第一篇：過程裝備與控制工程專業(yè)認(rèn)識

過程裝備與控制工程專業(yè)是以原來的化工設(shè)備與機械專業(yè)為基礎(chǔ)設(shè)立的一個新專業(yè)。充分認(rèn)

識其專業(yè)背景,對深刻認(rèn)識其專業(yè)內(nèi)涵、恰當(dāng)進(jìn)行專業(yè)定位以及合理制訂專業(yè)培養(yǎng)方案至關(guān)

重要。本文對過程裝備與控制工程專業(yè)的背景———過程工業(yè)的特征及典型的工藝過程進(jìn)行

了分析,在此基礎(chǔ)上對過程裝備的層次、特征及構(gòu)成進(jìn)行了討論。

化工機械系的前身為化工機械專業(yè)，該專業(yè)創(chuàng)辦于1951年，是國內(nèi)最早設(shè)置的化工機械專業(yè)。于1953年培養(yǎng)出了國內(nèi)首批化工機械專業(yè)本科畢業(yè)生，并于1954年開始培養(yǎng)研究生。1981年國務(wù)院批準(zhǔn)為國內(nèi)首批化工過程機械碩士學(xué)位授予點，1994年被批準(zhǔn)為化工過程機械博士學(xué)位授予點。至今，已培養(yǎng)本科生4000余名，碩士學(xué)位研究生152名，研究生班畢業(yè)49名，博士學(xué)位研究生18名。目前，每年招收本科生100~120名，碩士生12~15名，博士生3~5名。化工機械系下設(shè)四個教研室：化工過程與裝備教研室，流體工程與裝備教研室，設(shè)備結(jié)構(gòu)與強度教研室和設(shè)備工程與管理教研室；兩個實驗室：化工機械專業(yè)實驗室和化工機械基礎(chǔ)實驗室；兩個研究所：化工裝備特種技術(shù)研究所和氣波技術(shù)研究所。此外，化工機械系還創(chuàng)辦了兩個高新技術(shù)企業(yè)：大連理工大學(xué)安全裝備廠和大連理工大學(xué)大連氣波制冷研究推廣中心?；C械系現(xiàn)有教職工48名（包括退休返聘8名，國外進(jìn)修2名），其中博士導(dǎo)師1名，教授10名，副教授4名，高級工程師3名。本科設(shè)過程裝備及控制工程一個專業(yè)。為適合我國高等教育改革的需要，教育部于1998年對普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄進(jìn)行了調(diào)整，將原來的500個本科專業(yè)壓縮到249個，原來的化工設(shè)備與機械（簡稱化工機械）專業(yè)調(diào)整為過程裝備及控制工程專業(yè)后繼續(xù)保留，這充分說明了該專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用。該專業(yè)的畢業(yè)生近年來一直供不應(yīng)求，供需比例為1：（7~10）。調(diào)整后的專業(yè)在原專業(yè)化工與機械的交叉與復(fù)合特點的基礎(chǔ)上，引入了自動控制和信息技術(shù)，實現(xiàn)了"化--機--電"一體化，并將化工擴(kuò)展至過程工業(yè)，使專業(yè)內(nèi)涵更加豐富，專業(yè)面更加廣泛，專業(yè)的交叉性與復(fù)合性更加突出，更能適應(yīng)對高素質(zhì)的新型復(fù)合型高級專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。

