制药设备与工程设计

制药设备与工程设计（通用11篇）

制药设备与工程设计 篇1

制药工程是一个化学、药学( 中药学) 和工程学交叉的工科类专业,以培养从事药品制造,新工艺、新设备、新品种的开发、放大和设计人才为目标［1］。这个名称正式出现在教育部的本科专业目录是1998 年。虽然办学历史不长,但经过各高等院校及教指委专家十几年的探索,基本确定了符合制药工业发展的制药工程专业培养体系。作为一个工科专业, 《制药设备与工程设计》课程在培养体系中占有十分重要的地位,是培养学生工程素质的一门重要的专业核心课程,由于各高校专业背景不一,该课程目前还缺乏统一的教学大纲和教学体系,具体的教学内容和教学方法在探索和改革之中［2］,虽然许多教师对制药设备与工程设计课程教学改革都进行了探索,但是所提方法要么不适合于新建本科院校,要么可操作性欠佳。本人结合多年教学经验,进行如下探索:

1 课程教学中存在的问题

1. 1 师资力量有限

由于制药工程开设历史较短,导致很多高校,特别是新建本科院校具有制药工程专业本科学历的教师非常少,很多教师要么是药学、生物或化工等专业的教师,以上专业虽然和制药有一定交叉,但由于制药工程专业本身的交叉性,很少有对以上相关学科都掌握较好的教师,这就导致了在一些课程,特别是制药设备及工程设计课程上,由于教师的学缘结构问题,导致对设备及工程设计一些方面的知识理解的不深,难以较透彻、清楚的把一些知识点讲解清楚,近年来虽有学校引进了一批专业对口的年轻教师,但由于师承关系及普遍的实践经验较少,往往难以达到教学的要求。

1. 2 教学资源有限,制作高质量的课件素材有限

很多教师对多媒体在制药设备与工程设计课程教学方面的作用都有探讨,但多媒体只是教学的一种手段,能否达到满意的教学效果和多媒体的制作水平有很大关系,对制药设备来说很多教材大都借助抽象的简图或平面图来描述设备的结构和工作原理,存在直观性差、难于理解等缺点,容易造成学生对 “设备”的实体概念和整体认知被弱化［3］。很多教师都意识到了这一不足,提出了借助动画、视频形象地展示出制药单元操作中的设备结构、操作原理以及设备的运行状态等内容,使教材上枯燥的静态界面变成引人入胜的动态效果,丰富教学内容,增强教学的趣味性,但同样由于制药工程专业的历史较短,关于制药设备方面的动画、视频的素材较少,教师很难通过简单的网络搜寻得到大量的素材,传统本科院校由于经费充足,多可以通过项目寻求专门的动画、视频制作公司来完成,但对于新建本科院校来说由于经费的有限,很难拿出大笔费用用于相关方面的建设,使得高质量的课件制作由于缺乏素材而困难重重。

1. 3 相关实践课程难以完全达到教学目标

作为一个工科专业,制药工程的实习实训在整个教学计划中占有重要地位,特别是其中的生产实习,是保证学生开展课程设计及毕业设计的基础,目前,国内除极少学校如中国药科大学有自己专门的实习实训中心来满足学生的实习教学外,其它绝大多数学校都是采取的进厂实心,即到相关的制药企业去实习,由于药品的特殊性,依据生产环境洁净度的要求,拥有先进设备的药业单位一般不能同时容纳这么多的学生实习,即使进去了,对于众多制药设备及暗敷的管路等如果不是在检修期,学生也很难看到其内部结构或管路的排列走向,这就导致了生产实习很难完全满足教学计划的要求!

2 方法及对策

2. 1 采取引进和培养相结合的方法解决师资问题

在专业教师的引进方面,扩大引进的范围,不要把教师的引进局限在高校高学历的毕业生身上,可以考虑从专门的设计院或企业工程师中引进,由于设计院和企业的工程师身处生产、设计一线,对制药设备的结构、原理和工程设计的理解远远深于刚毕业的学生,并且身处一线的工作使他们有更丰富的案例,可以通过案例式教学丰富教学内容,使学生对制药设备和工程设计的内容理解的更深刻［4］。

在现有师资不足的条件下,学校可在政策及经费上鼓励现有教师到制药企业一线和相关设计院学习或挂职锻炼,通过一线的接触及学习,加深对设备结构的认识,掌握工程设计的内容,具备指导学生进行工程设计的能力。

2. 2 采取共建共享的方式,解决实习实训场所及教学资源问题

建设一个包含各种常见剂型的实训场所需耗资数千万,另由于药物的特殊性,决定了制药专业的实习实训场所不能像机械制造专业一样,学生生产的产品可以直接贴牌出售,这些都决定了制药专业实习实训场所建设及运行的费用是非常高的,单凭一所普通本科院校很难支撑,建议教育部专家在做顶层设计时,可以考虑鼓励在一定区域内有制药工程及相关专业的院校联合建立一个大型的实训场所,专门承担周边高校的实习实训工作,实训场所可以建在处于区域正中心的院校中,其他院校只需提供较少的交通、住宿、耗材等费用,就可满足实习实训教学的要求。

2. 3 多采用启发式、案例式教学丰富教学手段及教学内容

制药设备生产企业众多,同类制药设备的型号也很多,发展也十分迅速,单靠一本教材不可能将所有具体的设备包括完,因此在本课程的教学中,采用满堂灌让学生记住设备的结构、原理、优缺点,没有任何意义,在教学过程中,每类设备建议重点讲解一种设备的结构,引导学生根据设备的结构推测其工作原理,判断其优缺点及适用范围,针对该设备的缺点,启发学生思考通过进行怎样的结构改造,可以克服该缺点,从而培养学生发现问题、解决问题的能力,也更有利于学生在进行工程设计时,根据生产工艺要求进行设备的选型［5］。

3 结语

本论文以 《制药设备与工程设计》这门制药工程专业的专业核心课程为研究对象,分析新建本科院校在该课程的师资队伍、教学内容、教学手段、实践教学体系等方面普遍存在的一些问题,并提出进行教学改革的一些建议,旨在为制药工程专业的专业课程教学改革提供一些新的思路,为新形势下新建地方本科院校制药工程专业转型发展提供一些参考。

总之,《制药设备与工程设计》作为一门和实践联系非常密切的课程,怎样在教学过程中更好的完成教学目标,是一个非常复杂的系统工程,我们还要进一步不断努力探索该课程教学的新路子,为新形势下新建地方本科院校制药工程专业的转型发展提供更多借鉴经验。

摘要：《制药设备与工程设计》是制药工程专业的一门专业核心课程。结合新建本科院校的特点及作者的多年实践,分析该课程在师资队伍、教学内容、教学手段、实践教学体系等方面存在的一些问题,并提出进行教学改革的一些建议,旨在为制药工程专业的专业课程教学改革提供一些新的思路,为新形势下新建地方本科院校制药工程专业转型发展提供一些参考。

