化工機械設計基礎

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化工機械設計基礎范文第1篇

關鍵詞：化工設備機械基礎；教學方法；任務驅動教學法；綜合職業能力

俗話說：“教學有法，教無定法。”教學的課程、教師自身專業能力和業務素質、學生特點和培養目標、教學資源配置等不同，教學方法的選擇和效果會有很大差異。

一、教學方法及其選擇

教學方法是為實現既定的教學目標，在教學過程中師生共同活動時所采用的一系列辦法和措施。其中包括：以教為主的教學方法，如講述教學法、演示教學法、練習教學法；以學為主的教學方法，如自主學習教學法、合作學習教學法、探究學習教學法；教與學并重的教學方法，如角色扮演教學法、討論教學法、問題教學法等。

一般來講，教學方法的選擇要綜合考慮以下幾個方面。

1.分析教學內容

2.確定教學目標

3.了解學生的特征

4.了解教師自身的特征

5.認識和利用教學資源

6.確定教學組織形式

7.選擇適宜的教學媒體

二、化工設備機械基礎課程教學方法

該課程是石油化工專業的必修專業課程。主要學習化工裝置中主要設備的結構、功能；機械傳動的一般知識；化工設備的維護、維修與管理；化工材料、化工腐蝕與防護等內容。

一般來說，課程內容涉及兩大類知識：一類是涉及事實、概念以及規律、原理方面的“陳述性知識”，如，換熱設備主要類型和結構、塔設備主要構件的結構、傳動系統的組成等；另一類是涉及經驗以及策略方面的“過程性知識”，如，多級篩板精餾塔精餾提純酒精的操作過程以及維護塔設備；用薄板式換熱器冷卻熱麥汁并對設備進行適當清洗維護。

對于前者，可以適當采取提示型教學法，如，講解、敘述、呈示靜態的教學手段，如掛圖、模型等。通過講述提示課程內容，學生接受并內化這些內容。提示型教學法的教育價值在一定條件下具有其他教學方法、手段所不可替代的教育功能，可以在短時間內傳授大量理論知識。但是對于后者“過程性知識”采用提示型教學法就顯得抽象和枯燥了。目前，職業教育對象的學習自覺性和自制力比較薄弱，教學目標應著重培養學生的綜合職業能力。

下面結合化工設備機械基礎中化工管道與閥門章節的教學，談談任務驅動教學法及其實踐運用。

1.任務驅動教學法的概念

任務驅動教學法是基于建構主義學習理論的一種教學方法，教師把一學期或一堂課要完成的教學內容設計成一個或多個具體的任務，讓學生通過完成一個個具體的任務，掌握教學內容，達到教學目標。它強調學生在真實情景的任務驅動下，在探究完成任務或解決問題的過程中，在自主和協作的環境中，在討論和會話的氛圍中進行操作學習活動。

2.結合“化工管道拆裝”的任務驅動，完成化工管道與閥門的教學

任務驅動法的教學過程是以教師為主導，以學生為主體的雙主模式的教學。任務驅動教學法大致可分為五個階段。

第一階段，教師主要是提出具體任務：按圖“施工”——鋪設管道，包含管、泵、閥及流量計等的安裝連接。明確要求：美觀、操作方便、連接嚴密無滲漏。

這一階段的特點是教師主要進行方法上的指導，還可結合實際應用做一些啟發性的提問：如連接方向、安裝步驟等，使學生知道從哪里入手做。這一階段的關鍵是教師引而不發，充分調動學生的操作欲望和好奇心。

第二階段，以學生具體操作為主。在教師引導后，很多學生已經躍躍欲試了。教師可以根據實際情況，將學生分成若干個小組，引入小組之間的競爭，這樣促進小組內互相討論、互相幫助。這時候，教師應留給學生充足的操作時間，讓學生大膽去試，使他們在使用中體會、感受和領悟。

這時，學生充分調動各種感官，發揮動手能力、交流合作能力、協調能力等。這個階段在時間上可占整個教學進度的一半左右，在教學進程中是一個緊張的期。

第三階段，交流討論期，對于施工完成后的管道進行水壓試漏實驗，主要是教師查漏補缺。

引導學生口述自己的安裝步驟，闡述連接件組裝的步驟等。引導學生思考問題，如，是否注意到截止閥上的箭頭方向；閥門操作盤（柄）朝向是否便于操作；閘閥與截止閥在管道中的位置能否互換；管法連接采用的法蘭由哪幾部分構成的，分析漏點的原因、交流安裝法蘭的技巧等。

這一階段的特點是教師點評為輔，盡可能開展一些熱門問題的討論，讓學生在思路上得到一些啟發。看一看其他組同學是如何完成的，在方法技巧上和自己有什么不同。在教學節奏上給學生一個放松的時間。

