过程装备与控制工程概论
过程装备与控制工程我的专业概论
1．历史、发展和现状简介过程装备与控制工程专业(代码为080304)属机械类的第四个专业，其主要由1993年原国家教育委员会颁布的专业目录中“化工设备与机械”(原代码为080307)专业经过拓宽专业领域范围和扩展专业内容演化发展而来。
根据新的专业目录和本科专业介绍，本专业将面向化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门，培养具备化学：[程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能够从事工程设计、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。
本专业既是适应国民经济发展，顺应高等教育改革变化而构建的面向21世纪需要的新专业，又是为我国经济建设的发展，尤其是为我国化学工业的发展立下汗马功劳的原化工设备与机械专业的演变发展的结果，追溯过程装备与控制工程专业的历史，应当从更早的化工机械专业的诞生开始，并将整个专业发展划分为两个阶段。
第一阶段为化工设备与机械(或化工机械)时期。
第二阶段为改革后的过程装备与控制工程时期。
第一阶段的特点是专业的设立与发展；第二阶段的特点则是为进入21世纪而经过拓宽领域、扩展内容后的改革与发展。
新中国成立之初，我国为解决组建与发展化学工业急需培养专业人才的需要，按照原苏联高等院校专业模式，设立了化工机械专业。
50年代初，曾聘请前苏联化工机械专家A．D．杜马什涅夫到我国讲学，系统地介绍当时苏联化工机械专业的教学体系，并为我国培养了第一批化工机械专业的师资。
当年亲自聆听杜马什涅夫讲学的教师，作为我国化机专业的元勋，分别在许多高校设立了化工机械专业。
新成立的化工机械专业的专业面很窄很细，其培养目标一直定在“从事化工设备设计的专门人才”。
当年我国化工行业正艰难地起步，急迫需要为化工生产选用符合生产工艺条件需要的标准设备，设计非标准结构的生产设备的人才。
由于化工生产中高温高压设备的特殊性，不懂化工的纯机械类专业毕业生难以胜任。
化工机械专业正符合这种需求，为化工生产培养了一大批既懂机械又懂化工的复合型专门人才，解决了当时化工行业技术人员匮乏的燃眉之急。
过程装备与控制工程概论简答考试复习重点
Kao7.流体动力过程是指遵循流体力学规律的过程，它涉及泵、压缩机、风机、管道和阀门等过程设备与元件。
流体是气体和液体的总称，包括哪几个方面的性质?答：1）流动性：切应力作用下流体会变形，且无恢复原状的能力。
2）压缩性：温度不变时，流体的体积随压力增大而缩小的性质3）膨胀性：压力不变时，流体的体积随温度升高而增大的性质4）黏性：运动的流体，在相邻的流层接触面上，形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。
反应了流体在运动状态下抵抗剪切变形速率的能力，它是运动流体产生机械能损失的根源。
1.产品的分类1）社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品（国际标准化组织，ISO/DIS9000：2000）。
2）所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。
3）过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。
2.制造业的划分，按照“技术特征” 可将制造业分为哪两类？1）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；2）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。
3）二者关系：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3.过程工业包含的基本过程：1）流体动力过程：遵循流体力学规律的过程，涉及泵、压缩机、管道、阀门等。
2）热量传递过程：遵循传热学规律的过程，涉及换热器。
3）质量传递过程：遵循传质规律的过程，涉及干燥、蒸馏、浓缩、萃取。
4）动量传递过程：遵循动量传递及固体力学规律的过程，涉及固体物料的输送、粉碎、造粒等。
过程装备与控制工程导论论文
摘要：随着科学技术的发展，过程装备控制技术逐渐代替人工控制，过程装备控制是生产过程自动化最重要的一个分支。
生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一。
本文从过程装备控制技术的应用角度出发，主要介绍过程装备控制技术的发展历史，过程工业，过程控制系统的基本概念，过程控制系统的组成、原理及其应用；最后简要介绍几种目前比较先进的过程控制系统。
按照国际公约的约定。
社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即硬件产品(hardware),软件产品(software)和流程性材料产品(processed material)。
在新世纪初，世界上各主要发达国家和我国都已把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一。