关键词：制药设备与工程设计,案例式教学,实习实训

制药设备与工程设计 篇2

(一)基本要求：

通过课程设计，一方面加深理解课堂上理论课程的学习内容，一方面培养解决工程实际问题的能力，综合考虑工艺与设备结构的创新性、技术上的可行性与经济上的合理性，同时针对制药设备的特殊性还要符合GMP规程。并可以熟练查阅国家技术规范、正确选用计算公式和数据处理，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。

(二)课程设计题目：

在以下两大类中任选一个题目进行设计。反应器与分离设备的工作体积不做具体要求，但若做放大设计要写明详细的放大流程。

1，反应器设计：可以选择生物反应器或化学反应器。

生物反应器，包括但不限于机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器、固定化酶反应器等；

化学反应器，包括但不限于釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床或流化床反应器等。

2，制药分离设备

萃取设备，包括但不限于液液萃取设备、液固萃取设备、新型萃取设备(如超临界萃取设备、微波萃取设备、超声萃取设备、微流控芯片液液萃取和固相萃取等)；

膜分离设备，包括但不限于管式膜组件、螺旋卷式膜组件、中空纤维膜式膜组件等，鼓励设计新型膜组件，特别是反应-分离一体式的新型膜反应器设备。

(三)课程设计内容与要求：

1，总体要求

课程设计内容为选定一种反应或分离设备，针对一定的工艺与产品进行设计，在物料衡算与能量衡算的基础上，依据国家统一的技术规范与GMP规程对设备容积、尺寸、结构、动力消耗、换热设备及其他附属设备等做出计算与设计，1

编写完整的设计说明书，并手绘或AutoCAD绘制设备图纸，同时准备PPT对整体设计做口头说明，整体设计中至少要有一项创新。

2，设计说明书

说明书每组提交一份，图纸每人提交一份。第17周周三上课时提交。设计说明书应包括如下几部分:

(1)封皮与目录: 封皮包括题目、组长与小组成员姓名(3人一组，选一名组长)、完成日期等信息，并编制目录。

(2)前言: 对所选题内容现有国内外研究情况做一概述，可以是对所选工艺采用的不同设备做一综述，也可针对所选设备类型的改良与应用方面做一简要综述。500-1000字。

(3)设计方案论述: 这一部分相当于一篇文章的摘要部分，要求对设计思路做一整体性的说明，着重对设计的创新点做出详细解说，字数不限。

(4)工艺选择:应明确设备担负的工艺操作任务和工作性质，即设计要有针对性，写明是针对哪种或哪一类反应或分离任务而设计。设备的生产能力不做统一要求，学生自主选择，并在说明书中写明。

(5)工艺设计与计算

根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算、热量衡算、主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，写明设计依据(物系数据，经验公式，国家标准等)，并以列表形式汇总工艺计算结果。

以通气搅拌发酵罐为例，选定发酵产品，对生产过程特点做一简要说明(如需氧情况，搅拌情况，生产是否存在不同阶段需要分段控制等)，明确生产量，确定工作压力，反应温度，选定反应器型式（如釜式），明确换热设备类型(小型设备一般用夹套，大中型设备用列管式换热器)等。然后列出各物系参数，进行物料衡算与热量衡算，确定发酵罐工作体积与换热面积，供氧量等。

发酵罐具体结构和主要参数设计包括:

发酵罐的容积(考虑装填系数);

主要尺寸(高径比，封头体积等);

搅拌器类型与个数(如叶宽，叶距，底距，弧长，弯叶板厚度等)；

换热面积和换热器排布，峰值时冷却水用量等；

搅拌轴功率与电机选择(有分段操作的列出各工段的计算过程)；

通气量与通气管径;

辅助设备(挡板，空气分布器，人孔与手孔，各生物传感器布置与控制系统，包括温度、压力、液位控制、溶氧控制等)等;

确定发酵罐材质(写明选择依据，列出国家标准)，壁厚，支座选择，接管管径等信息；

设备清洗与维护信息，如是否有原位清洗功能。

上述每一步计算都应列出详细的依据，如经验公式，手册数据或国家标准等，将结果列表展示。

(6)附所有符号的列表说明；

(7)所有设计要满足GMP要求，说明书内容是求完整、正确，文字表达简洁、清楚。每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例。

3，图纸

图纸全部使用A3纸，使用手工作图或AutoCAD制图，推荐使用AutoCAD制图。独特的细节设计可在总体设备图旁边单独附图。图纸表达是求规范、正确，严格按照工程制图的表达要求，图面整洁、清楚。

(四)创新点：

设计要求至少有一个创新点，以反应器为例，可以在搅拌桨上做改进，反应-分离等多过程耦合的新式反应器，也可是检测设备等附属设备上有所改进，或在清洗等辅助工段上有所创新，总之鼓励大家大胆的进行尝试，但要有详细的理论可行性论证，并要符合相应的国家标准。

(五)考核：

考核内容包括说明书质量，图纸质量，与口头论述三部分。说明书每组提交一份，图纸每人提交一份，第17周周三上课时提交，每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例，考核时一并考虑。

制药工程技术的创新与改革 篇3

关键词：制药工程 创新 改革 技术

0 引言

制药工程是一门综合性和实践性极强的学科，涉及到多项领域的结合和应用。随着我国经济的不断发展，医药工程也在整个国民经济中占据着重要地位。这与社会的发展和人们文化意识的提高有着密切的关系，健康问题在当今社会是非常受重视的话题，而制药工程就是关乎到人们健康的一个重要组成部分，制药工程要想不断扩大和发展，就必须对制药工程技术进行改革和创新。只有不断提高制药的新技术，研发更多新的产品，才能满足市场的不断需求。

1 制药工程技术创新改革的意义

1.1 开拓制药领域，引领先进技术 我国制药工程是以多个学科相结合形成的一门综合性工程，从最初的中成药发展到化学制药业到药物制剂，一直到如今的生物技术制药，这一路走来的历程可以看到制药工程随着社会经济的不断进步在不断创新和改革。近半个世纪以来，我国的制药工程行业发生了翻天覆地的变化，从中国改革开放初期的空白领域发展到现在成为化学原材料的主要成产国家，所有成产的原料都符合国际专利水平。这样快速的发展与市场化的不断要求有密切关系。

1.2 制药技术的创新改革推动我国制药工程的国际地位 由于人们对健康的重视和生活水平的提高，对药物治疗的需求不断扩大，主要应用在个性化的治疗上面，面对这个市场群体的不断扩增，无形中促进了制药业的蓬勃发展。而目前国内对这一块的需求还不能完全满足，需要通过技术上的改革与创新来突破这个局面。让我国制药行业走上一条国际化发展的道路。与国际上的一些经济大国相比，我国人均药品的消费还比较低，从这个数据可以看到，目前中国市场还有很大的发展空间。因为技术的匮乏和相对落后，我国的制药业还不能在国际市场上站稳脚跟，只有不断创新研发新型的制药工艺技术才能增强我们的综合实力，奠定我国制药工程在国际市场上的地位。

