基于项目设计与制作的《机械设计基础》教学设计[J].当代教育实践与教学研究，2016（6）
【基金项目】黑龙江省教育科学“十二五”规划2014年度课题“‘卓越计划’背景下石油化工过程及装备（卓）课程建设研究”（GBC1214004）；黑龙江省高等教育教学改革项目“基于‘卓越计划’的过程装备专业工程认证体系建设”（JG2014010652）；东北石油大学研究生教育教学改革研究项目“基于职业资格认证的全日制专业学位研究生培养模式改革”（JGXM_NEPU_201401）
【关键词】导电氧化；控制系统；自动化
0.引言
随着现代化工业的发展，对于铝材质内部循环腔体的处理方法没有受到社会的高度关注，目前还是采用手工处理的方法，不能很好的起到内部腔体的表面处理要求，而且能够自动处理内部腔体导电氧化的的自动化设备几乎没有。
1.设备的整体情况及处理工艺
该设备用于处理铝合金材质冷却板内部循环通道，能够完成产品通道的除油清洗、碱洗、酸洗、导电氧化液洗等处理过程，整个设备分四个工位，每个工位之间人工更换工件，设备在单个工位内的每个动作运行时间可设定并可以在显示器上显示，单个动作定时结束后自动切换启动下一动作各动作可自动操作完成。
该设备主要由设备底座、除油系统总成、碱洗系统总成、酸洗系统总成、导电氧化液处理系统总成、上部护罩总成、气动装置、溶液移动车总成。
工作站底座：采用铝型材框架，下部安装脚轮，便于小距离平整地面移动；台面板采用碳钢板表面镀镍，且中间面板上表面安装有不锈钢护板，整个中间面板倾斜安装，可引导误操作外溢的各种液体向下流动，流入下端的积液盒，积液盒下端安装有排污阀，对外泄的废液集中处理；四周安装喷塑的对开门和挡板；设置有工件摆放台，小部件摆放平台等。
除油系统总成：将待除油的工件装卡在限位托盘内，人工操作夹紧工件，确认各夹钳压紧无误后，点击触摸屏选定所需加工过程，设定好各项加工时间，若不设定系统默认初次设定时间。按下启动按钮，导向气缸推动连接触头；到位后电磁阀开启气动隔膜除油液泵启动，循环除油液，循环时间5分钟；满足设定时间后泵停止工作，电磁阀切换系统管路走向，接入压缩空气，对整个管路进行高压空气吹洗5秒；时间满足后电磁阀换向，水泵启动进行水清洗15秒；电磁阀换向高压空气吹洗5秒，电磁阀换向，连接触头缩回；系统鸣笛提示，除油工序加工完成。
碱（氢氧化钠25g/L、碳酸钠30g/L、磷酸钠30g/L、OP乳化剂1ml/L）洗系统总成：将待碱洗的工件装卡在限位托盘内，人工操作夹紧工件，确认各夹钳压紧无误后，点击触摸屏选定所需加工过程，设定好各项加工时间，若不设定系统默认初次设定时间。点击运行，导向气缸推动连接触头，到位后系统通过温度传感器自动检测碱液箱内温度是否在到60至70℃之间，若未达到目标温度，系统对碱液进行加热，碱液箱加热方式采用水浴加热；达到所需温度后耐碱气动隔膜泵启动，循环热的碱液，循环时间55秒；满足设定时间后泵停止工作，电磁阀切换系统管路走向，接入压缩空气，对整个管路进行高压空气吹洗5秒；时间满足后电磁阀换向，水泵启动进行水清洗15秒，电磁阀换向高压空气吹洗5秒，电磁阀换向，连接触头缩回；系统鸣笛提示，碱洗工序加工完成。