第四階段，鞏固調整期。在熱門問題的討論之后，學生又會涌起再度調整的欲望。討論交流后再進行改進、完善。

第五階段，總結期。在完成實際情形的具體任務之后，進行課堂小結和知識點回顧，梳理應該掌握的理論知識點，以達成知識目標。

3.任務驅動教學法的作用

任務驅動教學法使學生學習的目標更明確、具體，有助于學生更容易地掌握專業知識。在課堂教學中學生學習的積極性高、氣氛活躍，既培養了學生自主動手的能力，又培養了學生交流合作的能力和團隊協作精神。

現在倡導的“國家核心技能”包含：與人交流、數字應用、信息處理、與人合作、自我學習、解決問題、創造革新、應用外語等模塊。只有采取合適的教學方法，才能讓中職學生在校期間更加全面協調地發展。

參考文獻：

［1］朝輝.教學論.北京：清華大學出版社，2010.

化工機械設計基礎范文第2篇

關鍵詞：化工機械 防腐蝕 設計

中圖分類號：TQ050.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-02

1 化工機械設備發生腐蝕的原因分析

腐蝕實質上是一種由化學或化學作用導致物體被破壞的過程。化工機械設備的腐蝕則是指金屬零部件在與空氣、水及各種溶液接觸的過程中發生化學反應，進而造成金屬變形及尺寸變化而引起的破壞。腐蝕在化工生產中較為普遍，防腐蝕處理也是化工企業的一項重要工作。當化工機械設備遭受腐蝕以后，會導致設備外觀、性能等諸多方面受到影響，嚴重時會使設備損壞，進而給企業造成一定的經濟損失。引起化工機械設備腐蝕的原因主要有以下兩大方面。

1.1 內在因素

（1）由于設備本身的金屬材質不同，使之對于各種介質的抗腐蝕能力也不相同，金屬材料的晶粒越粗，腐蝕發生的速度就越快，反之腐蝕的速度就越慢，例如，以不銹鋼作為主要材料的設備要比鑄鐵為材料的設備抗腐蝕性能高。

（2）金屬零部件的表面粗糙程度決定其抗腐蝕能力的強弱，即表面越粗糙越容易被腐蝕。

（3）機械設備自身的形狀也與腐蝕有著密切關系，如設備上較為突出位置的金屬遭受腐蝕的速度相對較快。同時設備上的一些死角和縫隙也很容易出現腐蝕。

1.2 外在因素

（1）在化工生產的過程中，機械設備無可避免地會接觸到大量帶有腐蝕性的介質，如酸、堿、鹽等等，這是造成設備腐蝕的重要原因。此外，介質的含氧量、化學成分、pH值等也是導致設備腐蝕的一大

原因。

（2）當介質的溫度不斷升高時，其壓力也會隨之上升，這樣便會加快腐蝕的速度，這主要是因為腐蝕本身屬于一種化學反應。通常情況下，溫度每升高10 ℃左右，會使腐蝕的速度加快1～3倍左右。同時溫度升高還會導致擴散面積增大，這也會在一定程度上加快腐蝕速度。

（3）介質的流動速度越快，就越容易造成設備腐蝕，這是因為在介質流動的過程中，會對設備的防腐蝕保護層造成沖刷，當流動速度達到一定時，沖刷便會造成保護層被破壞，進而造成失去保護的金屬被腐蝕。

（4）機械設備在應力的作用下會引起金屬內部變形，這樣一來該部位的電極電位便會下降，從而導致微電池腐蝕加劇，進而形成腐蝕破裂。

2 化工機械設備產生腐蝕的機理分析

化工機械設備產生腐蝕得機理主要包括以下兩個方面。

2.1 電化學腐蝕機理

由于機械設備大部分都是金屬外殼，而金屬表層與離子導電介質非常容易發生電化學反應，這樣一來便會引起電化學腐蝕，從而使設備遭受嚴重的破壞。所有根據電化學機理產生的腐蝕都至少包含一個陽極和一個陰極反應，并且還會通過金屬本身的電子流以及介質當中的離子流互相聯系。其中陽極反應屬于氧化過程，簡單來講就是金屬離子從金屬當中轉移至介質當中，在這一過程中，會釋放出大量的電子流，這部分電子流會與介質中的離子流相互聯系，并結合到一起，進而引起電化學反應；而陰極反應則主要是對于介質中的氧化劑成分而言的，其通過對陽極中的電子進行吸收進而形成的還原過程。在電化學腐蝕的整個過程中，因電流并不會對外做功，一般都是腐蝕電池的內陰極發生自耗反應，這樣一來便會導致金屬遭受腐蝕的速度