2 制药工程技术改革的措施

2.1 培养创新性人才 由于我国的制药工程是这个世纪新觉醒的领域工程，在这个领域没有任何可借鉴的经验，这就需要科研人员通过自己的专业知识不断摸索探寻正确的途径和方法解决当前的问题。专业人才的培养就成了当务之急的事情。制药工程涉及的面比较广以及精通这个领域的人才有限，在目前的高校教育中该专业的设置也相应的较少。面对这样局面，我们需要做的是加大这方面的人才培养，为将来的制药工程做好准备。这批人才的培养需要以未来制药工程的发展方向为指导。培养的高级人才必须懂制药工程同时擅于管理，这就对其能力有较高的要求，充分体现其在制药工程领域中具有的优势。

2.2 以理论实验为基础，反复实践操作 制药工程与

其他工程的特殊性体现在它所研发的产品必须绝对有效而且对人体是没有伤害的，因为它作用的对象是人。因此，制药工程中存在许多反复实验的基础工作，尽管这些工作单调、繁琐，但必须按照流程一步一步地操作和总结。只有通过不断实验总结，才能从大量的实验中得出数据和结果。这个结果再经过不同方案的确认和技术处理，验证是否满足我们需要的功能要求，以及是否会对人体造成影响。在这一系列的过程中，每一项操作步骤都需要实验工作人员认真仔细地进行，因为这关系到人们身体的安全性，不能出现任何的疏忽和差错。科学技术人才只有在技术上反复实验，不断更新实验方案和思维方式，积极总结、学习，才能使整个制药工程技术改革和创新。

2.3 结合国外先进技术相互渗透共同发展创新 制药工程技术是依附在化学工程工艺技术和生物技术等上面的，因此这些领域的研发和创新也会影响制药工程技术的改革方向。面对当今新世纪的开拓创新，必须根据自身特点，结合国外先进技术手段有效地进行扩展和延伸，有利于科研工作者思维的拓展和思维模式的创新，只有不断增进新的信息和总结，学习以前成功的案例才能推进整个制药业的发展，由于与化学工程和生物工程存在一些相近的地方，在运用中也会相互涉及。這几个领域的重要技术项目需要清楚并且掌握，有利于这些科学交叉结合，为新技术的诞生做好充分的准备，面对如今较空白的国内市场和日益增大的人均需求，我们必须做出努力推动我国制药工程走上国际化的轨道上来。

3 结束语

新世纪的到来标志着生命时代的来临，健康主题得到人们广泛关注，随之带来的药品需求也受到人们的关注，目前国内市场空白造成我国制药工程需要全面的改革创新，做出合格的产品成绩为推动我国制药发展做出贡献。根据国内人民的生活水平和健康理念进行深层次的研发和创新。再结合对国外的一些先进技术，拓展思维，加大自主创新的思路，把化学与生物的工程工艺共同发展作为目标，为提高我国制药工业的水平不懈努力。

参考文献：

[1]张业旺，刘瑞江，李红霞，闻崇炜.制药工程专业实习基地的建设与维护[J].实验科学与技术，2012（04）.

[2]潘娅，刘华鼐.制药工程校内联合实验基地建设实践探讨[J]. 广州化工，2012（24）.

[3]冯书晓，刘振，李小莹，柴元武，李军波.制药工程专业大型综合性实验的开发与实施[J].药学教育，2009（01）.

[4]颜范勇，刘冬青，王兵，张慧春，陈娇娇，王东华.制药工程专业实验教学内容建设与学生素质培养[J].药学教育，2008（02）.

西药制药工程原理与设备的研究 篇4

1.1 制药工程概括

西药制药工程学研究的首要目标是运用先进的系统设计理念和工程技术手段制造安全、有效和可靠的中药产品, 这从西药物质基础的角度可归结为研发确保西药产品化学组成稳定和均一的制药技术。据此, 西药制药工程学当前急需研究的重大关键技术是:快速有效的过程参数检测和化学物质在线分析手段;高效稳健的药品生产工艺;先进适用的过程优化控制方法和制药装备;科学可靠的全过程质量控制方法。西药制药工程学的研发任务表明, 它涉及药物分析与质量评价、过程分析化学、化学工程与工艺、过程装备与控制、工业仪表与自动控制、计算机应用、工业系统工程等众多学科, 既需要研发各类先进的制药工程方法、工艺和设备;又必须研究西药质控方法和仪器分析技术;还需开发与西药制造过程相关的信号检测技术、数据处理和分析技术、自动控制技术以及各类综合性计算机信息管理系统等。

1.2 技术工艺

目前我国西药生产过程依然是粗放型制造模式, 在制药工程方法和制药工艺方面存在一系列关键共性技术问题急待攻克。

例如, 在药品的提取、分离、浓缩、干燥、制剂、灭菌等制药全过程中, 各步单元制药设备独立运行操作模式仍较为普遍, 尚未达到各单元制药设备间的集成联用与智能化控制, 导致物料转运过程损失、生产效率低等一系列问题;并且因敞口暴露时间较长, 增加了物料污染及有效成分损失等可能性。此外, 由于影响产品质量的制药工艺参数和质控指标 (如温度、时间、压力、体积、流量、湿度、密度、粒度、p H值、有效成分的浓度、混和均匀度、硬度、包衣均匀性等) 缺乏在线检测和分析设备, 没有实现全过程监控, 人工操作的波动因素得不到有效控制, 制药过程参数难以优化, 形成药品质量控制方面的技术盲点, 导致不同生产批次药品间的化学组成差异较大, 质量达不到稳定均一。

2 对制药工程设备的研究分析

随着药品生产质量管理规范 (GMP) 的推行极大地促进了国内制药工业的发展。GMP对直接参与药品生产的制药设备作了指导性的规定:设备的设计、选型、安装应符合生产要求, 易于清洗、消毒和灭菌, 便于生产操作和维修、保养, 并能防止差错和减少污染。新建的和实施GMP改造的药品生产企业都迫切要求购买符合Glff P要求的制药设备。制药设备是否符合制药工艺要求, 怎么样的设备才符合GMP要求, GMP对制药设备在外观、结构设计、材质、检验、在线监测控制、验证技术指标等方面有什么要求等等, 是选择设备时必须明确的重要问题。而制药工艺的复杂性又决定了设备功能的多样化, 制药设备的优劣也主要反映在能否满足使用和洁净环境的适用性上。另外, 制药设备在使用过程中, 如何提高综合利用率、挖掘生产潜力、延长设备使用寿命等, 这些也都成为现代制药企业提升管理水平和增强竞争能力所要研究和解决的问题。因此设备管理如何与GMP管理相适应以确保药品生产的顺利进行, 是企业必须思考和解决的问题。