酸（硝酸500ml/L）洗系统总成：将待酸洗的工件装卡在限位托盘内，人工操作夹紧工件，确认各夹钳压紧无误后，点击触摸屏选定所需加工过程，设定好各项加工时间，若不设定系统默认初次设定时间。点击运行，导向气缸推动连接触头，到位后耐酸气动隔膜泵启动，循环酸液，循环时间30秒；满足设定时间后泵停止工作，电磁阀切换系统管路走向，接入压缩空气，对整个管路进行高压空气吹洗5秒，时间满足后电磁阀换向，水泵启动进行水清洗30秒，电磁阀换向高压空气吹洗5秒，电磁阀换向，连接触头缩回；系统鸣笛提示，酸洗工序加工完成。
电解液处理系统总成：将待导电氧化处理的工件装卡在限位托盘内，确认各夹钳压紧无误后，点击触摸屏选定所需加工过程，设定好各项加工时间，不设定时间系统默认为初次设定时间。点击运行，导向气缸推动连接触头，到位后系统自动检测导电氧化液箱内温度是否在15至35℃之间，若未达到目标温度，系统对导电氧化液进行加热，导电氧化液箱加热方式采用水浴加热；达到所需温度后导电氧化液泵启动，循环导电氧化液，循环时间6分55秒，满足设定时间后泵停止工作，电磁阀切换系统管路走向，接入压缩空气，对整个管路进行高压空气吹洗5秒；时间满足后电磁阀换向，去离子洗液泵启动进行清洗30秒，电磁阀换向高压空气吹洗5秒，电磁阀换向，连接触头缩回；系统鸣笛提示，酸洗工序加工完成。
上部护罩总成：采用铝型材为框架，安装有机玻璃为护板，前部有两组对开门，防止工作时各种液体溅到人体，并且设置工艺看板、照明灯、触摸屏安装架及提示灯塔等。
气动装置：考虑到设备的工作环境及设备自身需要，系统需配备外部气源或者对设备配备压缩机，气源处理装置、电磁换向阀、调速阀、压力继电器等零部件。
溶液移动车总成：整车以铝型材为框架主体，下端安装有脚轮，方便配合设备整体移动，车身承载8个溶液箱体，每个箱体容积不小于90L；酸液及碱液箱体配备水浴加热系统，对箱内液体进行加热与保温；所有箱体材质选用316不锈钢，且内壁涂有聚四氟乙烯涂层，防止腐蚀性液体直接对箱体腐蚀。
2.设备的控制系统
控制核心采用可编程控制器（简称PLC）控制，采用LAD语言编程并有详尽准确的符号说明，并配备触摸屏，方便操作与显示，温度传感器通过模拟量通道与PLC连接，PLC与触摸屏的连接采用PROFIBUSDP总线的连接方式。
触摸屏界面包括自动操作画面、手动选择画面、报警画面、系统画面和I/O状态监视画面，设备人机界面操作风格可与工厂原有设备保持一致。（需甲方提供清晰的要求）。
系统有手动、自动两种操作模式，处于手动模式时，操作人员可以启停单个执行机构；处于自动模式时，可以设定各项加工时间（若不设定系统默认初次设定时间），并按设定时间进行自动运行；两种操作模式可以通过选择开关或触摸屏操作来互相转换。
设备具有安全保护、报警和自动停机功能，在系统总进气口装有压力传感器实时监控系统压力，如果气体压力小于设备正常工作需要的气体压力值，控制系统停止设备工作并报警，安全继电器构成安全回路，并配备手动急停按钮，紧急情况下设备切断输出执行电源、气源，确保设备人员安全。
3.结语
该机集成了现代自动化的新技术，实现了板材内部腔体的导电氧化的繁琐作业，替代了原来的手工操作，减小人工操作的失误，在提高内部腔体处理质量的同时极大的提高了这类处理的安全可靠性和劳动生产率，并降低了工人的劳动强度。[科]
【参考文献】
[1]李绍炎.自动机与自动线[M].北京：清华大学出版社，2007.2.
[2]宋子玉.铝及其合金的阳极氧化[J].化学世界，1981（06）.