科研與學(xué)科建設(shè)方面，二十世紀(jì)五十年代至六十年代初，在學(xué)科領(lǐng)導(dǎo)人林紀(jì)方教授和李呂輝教授的領(lǐng)導(dǎo)下，開展的科學(xué)研究內(nèi)容有沸騰傳熱，液相均勻噴淋，繞絲式高壓容器，核物理工程設(shè)備等；七十年代后期在學(xué)科帶頭人賀匡國教授、金巨年教授、楊芳毓教授、盛展武教授、高慎琴教授、周懷忠教授等領(lǐng)導(dǎo)下，主要開展容器與氣瓶的應(yīng)力分析、疲勞、斷裂及安全，高效換熱設(shè)備、壓縮機及油水分離設(shè)備方面的研究工作；九十年代以來，以學(xué)科帶頭人丁信偉教授和方曜奇教授為代表，研究工作的重點轉(zhuǎn)移至以熱力學(xué)、粉體力學(xué)及化工過程原理出發(fā)，開發(fā)高效節(jié)能的新技術(shù)、新設(shè)備。學(xué)科發(fā)展呈現(xiàn)出如下幾個特點：①向設(shè)備的內(nèi)部過程延伸，從過程原理（機理）出發(fā)開發(fā)出高效節(jié)能的新設(shè)備。例如開發(fā)研制成功的氣波制冷機，波面板換熱器，谷物干燥機，旋流分離器，特種爆破片裝置，雙作先導(dǎo)式安全閥裝置，海水淡化機，廢塑料油化裝置等；②向設(shè)備的外部系統(tǒng)拓展，搞成套裝置，搞"交鑰匙工程"。例如已完成和正在進(jìn)行的輕烴回收裝置工程，天然氣脫水工程，尾氣回收裝置工程及天然氣液化裝置工程等，從設(shè)計、制造、采購、安裝、培訓(xùn)和開車一包到底；③重視能轉(zhuǎn)化為實用技術(shù)和產(chǎn)品的成果，并全力將其推向市場。近年來獲國家專利21項，形成定型產(chǎn)品25個；④從原來的基礎(chǔ)化工裝備向精細(xì)化工裝備擴(kuò)展，開始涉足一些新課題。例如超臨界萃取，分子蒸餾，膜分離等；⑤在繼續(xù)保留原來設(shè)備強度方面具有優(yōu)勢的研究方向（例如疲勞、斷裂、高溫強度等）的基礎(chǔ)上，增加了新的研究方向。例如化工設(shè)備cad，工業(yè)系統(tǒng)分析等；⑥開辟了新的研究領(lǐng)域。例如粉體的機械過程與裝備（包括粉體的粉碎與分級，球形造粒，流態(tài)化等），粉體材料的制備、復(fù)合及改性，新型制冷技術(shù)與裝備等。近十年來，先后承接并完成國家級科研項目12項，省部級重點科技攻關(guān)項目19項，500萬元重大橫向項目5項，形成了30余項具有實用價值的科研成果，獲得省部級以上的各類科技進(jìn)步獎15項（其中國家發(fā)明獎和科技進(jìn)步獎各一項），獲取國家專利21項，在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文460篇。

本科專業(yè) 過程裝備及控制工程專業(yè)是一個多學(xué)科交叉與復(fù)合型專業(yè)，目前歸屬機械類。把機械學(xué)科、化學(xué)工程學(xué)科與信息科學(xué)學(xué)科緊密結(jié)合、有機交叉，是21世紀(jì)現(xiàn)代過程裝備工程技術(shù)的發(fā)展方向。本學(xué)科以機械原理和過程原理為基礎(chǔ)，采取與計算機和傳感測試等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合的方法，培養(yǎng)具有機械工程技術(shù)基礎(chǔ)與化學(xué)工程技術(shù)基礎(chǔ)，掌握以現(xiàn)代信息科學(xué)和技術(shù)為重要支撐的現(xiàn)代過程裝備的設(shè)計理論和方法，以及掌握計算機設(shè)計、模擬及控制

技術(shù)，初步具備對"高效、節(jié)能、清潔、精細(xì)和苛刻"的高新過程裝備技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)能力，具備企業(yè)管理知識，能夠從事現(xiàn)代過程裝備的設(shè)計、研究和企業(yè)管理工作以及計算機專業(yè)軟件開發(fā)工作的高級科技人才或高級經(jīng)營管理人才。主干課程：數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)（固體力學(xué)、流體力學(xué)、粉體力學(xué)）、熱力學(xué)、過程原理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、計算機技術(shù)及應(yīng)用、電子電工技術(shù)、測量與控制工程基礎(chǔ)、計算機輔助設(shè)計（cad）和數(shù)值模擬過程裝備技術(shù)及經(jīng)營管理等系列課程。本專業(yè)畢業(yè)生可在與工藝過程有關(guān)的行業(yè)（例如化工、石油化工、煉油、生物、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、能源、動力、冶金等）以及與機械有關(guān)的行業(yè)（例如化工機械、輕工機械、食品機械、制藥機械、橡塑機械、流體機械、動力機械等）從事研究、設(shè)計、開發(fā)和經(jīng)營管理工作，也可從事計算機專業(yè)軟件工程領(lǐng)域的研究、開發(fā)和經(jīng)營管理工作。