2.1 设备管理的标准操作规程SOP

在GMP管理的实施中, 一个显著的特点是在实际工作中推行标准操作规程SOP管理, 即在药品生产过程中任何与之相关的工作都必须完全按照SOP进行, 这样, 不但可以提高工作效率, 而且可以避免因人为原因造成工作失误影响药品质量, 在设备管理中推行SOP管理, 可以达到同样的效果。一方面, 在设备日常管理工作中可以规范工作方法, 便于跟踪管理。例如:制药生产设备各种运行记录的填写、收集汇总分析的SOP化, 便于主管领导和生产计划部门对全厂设备运行状况的掌握, 以合理安排全厂的药品生产设备的添置, 申请采购、开箱安装调试、验收等工作的SOP化, 可以提高设备添置的合理性、减少风险, 加强设备的档案管理便于设备的跟踪管理;另一方面, 在设备的生产运行过程中可以规范工人的操作, 提高操作技能。例如, 设各操作的SOP化, 可以提高生产工人对设备的操作技能, 减小生产工人之间的技能差异;设备维修的SOP化, 可以提高维修工的工作效率, 减少设备的停机时间, 确保药品生产顺利进行。

2.2 完善维修管理体系

做好设备维修与管理工作是企业生存与发展的关键, 是企业进行生产活动的物质基础, 直接影响着企业的生产能力、产品质量和生产成本。建立经济责任考核制度, 用科学的管理方法和现代技术管好、用好和修好设备, 使每个员工都能懂得生产靠设备, 设备靠管理, 管理出效益的道理。

2.2.1 认真执行GMP设备管理制度

(1) 加强设备前期管理工作。

工程技术和维修管理人员应从设备安装开始, 根据设备对房屋、基础、水、电、气等技术要求, 进行现场准备, 协助配合设备厂商的技术人员全程参与设备的安装、调试和验收工作.更全面地了解和掌握设备的结构特点、工作原理、性能指标和维护保养方法等, 为编写设备GMP操作文件和管理文件等提供必要的技术资料。提高对设备的熟悉程度。为使用、保养和维护修理奠定基础。

(2) 坚持设备巡查制度。

GMP管理文件中规定了每周、每天的设备巡查制度, 维修与管理人员每周要巡查责任区内的生产及辅助设备, 并记录检查结果, 发现问题应以书面形式报告设备管理部门负责人。巡查内容主要包括:设备润滑情况、设备外观情况、设备运行状态、员工操作设备情况等。车间设备员负责每天的设备巡查工作, 主要检查运行设备的温度、压力和声音等技术参数, 记录检查结果, 发现异常情况, 及时向主管人员报告。

(3) 坚持维修工作记录制度。

GMP管理文件中规定维修人员完成每项设备维修工作时, 都要进行工作记录, 并需单位负责人签字确认。设备保养和维修工作完成后, 应填写检修或保养日期、保养内容、故障现象、故障排除情况、更换元器件名称及型号数量、维修结果等, 维修人员签字。

2.2.2 补充和完善GMP文件

随着现代化制药生产线设备技术水平的不断提高和数量的增加, 对设备维修与管理工作的要求也在不断提高。因此要不断地补充和完善GMP文件内容及设备维修管理标准化操作程序, 充分发挥生产设备的工作效能, 提高生产率, 满足疫苗生产及科研等工作的需要。管理人员在设备安装调试和验收合格后, 应根据设备技术参数及设备运行状况, 及时补充和修改设备维护保养计划, 制定维修人员工作考核和设备运行状况评价标准, 使GMP文件内容更趋合理。

2.2.3 提高维修人员的综合素质

提高维修技能, 维修人员的专业技能的高低, 直接关系到设备的使用寿命、设备的维护周期和正常的管理工作。因此, 加强人员的培训和考核工作是设备管理能否上台阶的重要条件, 通过培训提高维修人员的技术水平, 建立一支稳定的维修队伍, 确保维修质量。通过考核, 提高维修人员的工作积极性和敬业精神。

参考文献

[1]王少杰.应用计算机仿真技术优化制药工艺[J].沈阳医科大学学报, 2008 (1) .

[2]姜红.浅谈新药研发的误区[J].江苏医药, 2008 (10) .

[3]张志国, 曹臣.对521中西药剂型的调查与分析[J].中国药业, 2008 (2) .

[4]刘华本, 陈晓萍, 范元军.制药设备清洁验证的关键步骤[N].医药导报, 2009-05.

制药设备与工程设计 篇5

关键词：《食品机械与设备》课程 教学方法 新思路

1.引言

《食品机械与设备》是食品专业重要的专业课程之一，也是食品加工类专业的一门应用性工程学科；是一门以实践操作技能为主的实践性专业课程；是保证学生将来在食品企业生产岗位上正确、安全使用食品加工机械与设备的基础保证课程，是食品加工类各职业工种的共同基础课程。因此，如何激发学生对设备学习的兴趣，提高技能学习效果并确保实训操作安全，如何使学生通过本课程的学习掌握食品生产企业常用设备的操作和常规维修技能，尽快适应岗位需求，是本人总结多年教学经验，改进该课程教学设计的新思路。

2.教学中普遍存在的问题与难题

由于种种原因，现有的食品科学与工程专业在人才培养过程中“重科学、轻工程”的现象非常普遍，导致培养出的学生不能满足食品工业对人才的需求。出现这种情况主要是由以下原因造成的。

2.1基础学科教学课时不足

宽口径的教育思想，虽然扩大了学生的知识面、增加了学生的就业机会，但是许多基础课学时削减，造成学生对专业课的理解难度加大。就本专业而言，将机械制图、机械设计（机械原理和机械零件）学时的缩减，造成学生空间想象力变差，对食品机械的内部构造、工作原理和机械性能等难以理解。

2.2课程安排脱离工作流程

该课程设立在本专业的主干课程— — 食品工艺学之前，针对我院食品检验专业的学生来说，学生没有掌握过多的食品加工工艺技术的知识。因此，很难了解某一食品加工单机在食品生产线中的作用、单机的性能及比较出同类设备在应用中的差别。即使在食品工艺学之后开设，那么运用知识能力较弱的学生也存在上述学习困难。

2.3实习设备不能满足教学

食品加工的种类非常多，涉及到的食品机械与设备的类型也非常多，作为学校，不可能在有限的課堂教学中讲解各种机械和设备，也不可能添置所有的食品加工机械设备以供学生实习。

3.建立理论联系实践的课程设计新思路

《食品机械与设备》是一门实践性很强的专业课，为达到课程教学目标， 我们注重理论联系实践有机地融合在一起，强调理论指导实践，通过实践验证理论知识，注重知识应用能力的培养同时塑造其人格魅力。

3.1打造“一、二、三、四、五”学习目标

在教学中，对学生应该达到的学习目标进行了概括，提出“一二三四五”学习目标。

一强：强化“三不伤害” 安全意识。严守实训纪律和操作规程，杜绝触电事故与机械伤害，确保人身安全；禁止盲目操作与野蛮操作，确保设备安全。

二成：养成胆大心细、严谨认真，勤于思考、敢于动手的作风；养成团队合作、坦诚配合、善于协作，勇于负责的精神。

三会：会操作使用、会维护保养、会排除故障一能按照操作规范正确、安全使用和合理选择制药设备；能进行常规的维护保养；能对因操作失误造成的问题或一般性故障分析产生原因、找到解决方法、排除机器故障。