先进制造技术主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。
所谓“流程性材料”是指以流体气、液、粉粒体等)形态为主的材料。
而过程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。
成套过程装置是组成过程工业的工作母机群，它通常是由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统.再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品。
单元过程设备(如塔、换热器、反应器与储罐等)与单元过程机器(如压缩机、泵与分离机等)二者的统称为过程装备。
随着科学技术的发展，过程装备控制技术逐渐代替人工控制。
过程装备控制是指在过程设备上，配上一些自动化装置以及合适的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。
这种利用自动化装置来管理生产过程的方法就是生产过程自动化。
因此，过程装备控制是生产过程自动化最重要的一个分支。
生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一。
它在确保生产正常运行，提高产品质最，降低能耗，降低生产成本，改善劳动条件，减轻劳动强度等方面具有巨大的作用。
过程装备与控制工程第1章ppt课件
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过程装备控制技术与应用 有自衡特性的单容对象
设水槽的横截面积为A，而A是个常数，则因为
V（A2-H 2）
所以
dV AdH dt （2-3）dt
调节阀的特性：在其它条件不变的情况下，通过调节阀 的流体流量与阀的开度以及阀前后的流体压降有关。
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过程装备控制技术与应用
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过程装备控制技术与应用
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过程装备控制技术与应用
（2）双容液位对象（图2-5）
它有两个串联在一起的水槽，它们之间的连通管具有阻力， 因此两者的液位是不同的，来水qv1（系统输入）先进入水槽 1，然后再通过水槽2流出。水流入量qv1由阀1控制，流出量 qv2决定于阀2的开度（根据用户的需要改变），被控变量是 水槽2的液位h2 （系统输出） 。分析h2在阀1开度扰动下的动 态特性。根据物料平衡方程有：
回顾:《机械控制工程基础》§3.5 控制系统的动 态响应指标
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过程装备控制技术与应用
偏差积分性能指标
误差： e(t)r(t)y(t) e(t)y( )y(t)
平方误差积分性能指标(ISE) 时间平方误差积分性能指标(ITSE) 绝对误差积分性能指标(IAE) 时间绝对误差积分性能指标(ITAE)
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过程装备控制技术与应用
§1.1.2 过程装备控制的任务和要求
过程装备控制是针对过程装备的主要参数,即温度、 压力、流量、液位、成分和物性参数进行控制。 过程装备控制要求：安全性、经济性和 稳定性。 自动控制系统的要求：稳、准、快。
控制的任务：在了解、掌握工艺流程和生产过程的 静态和动态特性的基础上，根据上述三项要求，应 用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用合适 的技术手段加以实现
过程装备与控制工程概论
《过程装备与控制工程概论》——读书报告现在的我们正处于一个科技高速发展的时代，各行各业都在稳步的前进着。
而随着这些科学技术的发展与进步，同时也给工业带来了巨大的改变。
各种重工业和轻工业的崛起亦不可避免。
作为重工业里的一部分，过程装备与控制工程技术也在蓬勃的发展与进步。
作为一名大学生的我，有幸在大学四年里读到了华东理工大学涂善东教授编著的《过程装备与控制工程概论》一书。
读完这本书，我对过程装备与控制工程有了更加全面、详细的了解，意识到了过程装备与控制工程对工业发展的重要性，以及丰富的专业知识、优秀的实践能力和创新能力对于专业学习和未来发展的重要性。
书中的序的开头即是一行字：过程装备与控制过程学科发展与振兴我国制造业。
这一句话也充分说明了这门学科的重要性，它能带动我国制造业的发展与振兴。
序中讲到，“过程装备与控制工程学科，它是机械、化学、电学、能源、信息、材料工程乃至医学、系统工程学等学科的交叉学科，是在多个大学科发展的基础上交叉、融合而出现的新兴学科分支，也是生产需求牵引、工程科技发展的必然产物，过程装备与控制工程学科因此具有强大的生命力和广阔的发展前景”。
社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即硬件产品，软件产品和流程性材料产品。
在新世纪初，世界上各主要发达国家和我国都已把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一。