关键词：搅拌器，设备，化工
一、搅拌器装置的分类、构成和功能
（一）分类
1．立式容器中心搅拌。将搅拌装置安装在立式设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接或与减速机直接联接。
2．偏心式搅拌。搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。
3．倾斜式搅拌。为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式容器，可将搅拌装置用夹板安装在设备筒体的上边缘，搅拌轴直接插到筒体内。，设备。
4．卧式容器搅拌。搅拌装置安装在卧式容器上，可以降低安装高度，提高搅拌设备的抗震性，改进悬浮液的状态等。
5．卧式双轴搅拌。这种搅拌装置主要应用在高黏液体。采用卧式双轴搅拌设备的目的是要获得自清洁效果。
6．底搅拌。搅拌装置在设备底部，称为底搅拌设备。
7．组合式搅拌。有时为了提高混合效率，需要将两种或两种以上形式不同、转速不同的搅拌装置组合起来使用，称为组合式搅拌设备。
8．旁入式搅拌。旁入式搅拌装置是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上。对于旁入式搅拌利用推进式搅拌器，在消耗同等功率情况下，能得到最高的搅拌效果。
（二）构成
搅拌器装置一般是由传动装置、联轴器、机架、搅拌轴、轴封、搅拌器等部分构成的。如图1：
（三）功能及其影响因素
搅拌器的功能简单的说就是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状以达到搅拌过程的目的。，设备。这一作用由运动着的叶轮所产生，因此，叶轮的外形、尺寸、数量还有转速对搅拌器的功能形成了直接的影响。同时搅拌器的功能发挥还与搅拌介质的物性和工作环境有关。另外，搅拌罐的形状、尺寸、挡板的设置情况、物料在罐中的进出方式都属于工作环境的范畴，以及搅拌器在罐内的安装位置，种种因素都能对搅拌器的功能形成不同程度的影响。
搅拌功率是搅拌过程进行时需要的动力，包含搅拌器功率和搅拌作业功率，内涵不同却又有联系的。能够使搅拌器连续运转所需要的功率就是搅拌器功率。而把搅拌器使搅拌罐中的液体以最佳方式完成搅拌过程所需要的功率就是搅拌作业功率。最理想的状况是搅拌器的功率等于搅拌作业功率。
二、搅拌器在化工设备中的设计
（一）设计工序
搅拌器的设计造型要与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌器运行来实现，在设计造型时首先要根据对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。一般而言，化工设备中的搅拌器的设计工序为：设定和确认搅拌的条件→选定搅拌叶轮型式及内构件→确定叶轮尺寸及转速→计算搅拌功率→搅拌装置机械设计。具体设计工序如下：
1.按照工艺条件、搅拌要求和目的，选择搅拌器样式，并充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，以及各种与搅拌目的的影响因素和关系。
2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，工艺对搅拌混合时间、分散度、沉降速度的控制要求，通过实验手段和计算机模拟设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。
3.按照电动机功率、搅拌速度及工艺条件，从减速机选型表中选择确定减速机型号。如果按照实际工作扭矩来选择减速机，则实际工作扭矩必须小于减速机许用扭矩。
4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器。
5.按照机架搅拌轴头尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式。
6.按照安装形式和结构要求，设计选择搅拌轴结构型式，并校检其强度、刚度；如按刚性轴设计，在满足强度条件下n/nk≤0.7；如按柔性轴设计，在满足强度条件下n/nk>=1.3
7.按照机架的公称心寸、搅拌器轴的搁轴型式及压力的等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰。