四懂：懂结构、懂原理、懂性能、懂用途——对照具体机器能说清讲明设备的结构、原理、性能、用途。

五融入：融入学科、融入集体、融入企业、融入人际关系、融入社会。现在的学生缺乏爱一行钻一行的信心，团体意识模糊，不懂企业文化，人际关系淡薄，不能很好的去适应环境和社会，这就要求教师要做好全面手，真正的向课堂45分钟要实效。

3.2在理论学习中强化学生的自学能力

正确处理理论知识传授和自学能力培养的关系，注重学生学习方法的培养，在尽可能的情况下，采用实物图、原理图、结构图同时讲解，部分细节进行放大，让学生能够充分对比了解机器的内部结构；对结构或原理比较复杂的食品机械和设备，利用多媒体技术编制动画，真实形象地展示食品机械的工作过程；利用讲座与自学的形式，对典型的食品工艺流程、生产线进行介绍，增加对单机功能与应用的理解。学生掌握正确的分析方法后，就能对教材中出现的具体机械与设备的例子做到举一反三，融会贯通。

3.3在实践教学中锻炼学生的动手能力

课程主讲教师从不同的角度，培养学生对食品机械单机功能与用途的理解；充分利用现有的专业实验室与合作企业的设备资源，增加试验与实习的机会，提高学生的空间思维能力；充分利用企业商业网络、食品机械专业行业网站资源，了解食品机械最新发展动态，丰富本专业的知识层面；积极联系食品加工企业，引领学生积极投身于课外科技创新活动，围绕主题开展活动，调动学生操作积极性，提高学生动手能力。

3.4保持不断完善与创新的积极态度

作为一门工科专业，《食品机械与设备》课程是一门紧跟科技发展的学科，若想在教学中取得卓有成效的结果，就必须保持不断完善与创新的工作态度。

根据教学情况，完善课程内容。针对机械类课程设置较少的情况，在教学计划中，增加食品机械设计、食品机械构造、食品机械自动控制等内容。扩大学生的知识面。

充分利用学校资源，完善校企合作机制，与企业签订学生培养与招聘意向书，根据企业需要，设计食品工程课程群，突出食品加工、食品科学、食品工程、食品安全法规与管理等核心内容。安排学生分批分阶段进入企业车间实习，提高学生在学用结合方面的认识，增强学生的动手能力与实践操作能力。同时，企业可以近距离地了解学生的学习与工作状态，可以多角度地考察、选择适合的新员工。

4.结论

经过三年来教学效果的跟踪与反馈。在课程设计新思路的指导之下，教学应用收到了较为显著的成效。第一，活跃了课堂气氛，激发了学生积极上进的信心，提高了学习兴趣。第二，实操课与自主学习习惯的培养，充分调动了学生的好学天性，在快乐与成就中，促进形象思维向抽象思维的转化，提高了学习成绩。第三，在坚持理论联系实践的教学风气的影响下，学生的创造潜能与解决问题能力得到提高，团队协作意识得到强化，职业素养得到提升，提升了毕业生的就业率。

参考文献：

[1]陈芬.高职食品分析课程实施项目教学的研究[J].中国职业技术教育，2007（28）.

制药设备与工程设计 篇6

目前国内主要的化工流程模拟系统有Aspen Plus、HYSYS、PRO/II、Chem CAD等商用软件[3],尽管功能强大但学习成本相对较高,从版权保护角度来说不适宜作为教学辅助工具。而近年来随着CAPE-OPEN标准[4]的推广,在开源社区出现了大量可移植的单元操作模块,其中影响较大的是以DWSIM为代表的开源化工过程模拟器,经过近十年不断更新,已经具备了诸如多种热力学模型、常见单元操作模拟、多变量约束优化、灵敏度分析、支持CAPE-OPEN模块等特性,同时开发有DWSIM Calculator等跨平台移动端应用[5],其操作方式与上述商用软件相似,具有入门快、价格低、适应性强等特点。且由于软件基于序贯模块法,采用VB.NET和C#开发,在源代码层面可用于描述和理解设备原理和工艺设计计算,容易学习和阅读,并可根据需要自行开发单元操作模块。通过一段时间的教学实践,现对该软件在本课程中的常见应用案例作一总结说明。

1 反应器的参数计算

反应器是制药设备设计计算的核心。以甲烷-水蒸气制氢反应为例,计算Gibbs反应器工艺参数[6]。在新建流程模拟项目后使用向导工具从物性数据库中找出CH4、H2O、H2、CO2、CO加入项目,之后通过向导界面依次选择物质活度计算模型和汽液相平衡模型。在设置好各工艺量纲单位后,进入Flow Sheet(流程图)绘制界面。在Object Palette(对象面板)中先选择Material Stream(物料流)拖动到流程图中,设置进入反应器前的物料摩尔流量组成(本例为3 mol/s CH4和2 mol/s H2O),在左侧对象选择(Selected Object)面板的工艺参数(Properties)设置中填写温度和压力(1000 K,101 325 Pa),并可在样式(Appearance)界面中设置其显示样式。再选择Gibbs Reactor拖动到Flow Sheet中,暂停计算模式后设置物料与能量的出入连接形成工艺流程。通过设置反应器计算参数,如计算方法、反应包含物料、出口物料初始估值、元素守恒矩阵、操作模式和压降等,重新启动计算模式后可获得计算结果。若结合反应管理工具,则可获得不同反应方程式的反应程度,如图1所示,在相同工艺参数下,出口物流中有微小改变。由计算可知,物料反应趋于平衡时(Mass Balance→0),进料中CH4转化率为64.1%,H2O转化率为97.6%,反应后仅获得气相物料。

DWSIM中反应器类型比较丰富,除了上述Gibbs自由能最小化反应器以外,在其他流程模拟软件中的反应器类型基本均有对应,如转化率反应器(Conversion Reactor)、平衡反应器(Equilibrium Reactor)以及平推流(PFR)、全混流(CSTR)两种理想动力学反应器形式,对应可计算的项目较多,降低了学习反应器设计时的难度。

2 热量计算

热量计算包括两类,一类在热量衡算中使用较多,如冷凝冷却过程和加热汽化过程。图2为计算1000 kg/h水蒸汽从125℃(232.19 k Pa)经冷凝冷却后降至常压25℃时所释放的热量,在流程图中绘制冷却单元后,设置出口温度,即可计算结果为4.35×105k J/h。

另一类用于对换热器单元操作中的设计型问题和操作型问题进行计算。如图3使用水在管壳式换热器中对燃料降温,根据物料进出口工艺参数设计换热面积193.38 m2,并计算出总传热系数为424.38 W/(m2·K)。