加快。

2.2 工業大氣腐蝕機理

由于化工機械設備長期在工業污染較重的區域內運行，在這樣區域中，空氣中一般都含有大量的揮發物，如二氧化碳、硫酸、氫氧化物以及硫化物等等，并且還會含有大量的工業分層，而這些種種都是具有極強腐蝕性的介質。當它們在潮濕的條件下，酸性氣體便會與H2O相結合，并生成無機酸，這些酸具有非常強的腐蝕性。舉個簡單的例子，鐵質合金在這樣的介質中會發生一系列化學反應，從而會導致其被嚴重腐蝕破壞。在工業大氣的環境中，機械設備腐蝕大多都是由電化學和直接化學腐蝕綜合作用所導致的。從這兩種腐蝕的本質上講，它們全部都屬于金屬原子失電子后轉變為離子的氧化過程。而兩者之間唯一的區別是環境背景有所不同。化學腐蝕是金屬與介質發生的化學反應，此時的環境多為高溫、干燥，而電化學腐蝕則基本都是發生在較為潮濕的環境當中。

3 化工機械設備的防腐設計要點分析

3.1 設備防腐蝕設計要點

由于化工機械設備全部都是由金屬材料加工而成，金屬本身又是一種非常容易被腐蝕的材質，為此，在采購設備時，必須對所選的設備進行綜合考，選擇最為合適的配套附件，并且應對設備附件進行防腐蝕設計，這是非常重要的環節之一，應予以高度重視。化工機械設備的防腐蝕設計要點如下。

（1）優選材料。現階段，用于制造機械設備的主要材料是碳素鋼，其價格相對較為低廉，并且采購也比較方便，最為重要的是這種鋼材容易進行加工。通常情況下，碳素鋼在普通的環境中基本不會被嚴重腐蝕，對設備的正常運行也不會造成太大的影響和危害。然而，若是在化工生產中使用，這種環境便有可能對碳素鋼造成腐蝕。如最為常用的Q235鋼，在高濃度的腐蝕介質中，被腐蝕的速度非常之快，即便采取相應的防腐蝕措施，也會因為防腐漆、膜劃傷或脫落，引起腐蝕面積擴大，從而使機械設備的使用壽命大幅度降低。為此，在選擇設備時，盡可能不要選用以Q235鋼為主要材料的設備，而是要選用一些抗腐蝕性能較強的低合金鋼，并以此作為設備的基材。雖然低合金鋼本身的價格相對比較昂貴，但是它的抗腐蝕性能極佳，從長遠的角度上考慮，選用這種材質所能獲得的總體經濟效益要比碳素鋼高很多。

（2）結構與工藝的防腐設計。當機械設備的形狀設計過于復雜時，便很可能引起一些缺陷，如積塵、積液以及設備應力過大等等，這樣便容易造成機械設備的局部位置出現腐蝕現象，為了盡可能避免這種情況的發生，應當在進行設備結構設計時，綜合考慮抗腐蝕性，并滿足以下要求：①設備構件的形狀越簡單越好，所有構件應盡可能采用相同的金屬材料，并減少構件當中的縫隙；②必須選擇優質的防銹漆，以確保腐蝕介質能夠與設備構件完全隔離。需要特別注意的是在對設備焊縫進行涂漆時，結構的合理性將會直接影響涂漆質量，也就是說只有最為合理的結構形式，才能保證涂漆達到理想中的防腐效果；③應當避免一些殘余的水分滯留在機械設備上的情況發生，即設計過程中要盡可能避免向上的容器狀凹處，若是必須采取這樣的設計，應設置排水孔；④應防止對機械設備焊接時出現應力集中的情況，焊接工藝要合理，盡可能做到連續不間斷地焊接。同時還要避免焊接質量缺陷的發生，如焊瘤、咬邊等等，一旦形成這樣的焊接質量缺陷便有可能導致該位置成為新的腐蝕點，進而引起嚴重的腐蝕現象；⑤為避免縫隙腐蝕的情況發生，應當對構件連接處的縫隙進行合理處理，如在對接和搭接時，應采用雙面連續對接焊，并確保焊接質量，這樣有利于防止縫隙腐蝕的現象發生。

3.2 化工機械設備防腐蝕措施

目前，較為常用的化工機械設備防腐蝕措施主要有以下幾種。

（1）環境處理法。該方法具體是指在不影響設備工藝的前提下，通過改變環境來達到降低腐蝕性的目的。①去除環境當中的腐蝕性物質。比較常見的有去除水分，如在輸送CO2、氯化物等介質時，前置脫水裝置；脫氧法，即將溶解在水分當中的氧進行脫除。②在環境中添加防腐蝕成分。如添加防腐劑、鈍化劑、中和劑等等。