研究生專業(yè)化工過程機械學(xué)科于1954年在國內(nèi)率先培養(yǎng)研究生，是國內(nèi)該學(xué)科最早取得碩士學(xué)位授予權(quán)的碩士點之一，同時具有博士學(xué)位授予權(quán)。在1992年全國本學(xué)科碩士點培養(yǎng)質(zhì)量評比中名列第一?，F(xiàn)有碩士導(dǎo)師21名，其中包括2名博士導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域有：（1）化工生產(chǎn)爆炸災(zāi)害的防治理論與技術(shù)，例如可燃?xì)怏w爆炸，粉塵爆炸等化學(xué)爆炸性的發(fā)生、發(fā)展機理與成災(zāi)模式，化學(xué)爆炸的預(yù)防及防護(hù)技術(shù)與裝備，物理超壓的預(yù)防及安全泄放技術(shù)與裝備等。（2）新型制冷技術(shù)及成套裝備，例如旋轉(zhuǎn)式和靜止式氣波制冷技術(shù)與裝備，壓力交換式制冷技術(shù)與裝備，熱聲轉(zhuǎn)換式制冷技術(shù)與裝備，天然氣液化成套技術(shù)與裝備，天然氣脫水成套技術(shù)與裝備，輕烴回收成套技術(shù)與裝備，尾氣回收成套技術(shù)與裝備等；（3）高效節(jié)能傳質(zhì)傳熱技術(shù)與裝備，例如氣液固多相流動及傳熱設(shè)備，高效波面板式換熱器，高效旋流分離器，谷物烘干裝置，高效蒸發(fā)器，海水淡化裝置，廢塑料油化裝置，固流體波面冷卻器等；（4）化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、強度及cad，例如壓力容器及氣瓶的疲勞強度及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，壓力容器及管道的缺陷評定及延壽分析，高溫受壓元件的強度分析等，壓力容器的極限強度、疲勞分析及分析設(shè)計，化工設(shè)備cad，工業(yè)系統(tǒng)分 ……此處隱藏12097個字……性能。這兩門課程的重要性也是不言而喻。它也是很多高校機械類專業(yè)考研的專業(yè)課必考科目。授課教師張有忱。

工程材料：該課程講述工程應(yīng)用中各種材料的性能，尤其是各種金屬材料。本課程為后續(xù)的專業(yè)設(shè)計選材打基礎(chǔ)，因而應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注。你可以不必要關(guān)注具體的原理，但要會用，知道如何選取各種材料。

機械制造加工工藝：作為機械類專業(yè)這是一門必須知道的知識。本課程講述傳統(tǒng)的機械加工工藝如車、銑、刨、磨、鍛、焊、鑄、鉗等九大門類的加工工藝，以及現(xiàn)代機械加工工藝如線切割，數(shù)控加工，激光雕刻等。

c專業(yè)方向課：

化工原理：講述化工過程中基本的一些單元操作過程，包括流體輸送，傳熱學(xué)，過濾分離，氣體吸收，蒸餾，蒸發(fā)，固體干燥等內(nèi)容。本課程應(yīng)用范圍較廣，涉及到多門課程的內(nèi)容，可以起到穿針引線的作用，因而需要多多留心。并且，該課程在日后的工作中也會經(jīng)常用到。課程涉及到流體力學(xué)，過程設(shè)備設(shè)計，流體機械，熱力學(xué)等課程的內(nèi)容。授課教師一般為化工學(xué)院老師

流體機械：講述流體輸送機械的一般性原理，構(gòu)造，工作過程等，具體包括：泵，透平式壓縮機，活塞式壓縮機，離心機，過濾分離機械等內(nèi)容。本課程講述化工設(shè)備機械中的動設(shè)備，課程的理論性及實踐性均較強。如果日后想在動設(shè)備領(lǐng)域有所發(fā)展，該課程就需要好好研究一下了。授課教師一般為機電學(xué)院馬潤梅，范德順。