3 物料计算

DWSIM物料计算应用于《制药设备与工艺设计》中,可分为三类:①物质的物理化学性质计算;②单元操作中的物料工艺参数计算;③物料衡算。下面分别进行简要介绍。

3.1 理化性质

理化性质是工艺设计的基础。对于各种过程模拟软件,基本都提供有自定义组分编辑器,以适应各种设计环境。DWSIM除自带的物质属性数据库以外,还可以XML文件形式兼容Chem Sep等多种物质数据库格式,此外软件还附带有多个物性编辑工具可实现对特殊物料的物理化学性质计算[7]。图4所示为完全建立一新物质的操作界面,可通过查阅文献输入相关物质的UNIFAC、MODFAC、Joback等基团模型和蒸汽压、热容、密度、黏度等回归参数,从而实现新物质在工艺设计中的在线计算。

3.2 物流工艺参数计算

该类计算主要包括一定的温度、压力或其他热力学参数条件下,物流的组成、分率、密度、热容、黏度等工艺参数等。由于制药车间设计计算一般用质量产量来确定工艺流程中的物料,而化学过程则采用摩尔数进行计量,此外还涉及相平衡等体积换算,物理量的工艺状态计算需要耗费大量时间。在课程教学实践中发现,物料理想状态下的理化性质一旦确定,DWSIM即可根据实际已知项,进行如图5所示摩尔量-质量-体积量之间的自动计算并对所有物料进行归一化处理,可以使教学活动集中于工艺设计和优化,从而摆脱繁琐的计算工作。

3.3 物料衡算

无论是操作型还是设计型物料衡算,都是制药车间工艺设计过程中的重要环节。通过DWSIM流程绘制、物料流与能量流设置以及单元操作计算等步骤,可以在如图6所示Material Streams表中获得各股物料的详细参数。

4 结语

(1)通过教学内容与教学方法改革,将DWSIM软件引入《制药设备与工艺设计》教学,促进了学生的学习兴趣,有效降低了计算工作量和学习成本,使课程的教学更加接近实际制药车间设计。

(2)通过DWSIM将工艺流程绘制、反应器设计、单元操作计算、物料能量衡算以及设备工艺选型等实践与教学相结合,使课程教学集中于工艺设计和优化,提高了教学效果和质量,且已向移动手机客户端进行移植设计计算,有利于实现专业课程体系化以及慕课建设。

摘要：根据《制药工程本科专业教学质量国家标准》要求,对制药工程专业核心课程《制药设备与工艺设计》进行课程改革,将开源化工流程模拟系统DWSIM引入到教学中。通过结合典型教学案例,将设备工艺设计、热量衡算与物料工艺计算等理论教学内容与软件模拟实践应用相结合,突出了教学中心,提高了教学效率。学生学习成本下降的同时,工程实践能力得以增强,取得了良好的教学效果。

关键词：DWSIM,制药工程,工艺设计,教学软件

参考文献

[1]元英进,尤启冬,于奕峰,等.制药工程本科专业建设研究[J].化工高等教育,2006,22(1):12-15.

[2]刘艳飞,刘珍宝,彭东明,等.制药设备与车间工艺设计课程教学改革与实践[J].广州化工,2014(5):128-130.

[3]许良华,尹晓红,孙喆,等.化工流程模拟教学新模式的探索[J].化工高等教育,2016(1):39-42.

[4]白昊,王瑶,王正权.基于CAPE-OPEN标准的单元模型的建立[J].山东化工,2011,40(9):22-25.

[5]DWSIM Wiki.Calculator-DWSIM Wiki[OL].http://dwsim.inforside.com.br/wiki/index.php?title=Calculator.

[6]Daniel Medeiros.Using the Gibbs Reactor(Windows/Linux/OS X)[OL].http://dwsim.sourceforge.net/tutorials/gibbs/gibbs.htm.

冶金设备设计与工业设计 篇7

最近阶段, 我国钢铁工业发展进程全面提升, 各类冶金工艺与设备形态百般变化, 但冶金设备与人机交互、外形外观、实用价值等层面都不及西方先进国家。进入工厂观察, 特别是轧钢车间国产设备和进口设备同在车间负责同样或不同的工艺, 国产设备往往在先进性上和工业设计上落后于进口设备。这就需要国内设备设计人员在提高硬性技术的同时, 多总结经验, 优化外观、人机交互等因素, 提高产品竞争力, 使得我国冶金知识产品获取应有的产权资格凭证, 加快向国际化产业过渡进程。我国本身作为制造业大国, 钢铁冶金设备设计的工业设计不可产生忽视心里, 冶金设备设计人员有必要学习工业设计学科的一些理论及实用知识。

1 冶金设备与产品技术创新成就评价指标体系研究

冶金行业内部评价指标合理选择与量化设置是贯彻多元产品输出的前提条件, 更是决定企业发展活力的特定工序环节, 涉及企业与技术创新潜质评价工作, 目前还未做出标准规范要求, 学术界因此对其提出各类校验思路。此类评价工作具体针对冶金设备检修以及业内代表性产业信息进行现场调研、对比。因为参与评价企业都与上市公司称谓无缘, 相应地存在部分技术成果保密现象, 本文关键点便自然向大众技术成员层面过渡, 同时在适当时机下灌输评价业务网络疏导经验, 令各类企业工作状况与设备维修频率得到清晰呈现, 为日后工业前景调整提供标准疏导线索。此类评价体系须借助员工相关信息输入与真实性复查, 才能顺利完成系统软件分析程序, 保证对企业生产实力与业界竞争实力做出客观验证、排名;其中异质化定量指标依照计算模型设定, 之后交由专业评价人员进行打分, 利用加权求和计算判断冶金企业创新产业规划实力。

实质上企业的管理和市场转化能力增强过后, 自然有精力向专门技术研发绩效奖励办法进行适当的过渡转移。毕竟此类产业隶属集团公司, 具有独特的市场资源和地域优势, 同时保留系列产品的品牌和专门的销售网络优势。公司已建成的底薪加提成的市场营销人员薪酬激励机制有利于调动营销人员积极性, 提高销售各项指标, 但不利于新产品的销售, 缺乏对新产品市场拓展的积极性。不过, 目前企业又在鼓励新产品和新商业模式的推广应用, 积极开拓新兴市场业务, 提高营销资源的利用效率。

2 目前冶金设备与工业设计改良经验分析

2.1 全面强化冶金工业设计知识要素的普及效率

冶金设备造价水准高且品种样式繁多, 加上使用环境特殊与功能单一, 设计改良过程中需要注重实用功效, 但是也会出现对人机工程学理念规则的忽视现象, 如轧钢机经常单方面界定轧机动力与工作速率, 而整体形态未免显得不够美观, 特定关口检验质量不佳, 经常错过最佳维修时机而令产业流程运作前景一再溃败。因此, 有必要针对现场工作人员进行优质化设备运作理念灌输, 尝试透过根本途径遏制设备粗制滥造迹象, 使得单机设备与人工生产线灵活交接, 赢取日后丰厚的业界优良口碑。毕竟这方面工业设计创新教育机制在我国推行不久, 大多数内部设计开发人员都尚未经历系统课程培训, 不能够在第一时间提出相关注意要点;更严重的是部分相关专业院校长期固步自封且不愿意接受西方先进工学理念, 使得参与培训人员难以掌握实践操作经验。按照客观层面审视, 大部分工学设计科研工作, 培养的大学生基本上都很难步入正规职业岗位。因此, 相关职业院校应该逐步加深冶金设备改造规划意识, 将各类美学与功能优化准则吸纳进来, 令学生能够对照先进成果进行创新思维发挥, 克服一切现实障碍因素, 为整体产业链舒展提供第一手支撑辅助力量。