根据SH/T3150-2007《石油化工搅拌器工程技术规定》中要求搅拌器应按照使用寿命至少为20年，预期不间断连续操作2年以上进行设计和制造。，设备。
（二）搅拌器灌结构的设计
1.罐体的长径比。，设备。，设备。罐体长径比对搅拌功率的影响，需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些；罐体长径比对传热的影响，积一定时，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于传热效果。因此，单纯从夹套传热角度考虑，一般希望长径比大一些。物料特性对罐体长径比的要求，需要足够液料高度的，希望长径比大些。
2．搅拌罐装料量。已知长径比H/Di、
称容积Vg：操作时盛装物料的容积
1）装料系数η
Vg＝V·η
一般取0.6～0.85。物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，装料系数取低值，约为0.6～0.7；物料反应平稳，可取0.8～0.85，物料粘度较大可取大值。
3.顶盖的结构。传动装置包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴。而轴的计算，其强度指的是：承受扭转和弯曲作用，以扭转为主，工程上只考虑扭矩，然后用增加安全系数以降低材料的许用应力来弥补由于忽略受弯曲作用所引起的误差。，设备。在静载荷作用下，[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而轴的刚性计算往往为了防止转轴产生过大的扭转变形，以免在运转中产生震动，造成轴封失败，应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内。工程上以单位长度的扭转角φo不得超过许用扭转角[φo]作为扭转刚度条件。
参考文献：
【1】王凯编，搅拌设备[M].化学工业出版社，2003
【2】顾芳珍，陈国桓编，化工设备设计基础[M].天津大学出版社，1994
【3】王洪群虞培清，搅拌设计研究[M].机械工程师，2009（9）
【4】张平亮，搅拌器的选择和设计[J].石油化工设备技术，1996（1）
[关键词]化工工艺；设备安装；设计问题；
中图分类号：TQ050.7文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）18-0033-01
引言
化工设备安装是化工工艺中重要的环节，由于化工生产的特殊性，对化工设备安装设计提出了更高的要求。当前化工生产实现了自动化和智能化，化工设备的安装设计也应当符合化工生产的需求，以保证企业化工生产的安全性，提高产品的质量和产量，实现化工生产的安全环保。
1.化工工艺中的设备安装设计的重要性
化工行业涉及众多易燃、易爆等化学物品，因此为了保证化工生产的安全性，必须对化工设备的安装工艺进行科学全面的设计，避免在实际生产过程中出现化工设备原因，从而导致生产事故。当前，我国的化工行业发展较快，传统的粗放型的生产方式已经被时代淘汰，人们越重视化工生产的安全环保，就需要对化工工艺中的设备安装进行针对性的设计，避免化工原料的泄漏。再者化工设备的合理安装提高了生产效率，通过研究显示化工工艺的设备安装是影响化工产品质量的关键因素，例如反应釜的安装，科学合理地安装反应釜可以减少在发生化学反应过程中的热量散发，同时也可以缩减物料的运输路径，避免造成物料的浪费，极大提升了化工生产的反应速率。另外，工艺设备安装设计可以优化生产原料、萃取剂、溶剂的管道分布，提高管理设计的合理性。最后是化工设备的安装设计优化可以有效地提高化公司设备的使用性能和使用寿命，由于化工产品具有腐蚀性，在设备的使用过程中会出现不同程度的腐蚀现象，设备安装设计工作的优化可以提高设备的焊接质量、密封性、抗腐蚀性等性能，实现化工设备长时间无故障的运转，在一定程度上提升生产效率和安全性。
2.化工工艺设备安装设计的内容
2.1车间的设备分布
车间设备安装设计原则是满足化工生产需求，同时合理利用车间空间，避免不同生产设备之间出现妨害现象。车间设备是化工生产的核心因素，因此在设计安装中，要为设备的检修和维护预留出相应的空间，并保证设备分布的合理性。首先，化工工艺设备支架的安装，支架是主要的支撑体，在安装设计时要把承载力的要求纳入到设计考虑中，保证支架承载的操作平台的稳定性和安全性；其次，设备的保温和刷漆，化工设备中反应釜是最常用的设备，因此设备安装和设计中要重点考虑设备的保温，例如当化工产品在生产线管路中流动时，由于热量的散发，不可避免地出现温度降低的现象，从而影响了物料性质，因此要在管理上敷设保温材料，避免物料温度的降低。设备的刷漆可以有效避免设备表面的腐蚀，提高设备的使用年限；最后，化工设备的空间布置合理性，由于车间的空间有限，为了保证化工生产，就需要对不同的化工设备进行空间布置，提高设备分布的合理性，同时减少不必要的管路线路，此外要为设备的安装和后续的维护提供足够的空间。