（2）表面涂層處理法。①涂漆。這種防腐蝕處理方法最為常用的是在機械設備表面進行涂漆，所采用的大部分都是油料涂漆，如酚醛樹脂、環氧樹脂等等。②金屬覆蓋層。該方法大致可分為兩種，一種是使用耐腐蝕性能較好的金屬覆蓋在設備表面上，雖然該方法能夠起到良好的防腐效果，但對加工工藝的要求卻比較苛刻，故此在應用時應當加以注意；另一種方法是用比母材電位低的金屬材料進行覆蓋，即將該材料作為犧牲陽極，以達到防腐效果。③有機襯里。常用的襯里材料有PVC、環氧樹脂、不透性石墨等等。④無機襯里。常用的有化工陶瓷、玻璃、砂漿和化工搪瓷等等。

（3）電防腐蝕。這種防腐蝕方法就是對設備金屬表面的局部腐蝕電池從外部直接通上防腐蝕電流，借此來消除局部電池內的腐蝕電流，簡單來講就是利用防腐電流使設備的金屬電位降至最為穩定的區域。該方法具體可分為犧牲陽極法和外接電源法。可按照設備的實際情況進行選擇。

4 結語

總而言之，為了進一步提高化工機械設備的抗腐蝕能力，除了在具體設計時掌握設計要點之外，還必須了解設備的防腐蝕措施，這樣便可以在設備遭受腐蝕后，做出及時、有效地處理，以降低腐蝕給設備造成的損壞。只有通過防腐蝕設計和防腐措施雙管齊下，才能確保化工機械設備達到最佳的防腐性能，進而延長設備的使用年限，這對于化工企業而言具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1] 于法鑫，畢士君，戚樹仁.防腐蝕涂料在化工環境生產中的應用和施工技術要求[C]//2007全國重防腐蝕涂料涂裝技術交流會論文匯編.2007.

[2] 孔愛平，王軍.基于化工設備金屬腐蝕及環氧防腐涂層的應用研究[J].遼寧化工，2009（2）.

[3] 任夫健，常穎.常見化工防腐設備選擇與使用[C]//第四屆中國國際腐蝕控制大會論文集.2009（4）.

[4] 張文香.設備表面防腐缺陷分析及對策[J].石油工程建設，2008（4）.

[5] 徐暾家，鄭建國，肖世猛.陽極保護技術在化工設備防腐中的應用[C]//中國國際腐蝕控制大會論文集.2009.

化工機械設計基礎范文第3篇

關鍵詞：制藥化工設備機械基礎；教學內容；體系；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0085-02

一、前言

制藥化工設備機械基礎課程是為滿足現代制藥工業的需求，在原《化工設備機械基礎》課程基礎之上進行教W改革，應運而生的一門課程。制藥設備行業相對于制藥工業而言，發展相對滯后，我國制藥設備的復合人才還比較缺乏。目前開設制藥設備機械專業學科的大專學校陸續增多，醫藥院校制藥設備機械設計方面的教學還存在普遍被忽視的情況。在這種情況下，對原《化工設備機械基礎》課程體系進行改革，將教學內容與制藥設備機械行業、制藥工業、現代化的設計方法和手段緊密相連，科學合理地構建制藥設備機械設計學課程體系的教學內容，勢在必行。

二、合理構建制藥設備機械（設計）學教學內容

原化工設備機械基礎包含：工程力學、化工設備材料、機械傳動、容器設計及課程設計五部分內容。該課程的主要落腳點是化工設備，而制藥設備與機械與藥品的質量密切相關，制藥設備與機械的質量直接關系是否能生產出合格藥品，是否能通過GMP規范的驗證。制藥設備機械在衛生、潔凈、耐腐蝕、無污染方面比化工設備的要求更為嚴格，原化工設備機械基礎課程教學內容中未涉及現代設計方法方面的知識，這些都使得原化工設備機械基礎的教學內容相對陳舊，不能滿足現代制藥工業、制藥設備機械行業對人才培養的需求，因此要在化工設備機械基礎課程的基礎上，構建科學合理的、與制藥設備機械緊密聯系的教學內容，以滿足制藥設備機械及制藥工業發展的需要。

筆者根據多年的教學及科研經驗，進行總結及歸納，構建制藥設備機械（設計）學方向的教學內容如下。

1.簡化工程力學部分，強化工程安全安裝和維護理念。工程力學是整個工程界的基礎，其指導設備安全安裝和設備合理維護、工程安全設計、設備安全運轉的基礎，該部分內容應予以保留。但由于制藥化工設備機械基礎課程學時的限制，可在教學內容上適當簡化。對于靜力學部分，可只介紹常見典型制藥設備與機械的受力特點、分析方法；材料力學部分，結合工程實例，簡化各種載荷下的受力及變形分析，簡化強度條件、剛度條件及穩定性條件的理論公式推導，結合強度理論及剛度條件的應用，強化制藥工業工程在建廠初期的設備及設施的合理安全安裝，及制藥設備機械和設施在使用過程中的安全操作及使用等知識。