2.2 积极开展冶金设备内在质量与外在形态结构同步跟进研究项目

冶金设备改造工程需要主动开放品牌竞争风尚与创新规范体制, 虽然设备产量有限且工作模式单一, 但设计主体要做的就是提升先进技术衔接进度与工业生产线流畅运作质量, 能够赢取合理的知识竞争优势。需要特别注意的是, 冶金设备工业设计指标与其余产业规范要求有着明显区别, 因为个体用户需求与厂家技术经验各异, 在器械机组、基础部件通用性很难做出协调, 尽管长久以来规划人员潜心改造, 但是技术项目本身更新速率与外界影响效率深厚, 用户一时之间想获得菜单式完整服务待遇是不现实的。毕竟此类领域工业规范指标不够健全, 对于工厂设备调试仅仅限制在外观色彩搭配与操作顺序之上, 人性化实用特征不能清晰呈现、如轧制设备距离地面高度会对操作人员产生相应的压抑感官效应, 千米作业长度也会令车间内人员过度滋生疲倦现象, 色彩单一也会造成个体视觉损害结果。目前轧钢生产单位已经具备数万吨设备, 并且广泛分布在各类生产端口, 单位设计思想与适用功能混乱交织。从中提出合理的设计方案是绝对合理的, 只有在技术人员操作规则与职业道德素质完善前提条件下, 各类工学和谐交织前景光芒才可顺利绽放。

例如:某钢铁有限公司一炼钢转炉车间采用了本套除尘装置, 系统阻力明显减小, 通过测试研究, 风机前负压为数据为18-20Kpa, 基本上能够合理地应对转炉除尘系统阻损能源耗量过高隐患危机, 使得所配的风机能够消耗很低的电量即可以满足要求, 从而为企业节省不必要的成本资金投入。通过采用环缝式可调喉口装置替代原来二文系统, 使得调节更加灵活, 更能适应烟气的波动性, 通过利用自动控制, 不仅保证了炉口的不冒烟, 而且保证了烟囱排烟达到标准, 受到了用户的好评。通过将脱水器改造成旋流脱水器, 脱水效果比较好, 靠离心作用将水分从烟气中脱离, 而且由于风速较高, 不容易粘灰堵塞, 既节约了循环水也减少了清灰维修。但是, 目前此类工艺技术与设备协调性能还有待优化补充。因此, 更加完善的控制系统开发是今后努力研究的重点。

3 结语

综上所述, 目前我国在冶金设备与工艺模式改良上仍旧存在许多不足之处, 难以保证各类工序的长久有效衔接, 技术人员创新思维动力难以全面跟进。目前相关企业规划主体必须尽量掌握更多丰富设备架构形态与实用效能的策略, 多引进西方先进人工交互式操作技巧经验, 能够结合人员技术与职业素质培训活动不断挖掘整改线索, 为日后整体产业可持续发展提供强硬支持基础, 获得业界评价机构的有效认同。

参考文献

[1]赵士明.冶金机械绿色设计应用关键问题研究[J].河北冶金, 2014, 19 (02) :55-57.

设备巡检系统设计与实现 篇8

关键词：设备巡检,巡检管理系统,巡检统计分析

1 研究背景

每年因设备故障导致的损失难以计数, 为了及时发现设备隐患, 使设备保持良好运行状态, 企业正在努力加强巡检的力度和效率[4,5]。传统的设备巡检方式通常以巡检人员填写纸质巡检表, 然后人工录入到电脑, 以便进行维修派单或进一步统计分析, 该方式主要存在以下问题[1~5]: (1) 无法确定现场巡检人员是否真正执行了工作; (2) 无法确保巡检数据的准确性; (3) 先采用纸质表单, 需要进行二次录入, 信息采集效率低; (4) 巡检反馈滞后, 无法第一时间通知抢修; (5) 各网点的设备巡检数据无法在总部层面集中管理和查询。本文针对上述问题, 设计了一个稳定、安全、高效的巡检系统。

2 开发平台的选择

服务器端与管理客户端的软件部分, 采用Microsof公司的Microsoft Visual studio 2010开发环境的ASP.NET开发平台[6]和Microsoft SQL Server 2008关系型数据库[7]来实现。ASP.NET平台具有强大的可视化设计工具、编程语言和代码编辑器的开发环境;可以开发并调试多层次的服务器应用程序;很好地支持B/S和C/S两种结构;能运行在Web应用软件开发者的几乎全部的平台上;集成了可视化数据库设计和报告工具。

现场客户端的软件开发平台是Eclipse, MTJ和诺基亚官方提供的开发包。数据库采用Symbian系统提供的RDb Named Database, 可通过文件名打开的, 提供API, 并且可以共享使用。

平台应用的系统为Symbian s60 v5, 此系统[8]开放且支持C++和java语言, 支持Unicode编码的多种字体, GUI效果漂亮。使用的硬件搭载平台是Nokia 5800, 它搭载了整个系统, 而且手机的价格相对可以接受。

3 系统的设计与实现。

此设备巡检系统实现了对巡检工作的自动化管理, 系统的整体框架如图1所示, 包括服务器端, 管理客户端和现场客户端这三个基本模块。

传统的巡检系统, 通常只包含服务器端和客户端两部分。本文将传统的服务器端分拆成服务器端和管理端两部分, 一部分负责与现场客户端进行信息的收发和处理, 另一部分负责完成对某一时间段内下派计划的分析和统计。这样做有利于提升系统的运行效率, 将各个系统封装, 减少了系统的耦合, 增加了系统的稳定性, 加上服务器部分不需要人为的介入, 管理客户端是用户通过web形式访问提高了系统的安全性。

3.1 服务器端

此模块实现了跟现场客户端通讯的信息处理服务器。信息处理服务器负责向现场客户端发送计划任务包, 接受和存储由现场客户端发送的计划完成包、心跳包和拍摄的照片。设计框架如图2所示。

通过无线VPN技术实现现场客户端跟信息处理服务器的交互网络, 对于具体的数据, 通过服务器端和现场客户端自定义的协议进行传输, 同时对发送的数据包进行加密, 保证数据通过无线网络传输的安全性。

3.2 管理客户端

此模块即为Web服务器展示的功能, 包括两部分: (1) 实现对单个巡检人员进行工作的安排和跟踪; (2) 实现对某地区和某时间段内巡检计划和待巡检设备的统计分析。此模块通过权限控制方法, 允许具有不同权限的用户, 在登录系统时仅显示特定的模块。设计框架流程见图3。