過程設(shè)備設(shè)計：講述化工設(shè)備機械中的靜設(shè)備部分，主要包括換熱器，塔器，儲罐，反應(yīng)器的設(shè)計。課程前一部分為力學(xué)分析部分，較為艱澀，后面一部分比較簡單。全部開卷考試。授課教師錢才富，段成紅。

過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用：本課程就是專業(yè)名字中的“控制”二字所涉及到的部分了。實際上課程講的東西都不太難，深入淺出，開卷考試。講述控制過程的一般原理，控制過程的常用儀表類型。授課教師戴凌漢。

該專業(yè) 以過程裝備設(shè)計基礎(chǔ)為主體，過程原理與裝備控制技術(shù)應(yīng)用為兩翼的學(xué)科交叉型專業(yè)。所培養(yǎng)的學(xué)生能夠具有較強的過程裝備、機械基礎(chǔ)、控制工程、計算機及其它基礎(chǔ)理論知識，具有較好的工程技術(shù)基本素質(zhì)和綜合能力。培養(yǎng)目標(biāo)是具備過程機械與設(shè)備設(shè)計及其控制理論，并具備研究開發(fā)、設(shè)計制造、運行控制等綜合能力的高級科學(xué)研究和技術(shù)人才。

過程裝備分為兩大類：①化工機器。指主要作用部件為運動的機械，如各種過

濾機，破碎機，離心分離機、旋轉(zhuǎn)窯、攪拌機、旋轉(zhuǎn)干燥機以及流體輸送機械等。②化工設(shè)備。指主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械，如各種容器（槽、罐、釜等）、普通窯、塔器、反應(yīng)器、換熱器、普通干燥器、蒸發(fā)器，反應(yīng)爐、電解槽、結(jié)晶設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、吸附設(shè)備、流態(tài)化設(shè)備、普通分離設(shè)備以及離子交換設(shè)備等?；C械的劃分是不嚴(yán)格的，一些流體輸送機械（如泵、風(fēng)機和壓縮機等）。

控制工程指對過程裝備和及其系統(tǒng)的狀態(tài)和工況進(jìn)行監(jiān)測，控制，以確保生產(chǎn)工藝有序穩(wěn)定運行，提高過程裝備的可靠度和功能可利用度?？刂乒こ淌墙Y(jié)合現(xiàn)代自動化技術(shù)，是現(xiàn)代自動化先進(jìn)技術(shù)與化工機械相結(jié)合的，提高了設(shè)備的效率 。

主要學(xué)科有工程力學(xué)、化工原理、機械原理及機械零件、電工與電子技術(shù)、微型計算機原理及應(yīng)用、熱加工工藝基礎(chǔ)、熱加工工藝設(shè)備及設(shè)計、檢測技術(shù)及控制工程、自動控制原理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、過程流體機械、過程設(shè)備設(shè)計、過程控制工程、電機及控制技術(shù)、電子線路設(shè)計、工程熱力學(xué)、工程傳熱學(xué)、測量與控制儀表、工程流體力學(xué)、cad/cam基礎(chǔ)。

第五篇：過程裝備與控制工程簡介

工程是人類將現(xiàn)有狀態(tài)改造成所排序狀態(tài)的實踐活動，而工程科學(xué)是關(guān)于工程的科學(xué)基礎(chǔ)。

現(xiàn)代過程裝備與控制工程是工程科學(xué)的一個分支，嚴(yán)格地將它并不能完全歸屬上述任何一個研究領(lǐng)域或?qū)W科。它是機械、化學(xué)、電學(xué)、能源、信息、材料工程乃至醫(yī)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)等學(xué)科的交叉學(xué)科，是在多個大學(xué)科法杖的基礎(chǔ)上交叉、融合而出現(xiàn)的新興學(xué)科分支，也是生產(chǎn)需求牽引、工程科技反漲的必然產(chǎn)物，過程裝備與控制工程學(xué)科因此具有強大的生命力和過闊的發(fā)展前景。

過程裝備與控制工程是加工制造流程性材料的由過程單元設(shè)備和機泵群通過管路、閥等連成的機電儀監(jiān)控一體化得連續(xù)性復(fù)雜系統(tǒng)。過程裝備與控制學(xué)科作為研究上述復(fù)雜系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其相關(guān)工程科學(xué)的一門新興學(xué)科，具有如下主要特征。