2.聯系制藥工業，講解制藥設備機械材料學。原化工設備機械基礎課程中，材料學部分內容主要涉及化工行業設備與機械材料的種類、性質及化工設備材料選擇原則，重點為碳鋼、鑄鐵、合金鋼等，這些知識點已不能滿足制藥設備機械材料的需求。大多數的制藥設備與機械，無論是固體制劑設備，還是包裝材料及設備等都要求滿足GMP要求，GMP規范中涉及制藥設備機械選材的條款如下。（1）GMP（2010版）第74條規定：“生產設備不得對藥品質量產生任何不利影響。與藥品直接接觸的生產設備表面應當平整、光潔、易清洗或消毒、耐腐蝕，不得與藥品發生化學反應、吸附藥品或向藥品中釋放物質。”第98條規定：“純化水、注射用水儲罐和輸送管道所用材料應當無毒、耐腐蝕；儲罐的通氣口應當安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器；管道的設計和安裝應當避免死角、盲管。”（2）GMP（98版）附錄第二節3款認為：“與藥液接觸的設備、容器具、管路等應采用優質耐腐蝕材質……過濾器材不得吸附藥液組份和釋放異物。禁止使用含石棉的過濾器材”；GMP（2010版）第41條規定：過濾器應當盡可能不脫落纖維。嚴禁使用含石棉的過濾器。過濾器不得因與產品發生反應、釋放物質或吸附作用而對產品質量造成不利影響。美國CGMP中211.65條（a）款規定：“設備表面與組份、中間物料或藥品接觸時應不起反應，無吸著、吸附作用，以不致改變藥品的安全性、鑒別特征、含量（或效價）、質量或純度而使之超出法定或其他既定要求”。因此涉及制藥設備機械及包裝材料的選擇應以不銹鋼及符合衛生條件的非金屬材料為主，使用普通碳素鋼及鑄鐵的場合則很少。故制藥設備機械材料學部分內容應結合制藥設備機械和制藥工業行業的實際情況，以講解制藥設備機械設計行業中采用的合金鋼、醫用非金屬材料為主，碳鋼、鑄鐵及有色金屬材料為輔。現代醫藥包裝材料多以PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等為主，廣泛應用醫藥塑料包裝瓶的制造。聚氯乙烯片材和聚酯主要是片材材料，合成紙和無紡布主要用于醫療器械的包裝袋。而在有些腐蝕嚴重的場合會采用搪瓷及鈦材作為制藥設備機械的材料。這些知識點緊密地與制藥設備機械及藥物包裝材料相結合，實用而有的放矢。

3.以藥劑機械為載體，講解機械傳動部分。原化工設備機械基礎課程中有機械傳動部分內容，包括V帶傳動、齒輪傳動、軸與聯軸器、軸承、輪系及減速機。這些內容對于醫藥院校的學生來講，因為沒有實踐應用環節及課程設計等實習環節而顯得枯燥。在學時允許的情況下，教學中，擬輔以實例剖析，將這些機械部件與制藥機械相聯系，將其作為機械中的一個部件進行剖析；如結合小型手動壓片機講解輪系與減速機、齒輪傳動、V帶傳動；以大型反應器和發酵罐為例講解軸與聯軸器等，可將枯燥的內容生動活化，使學生易于理解。

4.結合制藥設備機械工程實際，闡述內外壓容器設計。制藥設備機械內外壓容器的設計及在用制藥設備類容器的安全校核及安全評定、附件的選型及校核是本課程的重點。該部分采用新版的GB150-2011《鋼制壓力容器》的設計及安全校核方法，講解制藥工程用內壓、外壓容器的設計及在用設備的校核方法、設計參數的選擇、容器附件的設計選型等內容。聯系制藥設備機械實例的設計，闡述設計及校核方法。如帶夾套的反應器、提取罐、超臨界萃取釜，這些設備為了滿足使用過程中溫度的要求，大多帶有夾套。對于筒體部分，其往往承受內壓，應按內壓容器進行設計及校核；而超臨界萃取釜頻繁停車時，或內部壓力小于夾套壓力工作的反應器、提取罐及膜式蒸發器，筒體又承受外壓，就必須按外壓容器的設計方法進行設計和校核。結合制藥設備機械及制藥工業工程實際的教學內容，更為生動。