2.2设备安装吊装孔的设计
化工生产需要大容量的设备，因此设备的吊装和安装工作成为工作的重中之重，通常而言，在安装中要保证设备在水平方向的运输距离较短，同时，为了节省空间，要减少运输通道的实际占地面积。设备安装调孔的作用是为承重连锁提供受力支撑点，在设备安装吊装孔的设计时，要科学选择其开设位置，通常要选择检修次数较多的设备附近进行吊装孔的开设，同时吊装孔的开设要选择各层基础建筑的底部垂直位置，在吊装口的边缘部位安装相应吊装设备，同时进行标识安全标语。吊装口要和大门保持较近的距离，方便设备直接进入到吊装区域。
2.3设备穿楼板的开孔
为了满足化工生产的需求，部分设备具有较高的高度，这就需要考虑穿过楼层的楼板，因此，在穿楼板的开孔设计中，要根据设备选择开孔的形状和尺寸。通常而言，当设备从下层进行传楼层吊装时，要结合其图纸的放置位置进行设备的旋转调整，保证其安装位置的准确性，同时在车间上层楼板开口处进行围护处理，避免材料和流体渗漏到下层中。当下层也需要设备安装时，要综合分析下层设备占有的空间，防止出现上下层设备安装位置的冲突，同时要合理设置设备和楼面的高度，例如在塔筒体设备的安装时，其法兰盘距离楼面的距离要大于1m，给设备的法兰连接提供充足的施工空间，同时也不会造成设备管路的浪费。
3.化工工艺中设备安装的改进措施
3.1强化设备安装中的安全性
化工设备安装对于安全生产至关重要，化工材料都具有一定得毒性、腐蚀性和危险性，一旦由于设备原因发生泄漏，极易引发较大的安全事故。因此，在设备安装时要把生产安全性纳入到考虑范围之中，增强化工工艺设备安装的安全性。此外车间设备安装要遵守规定的安全规则，保证设备安装维持健康、环保、安全的的工业生产，在车间空间规划时，要根据设备材质和设备功能进行工艺路线的优化和调整，提高设备安装科学性。
3.2注重设备安装顺序
设备安装要以满足实际生产为主要原则，就需要对设备的安装顺序进行优化，并根据化工工艺的生产线来调配设备的位置，保证设备之间的衔接性良好。通常设备的安装顺序是：先大型后小型、先上层在下层，先对安装较为困难的大型设备进行安装，并安装好上层的设备，再进行下层设备的位置调整，保证设备安装质量合格。
3.3化工设备焊接施工控制
化工工艺设备的衔接主要是通过两种方式：法兰连接和焊接，在焊接施工中，要矫正焊接工作中的不良影响因素，设计合理的焊接顺序，同时对焊接处的坡口位置进行处理，选择高质量的焊接材料，对焊接管道进行无缝检测，及时发现焊接质量缺陷，从而提高设备的焊接质量，保证设备的衔接处不出现泄漏现象。
4.总结
综上所述，化工生产的特殊性对化工工艺设备安装和设计提出了更高的要求，因此在设备安装设计中要充分考虑车间设备分布以及安装注意事项，提高化工设备安装的安全性和可靠性。
参考文献
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[2]王长河.浅谈化工设备安装中的工艺设计[J].中国新技术新产品，2012（09）.
[3]孟明.化工工艺中的设备安装设计问题与对策的探索[J].化学工程与设备，2014（10）.
[4]沈红.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化学工程与装备，2012（02）.
关键词：化工设备；设计；防腐性
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.018
1我国化工企业设备防腐蚀现状
化工设备的腐蚀是一项化工企业不可避免的问题，如何能够有效的防治设备腐蚀是企业目前面对的重要工作。化工设备与外界环境的接触不能避免，设备与环境也会发生化学反应，设备遭受腐蚀后，对设备的性能有很大的破坏，无形中增加了企业的运行成本。因此对化工设备采取有效的反腐措施，能够使设备最大程度的发挥其功效，减少原料消耗，避免资源浪费，充分保障了企业的效益。现在化工行业虽然采取了各种防腐的控制措施，在防腐蚀方面做出很大进步，化学生产工艺也有了很大的改进。但化工设备防腐仍有很大的提升空间，设备腐蚀仍是导致安全事故发生的一个重要源头。所以，对于如何采用高科技技术来进行设备防腐和制定有效的防腐措施，是企业应该面对的一个重要问题。