過程裝備：與生產(chǎn)工藝即加工流程性材料機密結(jié)合，有其獨特的過程單元設(shè)備和工程技術(shù)，如傳質(zhì)過程、傳熱過程、流動過程、反應(yīng)過程給、熱力過程、機械過程機器設(shè)備等，與一般機械設(shè)備完全不同，有動和靜，通用和專用，標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)，流體和粉體等設(shè)備之分。

控制工程:對過程裝備及其系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測檢測、故障診斷預(yù)測、控制、安全保護(hù)，以確保生產(chǎn)工藝有序穩(wěn)定運行，提高過程裝備的可靠度和功能可利用度。

過程裝備與控制工程：是指機、電、儀一體化連續(xù)用行的復(fù)雜系統(tǒng)，它需要長周期穩(wěn)定用行；并且系統(tǒng)中的各組成部分（機泵、過程單元設(shè)備、管道、閥、檢測儀表、計算機系統(tǒng)等）均互相關(guān)聯(lián)、互相作用和互相制約，任何一點發(fā)生故障都會影響整個系統(tǒng)；又由于加工的流體和粉體材料有些易燃、易爆、有毒或是加工過程要在高溫、高壓下進(jìn)行，系統(tǒng)的安全可靠性十分重要。因此，過程裝備與控制工程是過程生產(chǎn)過-裝-控集成的成套裝備工程，作為一門學(xué)科，又要研究裝備的全生命周期中的問題;研制、設(shè)計、建造、運行、維修、廢棄、回收、再制造。

過程裝備與控制工程的上述特點就決定了過程裝備與控制工程學(xué)科研究的領(lǐng)域十分寬廣，涉及機械、化工、材料、動力、電、信息、控制與自動化、腐蝕與防護(hù)等多個專業(yè)領(lǐng)域。

過程裝備與控制工程除了少數(shù)幾個研究領(lǐng)域如混合工程、反應(yīng)工程、分離工程及設(shè)備和密封技術(shù)為本學(xué)科的獨有外，其它研究方向幾乎也都是其它相關(guān)學(xué)科的研究方向。舉例如下：

過程裝備的壓縮機、風(fēng)機、泵屬于流體機械與工程學(xué)科;壓力容器設(shè)計計算屬于工程力學(xué)學(xué)科；焊接對過程裝備至關(guān)重要，屬于機械制造及其自動化學(xué)科；過程裝備選材和腐蝕防護(hù)屬于材料科學(xué)與工程學(xué)科；過程裝備檢驗屬于檢測技術(shù)與自動化裝置學(xué)科；過程裝備控制又屬于控制理論與控制工程學(xué)科等。

由此可見，過程裝備與控制工程學(xué)科的特點與絕大多數(shù)學(xué)科是不同的：

一是要以機電工程為主于與工藝過程密切結(jié)合，研究和創(chuàng)新單元工藝裝備；

二是與信息技術(shù)和知識工程密切結(jié)合，實現(xiàn)智能監(jiān)控和機電一體化；

三是不僅研究單一的設(shè)備和機器，而且更主要的是研究與過程生產(chǎn)融為一體的機、電、儀連續(xù)復(fù)雜系統(tǒng)，在工程上就要設(shè)計建造過程工業(yè)大型成套裝備。因此，要密切關(guān)注其它學(xué)科的新的發(fā)展動向，博采眾長、集成創(chuàng)新，把諸多學(xué)科最新研究成果之他山之石為我所用；要善于把相關(guān)學(xué)科開的花移植到過程裝備與控制工程學(xué)科結(jié)出果；

四是要以現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)，研究本學(xué)科過程裝備與控制工程復(fù)雜系統(tǒng)獨特的工程理論，要把整個復(fù)雜系統(tǒng)作為研究對象，應(yīng)用系統(tǒng)論研究過-裝-控系統(tǒng)總成（過程成套裝備設(shè)計制造）、過程生產(chǎn)裝置長周期有序穩(wěn)定運行以及監(jiān)控和可靠性問題。