5.制藥設備機械課程設計解析。為了緊密結合制藥工業工程及制藥設備機械專業方向的需求，增設制藥設備機械設計學課程設計環節，選擇典型制藥設備與機械進行設計訓練，可顯著增強學生的知識為制藥工業服務的理念。可結合藥物化學方向的需求，設置化學制藥工業中的化學反應器的工藝、結構及控制設計；也可用刮膜式蒸發器設計取代換熱器設計，以及有選裥緣厥褂昧骰床干燥器；并將新型的制藥設備與機械帶入課程設計，介紹新型先進的制藥設備及機械，使該課程設計內容真正與制藥設備行業的需求緊密聯系。通過訓練，一方面，可將前期的工程力學、制藥設備機械材料學、機械傳動及設備機械設計部分的教學內容有機結合，使所學的知識得鞏固；另一方面，可以根據現存制藥設備中存在的問題、設備的研發方向，引導并鼓勵學生進行創新設計，為制藥設備機械行業向更高水平發展注入新的技術力量。

6.現代設計方法及技術。現代設計方法是隨著科學技術的飛速發展和計算機技術的廣泛應用而在設計領域發展起來的一門新興的多元交叉學科，其應用越來越廣泛。因此，在制藥設備機械設計學的教學中，增加現代設計及分析方法的內容，開闊學生視野，為后續的制藥設備機械方向的科研及工程應用打下基礎。現代設計方法包括：計算機輔助設計、優化設計、有限元法及CFD模擬設計等。在學時允許的情況下，在課程中，主要介紹計算機輔助設計、現代智能優化設計、或基于ANSYS的有限元法及CFD模擬方法，這些設計及分析方法可以為學生的畢業設計環節提供幫助，為制藥設備機械的研發及解決工程中出現的問題提供先進的設計及分析手段。通過上述教學內容的調整，增強了緊密聯系制藥工業及制藥設備機械行業的環節，達到教學內容服務于制藥工業及制藥設備機械行業的目的，課程的學時需要根據教學內容進行實時調整，以滿足教學需要。

三、展望

制藥化工設備機械基礎課程的教學改革，旨在為制藥設備機械及制藥工業提供缺乏的人才，該課程改革和建設之路還任重道遠。目前需編寫滿足要求的制藥化工設備機械基礎課程的教材，并強化制藥設備機械設計學方向的教學改革、加強師資隊伍建設，推動培養制藥設備機械及制藥工業行業培養復合型人才。

參考文獻：

[1]田耀華.再議制藥機械選材原則[J].中國制藥設備，2007，（5）.

[2]于穎.制藥工程制圖[M].北京：化學工業出版社，2009.

The Course Reform of Basis of Pharmaceutical Engineering Equipment and Machinery

YU Ying，DAI Su-mei，ZhANG Li

（School of Engineering，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）

化工機械設計基礎范文第4篇

關鍵詞：低碳環保；工程機械；自動化控制系統；機械行業；環境問題

中圖分類號：TF325 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0090-02

隨著我國建設的不斷發展，為我們改善生活水平、提高生活質量帶來不小優勢。然而，隨著工業的迅猛發展，在帶來一定經濟效益的同時，我們生存的環境也遭到了極大破壞。科技水平的發展意味著我們現在不用耗費過多的人力，然而隨著科技的創新，我們機械設計的目的以及方法并未改變，這就導致了現在很多工程機械存在較大弊端。現在的機械雖然不需要耗費過多人力，然而還是會給操作人員帶來一定不適感，與此同時，機械制作過程中還大大污染我們所在的環境。目前，我國走的是可持續性發展路線，為了跟上時代的腳步，在機械設計過程中我們需要注入一些低碳環保元素，同時還要設計出比較人性化的機械。

1 在機械設計中添加人性化因素

現今社會中，我們一直在貫徹“以人為本”的理念，因此想要設計好一個機械必須要考慮好人的因素，在設計中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保證操作人員的安全以及舒適度，工作過程中主要是操作人員在進行，所以工作人員的基本安全需要防護好；另外，還要照顧到操作人員的情緒以及舒適度。為了操作人員工作的效率，讓其在一個舒適、愉悅的環境中工作，我們需要設計出一種人性化的低碳環保型機械。如何能夠體現設計中的人性化，具體表現如下：

1.1 舒適駕駛室的設計

駕駛室是操作人員工作的環境，為了保證工作人員安全，需要充分利用工程機械的設計原理，設計出具備足夠安全性的駕駛室，在此基礎上，還可以加入一些操作便捷的設計來保證操作人員的舒適度。

1.2 外觀的設計

操作人員需要長時間在機器面前工作，因此，機器的外觀非常重要，在外觀設計過程中多加入一些溫馨的元素，通過改變外觀的顏色、標牌以及造型來改善員工的心情，讓員工高高興興地開始一天的工作。