先进制造技术主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。
所谓“流程性材料”是指以流体气、液、粉粒体等形态为主的材料。
而过程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济支柱产业之一。
我国的过程装备与控制工程专业发展历史。
上世纪50年代，出于国家化工建设的需要，设立了“化机”专业，即现在的过控专业的前身。
到上世纪末，为适应国家新的形势和经济发展的需要和顺应科技时代的潮流，也为了更多是为了改善这个专业名称差异导致大家不愿来的局面，把这个专业的名称改成了现在的“过程装备与控制工程”，将机器装备、工艺流程及控制工程等内容融合在一起，培养“过-装-控”复合型专业人才。
过程装备与控制工程概论期末复习资料
过程装备与控制⼯程概论期末复习资料过程装备与控制⼯程概论期末复习资料By-⼩喃1、过程与控制⼯程涉及的基本过程有哪些？以及每个过程所涉及的设备？（1）流体动⼒过程：泵、压缩机、风机、管道、阀门（2）热量传递过程：换热器、热交换器（3）质量传递过程：⼲燥、萃取、蒸馏、浓缩、等过程的装备（4）动⼒传递过程：固体物料的的输送、粉碎、造粒等过程的设备（5）热⼒过程：发电、燃烧、冷冻、空⽓分离等过程的设备（6）化学反应过程：换热器、反应器、塔，储罐、压缩机、泵、离⼼机2、流体静⼒学基本⽅程：p=p0+ρgh参数意义：P0表⽰容器内液体压强，p表⽰精致液体内部任⼀点的压强p的⼤⼩与液体本⾝的密度ρ和该点到液⾯的深长h有关。
液压千⽄顶的⼯作原理：根据静压⼒基本⽅程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体，其外加压强p0发⽣变化时，只要液体仍保持其原来的静⽌状态不变，液体中任⼀点的压强均将发⽣同样⼤⼩的变化。
这就是说，在密闭容器内，施加于静⽌液体上的压强将以等值同时传到各点。
在⽔⼒系统中的⼀个活塞上施加⼀定的压强，必将在另⼀个活塞上产⽣相同的压强增量3、流体流动的基本⽅程，并说明⽅程中个参数的具体意义。
简单介绍流体机械包含的设备。
4、热量传递的⽅式有哪⼏种，并简单叙述各个⽅式的特点？热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本⽅式.热传导依靠物质的分⼦、原⼦或电⼦的移动或(和)振动来传递热量,流体中的热传导与分⼦动量传递类似.对流传热依靠流体微团的宏观运动来传递热量,所以它只能在流体中存在,并伴有动量传递.辐射传热是通过电磁波传递热量,不需要物质作媒介.5、什么是过程装备，过程装备与控制⼯程专业的学⽣应该获得哪些⽅⾯的知识和能⼒？请展望过控专业的发展趋势。
（1）过程装备是⼀门研究和实现⼤量⼯业装置的重要学科，它致⼒于将先进的过程⼯艺或者构想通过设计放⼤（或缩⼩）、制造⽽变现实，并保障其⾼效、安全和集约运⾏。
过程装备与控制工程简介
过程装备与控制工程简介1. 过程装备与控制工程概述你有没有想过，我们的日常生活中，其实有许多看不见的科技在默默地支撑着一切？没错，过程装备与控制工程就是这背后的英雄！这个领域听起来有点复杂，但实际上它的核心就是通过各种装备和控制系统来管理和优化工业生产过程。
你想象一下，从炼油厂到食品加工厂，从化工生产到环保设施，过程装备就像是这些行业的“指挥官”，负责把所有的“士兵”调动得当，确保生产顺利进行。
1.1 过程装备的重要性我们每天都在享受现代生活带来的便利，但要知道，这些便利背后可是经过精密的工程设计和控制的。
比如，你喝的饮料、吃的零食，都是通过复杂的生产过程而来的。
如果没有过程装备的高效运行，咱们可能连一瓶果汁都喝不上，更别提各种美食了。
想想，如果没有好的控制系统，生产线上的东西就像无头苍蝇，东一榔头西一棒子，最后结果可想而知。
1.2 控制工程的角色控制工程在其中扮演着一个至关重要的角色，它确保各种设备之间的协同工作。
打个比方，就像是一场交响乐，指挥家得把所有乐器的音调调到刚刚好，才能演奏出动听的音乐。
而在工业生产中，控制系统就是那个“指挥家”，它通过各种传感器和执行器，把生产过程的每个环节都掌握得妥妥的。
没有它，生产就像一场没有彩排的演出，简直是“没戏”！2. 过程装备的组成部分过程装备的组成部分可多了，简单来说，就是包括设备、管道、阀门、泵、仪表等等。
想象一下，一个大型工厂的生产线，就像是一座庞大的机器，每个部件都在发挥着自己的作用。
设备负责进行物理或化学变化，管道负责运输原料，阀门和泵则控制着流量，仪表则像是工厂的“眼睛”，实时监测各种参数。
2.1 设备设备是过程装备的核心，能否高效运转直接影响到整个生产的效率。
例如，在化工行业，反应釜就像一个“锅”，它的温度、压力和混合速度都得控制得当，才能确保反应顺利进行。
听上去是不是挺简单？但实际上可复杂得多，每个设备都有自己的“脾气”，需要工程师们精心调教。
现代过程装备与控制工程 概论 第一章 魏新利
授课教师
魏新利 教授 xlwei@ Tel: 13592485516
什么是过程装备与控制？
What is Process Equipment and Control Engineering
过程装备与控制的工业背景 过程装备与控制工程技术的发展简史
人类不可缺失的…..