2化工设备防腐工作的重要性
我国国民经济支柱产业中重要的一部分就是化工行业，化工行业的发展对我国的工业发展来说相当重要。近年来我国新闻频频有化工企业的事故，这些事故追其原因，大部分来自于化工设备的腐蚀。化工设备腐蚀易导致化学物质的泄漏，不仅造成国民经济的损失，也严重污染环境，还造成社会的不稳定因素。因此设备的防腐工作尤为重要，不仅要考虑经济效益，同时也要考虑节约能源。设备腐蚀给我们带来危害有两方面：第一，设备腐蚀后，石油、天然气等化工物质将发生泄漏，给环境和人们造成重大的安全隐患，同时造成巨大的经济损失；第二，能源、资源的极大浪费，同时也对生态环境造成威胁。因此对化工设备防腐，企业和社会应得以重视，这样既能给企业带来经济效益，同时也对生态环境的保护带来重要的作用。
3化工设备腐蚀的影响因素
3.1内在因素
腐蚀按不同分类方法可分为以下几种，从腐蚀机理角度：电化学腐蚀和化学腐蚀；从腐蚀环境角度：温度方面的高温腐蚀；环境湿度方面的湿腐蚀；化学物质的腐蚀，如酸腐蚀、碱腐蚀、钒腐蚀、沉淀腐蚀等。化工设备的腐蚀原因众多，如电化学腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢一氯化氢一水型腐蚀、硫化氢一氢型腐蚀、硫化氢一氧化物一水型腐蚀等，其腐蚀机理也有很大的差异。从腐蚀机理讲，电化学腐蚀对设备的腐蚀危害更大，腐蚀速度更快，腐蚀程度更高。化工设备大部分是金属设备，所以如果表面处置不当很容易发生电化学腐蚀，金属制品表面与化工原料离子导电介质发生电化学反应，使设备的表面破坏，从而造成设备腐蚀。电化学腐蚀是金属与离子导电介质形成阴阳极而不断的形成电流，而这种腐蚀比单纯的化学腐蚀速度快，危害极其严重。
3.2外界环境
对设备的腐蚀，外界环境因素也尤为重要。当设备周围空气受到污染，空气中氧化性等的挥发会浸没设备，一些工业粉尘也将侵蚀设备，使化学设备表层腐蚀破坏。在种环境下的腐蚀机理主要是：潮湿环境形成的强极性无机酸，对设备引发的腐蚀与破坏。
4化工设备设计中防腐性要点分析
4.1结构设计
设备的抗腐蚀性能，应该在化工设备的设计阶段就应该被重视。化学设备的结构也是影响设备腐蚀的关键因素之一，且此因素也常被设计者忽略，由于设计者更注重设备如何方便使用，因此更多的关注如何快速方便安装，这导致在设备结构防腐方面出现很多的问题，造成设备安全隐患。如化工设备会由于设备设计不合理而造成设备的缝隙处及死角处存在大量的剩余液体及固体的残渣，这样长期无法排尽液体，使这些地方长期浸没在化学物质中，切这些地方的局部浓度会增高，这样使此处极容易受到腐蚀。为使此类问题不再发生，在设备的结构设计时应尽量消除死角，避免接缝处存留余液。在设计与安装方案比较中，我们应该尽量优化，使设备使用达到最经济、更实用的目的。所以在设计时首先考虑设备性能，在此基础上再考虑安装与使用便捷性。
4.2介质分析
设计者应了解化工设备所处的环境条件，需从溶液、气体、蒸汽等的介质成分，介质浓度，介质温度，环境的湿度，环境温度等各方面进行深入了解、分析。对不了解容器介质与环境的设计者设计出的设备，制造部门很难对其抗腐蚀性与质量做出保障。对于设计者来说，不同的介质环境应该做出不同设计的选择。对于介质是否混有酸、其他杂质及含量问题应尽早了解。这样才能针对具体的物质、具体的化学反应选取适当的材料与设备结构，才能使设备对抗腐蚀性能更加有效果。这样才能有效的避免：气蚀、闪蒸、冲刷、磨损、磨蚀等造成的设备壁减薄等问题，使事故发生几率降低。
5结束语
化工设备的性能决定了化工企业的生产安全，是企业稳定生产的重要前提条件。随着我国现代化水平的逐渐提高，对化工企业设备防腐性要求也随之提升。通过对我国化工企业化工设备防腐性的要点进行分析，注重结构设计和介质分析，按照合理的设计规范进行化工设备的防腐，有效提升了化工设备的使用寿命，保证了企业化工生产安全，增加了企业的经济效益，对我国化工企业的良好发展，具有重要的理论借鉴意义。
参考文献：
[1]王宏康.浅析化工设备设计如何实现防腐蚀[J].科技资讯，2013，13（01）：43-44.
[2]郭凤明.提高化工机械设备防腐蚀能力探讨措施[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（06）.