1.3 自動化控制系統的設計

將計算機系統與機械設計結合起來，應用計算機的控制系統，讓員工通過電腦來控制機器的運作，設計過程中需要考慮設計的安全性、舒適度等。

1.4 可靠性的設計

為了能夠更好地符合人性化原則，還需要保證機器整體的可靠性，設計比較完整的體系，避免零部件的頻繁更換，最重要的是在設計環節中注意不要破壞環境。

1.5 系統的設計

在設計過程中需要注意防塵，在結構中加入一些防塵設計，以免異物進入機器中。設計過程中不能忘記系統，在一個機器中，作用非常重要，為了在安全前提下更好地節省成本，我們可以設計定時定量的自動注入系統，這樣還可以更有效地將集中到

一起。

2 優化低碳環保工程機械自動化控制系統的設計

2.1 對材料的選擇

設計過程中為了符合我們的環保主題，我們需要嚴格控制材料的選擇。對于不可再收、不可利用的材料，我們全部放棄，選擇可再回收利用的資源。在材料選擇過程中，尤其是結構件的選擇，我們更需要保證其無毒、環保。為了提高機械運作效率，保證機械的耐久性，我們必須遵守一個原則，即長壽、無污染、低

能耗。

2.2 對電機的選擇

選擇電機的時候也需要保證其低碳環保性，電機是帶動整個機械運作不可或缺的物體，因此，對電機的選擇需要慎重。選取的時候需要找公害較小的電機，保證其排廢氣少、耗油量低、噪音少。同時，在設計的時候，需要利用先進的科學發展技術，更好地減輕機械噪音以及污染的影響。為了讓機械能夠更好地運轉，設計過程中我們需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原則。

2.3 對技術的改進

2.3.1 對機械產品噪音和振動的改善。在機械產品中，噪音和振動問題一直困擾著人們，如何設計更好的產品，減輕產品的振動問題以及噪音污染一直是我們要面對的問題。減輕產品噪音以及振動不僅僅是為了保護我們的環境，還能夠體現出產品的人性化設計，減輕噪音與振動問題，員工操作起來才能更舒心。

2.3.2 液壓系統的保養與后續改進。液壓系統的壽命和液壓系統的日常清潔有很密切的關系，要想保持液壓系統的工作性能，延長液壓系統的使用壽命，日常的清潔和保養必不可少。日常的液壓系統保養和清潔能夠確保其工作過程中內部油溫不會升得過快，從而延長更換機油的時間。一般的液壓系統會采用增壓液壓油箱，這種油箱能夠防止灰塵以及外部空氣水分進入其中，從而達到清潔液壓的目的。為了延長液壓油箱的使用時間，對液壓系統的零部件選擇也有要求，一般都采用耐腐蝕能力強，性能優良的材料以確保液壓系統使用過程中不會出現滲漏污染。此外，液壓系統的設計階段也很重要，目前液壓系統的設計多采用國內外先進的科學技術和相對前沿的設計想法，這種設計理念能夠確保液壓系統在工作中盡量減少油液中的垃圾，并最大程度降低液壓系統運行時的零部件磨損。

2.4 液壓系統的節能設計

隨著國際能源供應的日趨緊張，節能問題日益為人們所重視。液壓系統有很大的節能潛力，綠色是當前社會倡導的熱點話題，也是機械工程發展的最終目標。因此如何確保液壓系統的低消耗、無污染也是一個我們需要關注和思考的問題。那么如何讓液壓系統做到高效、節能呢？筆者以為首先可以選用節能發動機，其次利用雙泵分合流技術、液壓負荷傳感技術和靜液驅動技術等多項技術來實現低消耗。通過對液壓系統的控制元件、執行元件、工作介質和輔助裝置等方面的節能設計，可以很大程度上降低液壓系統的能源損耗，有效節約

資源。

3 結語

隨著社會的發展，機械自動化的腳步已不可阻擋。為順應大潮，設計人員要做的是在現階段的基礎上實現設計里面的創新并將其應用的機械設計實踐當中去，只有這樣我國的機械行業才能夠取得巨大的進步和實質上的質量提升。以上所表達的就是這一主題――如何做好綠色環保機械的設計，如何在綠色環保機械設計中融入人性化的理念以及最新的設計思想。只有做到這兩點，才能夠說我們在機械自動化這一塊有了一定的心得體會。而筆者以人為本的最新機械設計理念將是機械工程產品今后發展的必然趨勢，同時也會對我國的可持續發展產生重大影響。

參考文獻

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[5] 唐建勇，李宏業.機械設計中優化設計的重要性和實現路徑的探討[J].黑龍江科學，2014，16（4）.