Indispensable to Human Being
过程装备与控制工程是一门研究和实现上述装 置的重要学科。
现代过程装备与控制工程
“过程装备与控制工程” 技术支撑现在和未来社 会的发展，是人类不可 缺失的技术！
过程工业加工制造流程性材料产品
Process industry manufactures products of processed materials
单元过程设备（如换热器、反应器、塔、储罐等）与 单元过程机器（如压缩机、泵、离心机等）二者统称 为过程装备。
过程装备与控制工程是……
Process Equipment and Control Engineering is ……
Combining math, physics, chemistry and engineering of multidiscipline to solve a wide range of industrial problems in a safe and economical fashion. 结合数、理、化和多领域的工程知识，以安全和经 济的方式解决诸多的工业问题的学科 related to both process manufacture industry and equipment manufacture industry
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，这类工业可统称为为装备制造业。
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其他过程装备技术（供参考）
温度、压力、浓度的传感与测量 先进过程控制技术 传感器技术及其在过程控制中的应用 分离过程设备及其在各个领域中的应用 过程装备的安全技术 安全阀的作用：核电安全阀 宇宙飞船舱门开启结构的设计
–备原理（供参考）
咖啡机的过程原理及其改进 电冰箱的制冷原理及其发展 室内空调的原理及其发展 宇航用的咖啡机、冰箱和相关家用电器 利用室内余热加热冷空气的技术方案及节 能效果评价 自来水转化为可饮用水的过程技术 小型锅炉加热房屋的过程技术 人工心脏的过程原理及其发展 室内污染空气的净化原理及装置
化工、石化工业（供参考）
化肥的作用及其生产工艺和关键设备 电子化学品的生产技术与装备，如硅、碳 化硅的生产技术 石油的作用及其转变为汽油、煤油和化学 品的工艺和关键设备 煤及天然气转变为汽油、煤油和化学品的 工艺和关键设备 精细化学品制造工艺及设备 微化工装置
发电动力过程技术（供参考）
超超临界发电的原理及装备技术 生物质发电的技术与装备 核原料生产原理及装备 快中子增殖堆的技术及装备 高温气冷堆的技术及装备 先进发动机的技术原理 太阳能热电技术和装备 微型能源、动力技术 二氧化碳相关技术
在查阅文献的基础上，选择与过程设 备内容相关的题目； 结合课堂内容阐述所选过程装备与控 制的原理、发展、应用等； 论文格式按学校的课程论文规范要求； 用A4纸撰写报告
字数不少于3000字； 可以是团队写作，但字数不少于 5000字，一个团队的人数不能超过3 人，并在论文末注明每个人的贡献。 对于创新的设计思路可以降低字数 的要求，但要求有设计草图
进度安排
11月15日前确定选题
– 选题名称、参加人员（班级、学号、电子邮箱， 初步分工）以班级为单位用电子邮件发送到 （班长负责登记）： – 涂善东（sttu@)
12月15日提交论文全文（电子版） 12月20日提交PPT 书面报告（论文+PPT）于12月25日以班级 为单位提交：