化工機械設計基礎范文第5篇

(1)針對化工機械回收環節的合理性設計。綠色化工機械的設計理念重點在于“綠色”，在充分考慮環境影響因素的基礎上，盡可能的體現“節儉”，即節儉資源和能源，合理設計機械回收部分，實現環保目標的同時創造更大的經濟價值。就目前我國大部分化工機械而言，手工分解依然為主流，雖然回收率較為客觀，但是環保效果卻不盡人意。DFR即化工機械回收設計是指在化工機械的設計過程中將機械零部件以及材料的回收納入到考量范圍內，盡量選取回收價值高、處理方式簡易的環保材料，以實現資源的回收再利用，從而達到環保的目的。在此過程中，還應注重對外國先進科技手段的引進，以創造符合我國社會發展需求和環境保護標準的現代設計方式。

(2)面向化工機械拆卸環節的設計。DFD即化工機械拆卸設計是指在化工機械的設計過程中充分考慮機械的拆卸性能，通過現代科技手段的運用提高機械的可拆卸性，這其中應注重以下幾個方面的設計原則:一是在充分滿足化工機械使用要求的前提下，秉承“預測”原則，即在化工機械的設計過程中盡量簡化裝卸設計，從而減少未來機械的拆卸步驟，為將來的零部件回收奠定良好的設計基礎;二是化工機械的材料選取上盡量減少使用種類，使用兼容性能好的材料;三是堅持化工機械設計的統一性原則，即盡量規則化、標準化、通用化結構和功能相近的機械零部件，這樣減少拆卸使用工具種類和數量的同時便于機械零部件的循環利用;四是綠色化工機械的設計應在堅持拆卸設計原則的基礎上依據使用和操作功能的不同而進行具體設計。

(3)必要的化工機械使用壽命評價。所謂的化工機械使用壽命評價在此主要是就其使用過程中所產生的環境問題而提出的，與此同時它也是綠色化工機械設計分析和評價的主要措施。化工機械使用壽命評價主要包括兩個方面的內容:一方面是指環保材料的選用、化工產品所涉及到的回收設計、可裝卸設計、廢棄物的回收再利用以及資源優化處理等綠色設計;另一方面是指在化工機械的可使用生命周期過程中使得技術、經濟以及環境實現最優化。由此可見，對化工機械進行必要的使用壽命評價就綠色化工機械與環境的和諧發展而言是必然的、是不可或缺的。

二、化工機械自身生產制造過程中的環保措施。

1．將“綠色”灌輸到生產制造過程中。此處所指的“綠色”主要包括兩個深層次的含義即環保和節省。環保是指在綠色化工機械的整個生產制造過程中從產品的設計、生產、包裝、運輸、回收等環節降低對環境所產生的不利影響;節省即為節約、節儉的意思，是指通過先進的技術手段改造整個生產制造工藝流程，進而達到低消耗、高產出的目的。就目前我國的經濟形勢而言，實現資源配置最優化，厲行節儉，無疑是實現企業和環境雙贏的重要舉措。

2．注重先進科技在生產制造過程中的應用。當前化工機械所應用到的先進技術手段主要分為四種，即:一是數字化。數字化主要是指在化工機械的生產制造過程中，將繁雜多變的信息轉化成可度量的數字、數據予以記載，繼而通過計算機進行精準的計算和控制，從而優化資源配置，降低能源消耗。二是自動化。自動化是指通過化工機械的自主運行，較少人工操作，節省人力資源，使得整個生產制造過程實現自動控制、自動調節、自動補償等。以不影響產品質量為前提，完善操作環境，通過先進生產工藝以及管理體制的應用，促進綠色化工機械產業的再發展。三是集成化。集成化不僅包括技術集成，還包括管理集成。融合各先進技術手段的優點，從管理以及技術方面雙管齊下，創建一種符合現代制造標準，節省高效的生產模式。四是網絡化。信息網絡化是順應全球經濟一體化潮流的必然趨勢。通過信息技術與通信技術的融合，汲取當前世界最先進的生產制造、管理、工藝等方面的技術，并結合自身的生產制造特點，形成一種新型的現代生產制造流程，從而實現綠色制造。

3．建立完善的廢棄物再循環利用體系。廢棄物的再循環利用，一方面改善了化工機械生產制造的環境，另一方面循環使用，降低了成本，節約了能源，對促進綠色化工機械與環境的和諧發展具有重大的意義。在充分做好設計和生產過程中環保工作的同時還應注意化工生產后所產生的廢棄物再利用。對“三廢”的開發和利用予以應有的重視，高效回收，重復使用，以盡量規避其對生態環境、人體健康以及經濟等方面所產生的不良影響。

4．實現綠色包裝。綠色包裝是實現綠色化工機械與環境和諧發展的必要因素，在此應注重以下幾方面的內容:一是設計符合環保標準的綠色包裝，優化包裝結構;二是在包裝材料的選取上，選用污染小、無毒無害的材質，減少材料浪費;三是包裝廢棄物應易回收再利用或易于自行降解，對環境無污染;四是盡量避免對生態環境、人身健康等產生不良影響。