用户登录后, 如果具有制定计划的权限, 则根据其所在的部门显示对应可以制定的任务页面。不同部门需要制定的工单内容和样式各不相同, 所以不同部门需要制定巡检计划页面也不相同。在用户提交新计划后, 将计划存入数据库, 在计划下派前仍可以对相应的新计划进行修改和删除。当然, 如果有下派计划的权限, 可以进行下派计划给现场客户端的移动设备。

经过现场客户端采集的数据, 会反馈到服务器端数据库。本系统实现了对这些原始数据的统计分析功能, 不仅包括对已有巡检计划完成情况、巡检人员的考勤, 还包含对巡检结果统计分析, 使管理人员对当前使用设备的运行状态以及质量进行跟踪统计, 也可以掌握巡检人员的工作进度。

3.3 现场客户端

此模块的目的是帮助巡检人员建立合理的巡检计划, 管理和记录每日行程, 达到最优的巡检效果。设计框架流程如图4所示。

其程序的基本步骤是: (1) 先将需要下派的所有计划类型的UI设计好, 仅将具体的计划内容留出空余位置; (2) 在接受到来自服务器端的数据并解析后, 将不同类型的计划数据分别在不同的UI中显示, 同时, 将接受到的计划内容存入手机端的数据库; (3) 在巡检人员上交计划时, 将当前的计划内容编码并加密后发送给服务器端。

此模块还加入了心跳和拍照功能。心跳功能是指每隔一段时间向服务器发送心跳包内容, 包括当前用户手机的状态, 用来跟踪巡检人员的工作状态和位置, 可以通过管理客户端进行实时跟踪查看。拍照功能是为了对于需要留作电子备案的设备可以通过其中的拍照功能将照片发送到服务器中, 并通过管理客户端进行查看。

4 结语

文章设计并实现了的设备巡检系统, 实现了从发派计划到最终统计结果整个过程的自动化, 实现了巡检计划的无纸化, 并对计划的永久性电子文档保存;实现了巡检工作管理的自动化, 使得巡检流程按现场客户端程序的顺序, 井然有序地进行巡检;实现了对巡检计划分析简单化, 管理层可以随时跟踪观察设备使用的分析结果;另外, 也实现了对巡视人员工作的量化跟踪, 可以监督现场巡检人员的工作。

参考文献

[1]陈一宁.基于PDA和.NET平台的变电站设备巡检管理系统的设计与实现[D].厦门:厦门大学, 2009.

[2]张家精.基站巡检管理系统的设计与实现[D].北京:北京邮电大学, 2010.

[3]刘蓬, 王元, 武洁夫.通信设备智能巡检系统分析与设计[J].电信技术, 2012:34-37.

[4]申晓留, 雷琼, 周长玉.变电站、发电厂设备巡检管理系统的发展[J].现代电力, 2003, 20 (1) :76-79.

[5]萌泰科技公司.移动设备巡检解决方案[C/OL][2012-11-29], http://wenku.baidu.com/view/61549f4dcf84b9d528ea7a57.html.

[6]D.Richard (美) 等著.Visual Studio.NET[M].陈安全等译.高效编程[M], 北京:清华大学出版, 2002.

[7]刘智勇, 刘径舟.SQL Server2008宝典[M].北京:电子工业出版社, 2010.

制药设备与工程设计 篇9

为了更好地培养中药制药专业人才, 满足医药新兴行业发展需要, 南京中医药大学于2011年申请并获批了“中药制药”新专业的建设。作为先期获准设立该专业的7个院校之一, 我校根据专业知识结构要求, 在原制药工程专业的中药制药方向办学经验的基础上, 修改了原专业以“工程制药”为主的培养方案及课程安排, 构建了以中药制药理论为主干课程的具有理科知识结构特征的新课程体系, 以期符合中药制药专业人才发展的要求。按此理念及要求已顺利通过专业认证并培养了一届毕业生奔赴中药制药的各相关单位。

为使专业培养的学生适应中药现代化发展战略, 面向制药企业, 特别是中药制药生产质控管理一线培养中药制药专门人才成为本专业的首要任务。课程体系设置中涉及多学科交叉融合, 同步开涉的中药制药常用分离技术与应用、常用设备特点及应用理论以及中药车间的工程设计的《中药制药分离技术》、《中药制药设备与车间设计》均为本专业核心课程, 在大三下学期开设, 对学生综合素质的培养有着重要的作用。

一、开设《中药制药设备与车间设计》及课程设计的必要性

《中药制药设备与车间设计》是以中药学、中药药剂学、药品生产质量管理规范 (GMP) 、工程学及相关工程技术为基础来综合研究中药的生产实践过程, 主要介绍中药制药生产设备的基本构造、工作原理和工程验证, 常见中药制药车间的GMP工程设计原则、方法以及与制剂生产工艺相配套的公用工程的构成和工作原理, 它是实践性很强的专业课程, 课程设计是其综合实践性较强的教学环节, 有理论联系实际的桥梁作用, 目的是培养学生综合运用所学知识, 特别是本课程的有关知识解决中药制药车间设计实际问题的能力, 使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方法;掌握中药制药工艺流程设计、物料恒算、设备选型、车间工艺布置设计等的基本方法和步骤;树立正确的设计思想, 最终使得中药车间的设计符合人流物流的协调, 工艺线路的协调及洁净级别的协调, 从而为本专业学生从事与中药制药工程技术相关工作打下坚实的基础。

有鉴于此, 我们在广泛调查同类院校类似学科教学改革的基础上, 结合自己的实际经验, 将认知构建主义理论运用到本课程中, 对《中药制药设备与车间设计》课程教学作了相关教学改革探索, 强调对本专业学生的过程化培养, 强化学生在专业学习自我构建中的综合化训练。

二、教学方法与教学手段改革

1. 基于认知建构教育理论的学生为主体教学模式。[1,2,3]建构主义的核心是以学生为中心, 强调学生对知识的主动探索、主动发现及有意识地主动建构。本课程安排在大三下学期, 学生的基本能力已经具备, 因而理论教学方式改变了以往的课堂灌输与课后作业的简单形式, 形成了围绕整个中药制药生产过程各相关环节知识点多媒体授课、问题讨论、现场参观提问、小组学习与公开汇报的新模式。

新增的教学活动分为三个层次, 其一根据实时摸底学生对本课程各章节的诉求, 将知识点编列出系列问题, 要求学生针对问题自学和小组协作学习, 并进行课堂研讨, 时间约为6学时。具体实施方式为每周第一节课对所布置的问题进行交流, 每次安排1~2组, 每组1人简述5~10分钟, 提问5分钟, 结合主题教师针对性地讲评。在每周最后一堂课结束前针对下周所学的知识点布置任务, 并对问题进行简要讲解和释疑。其二是充分利用校内制剂中试平台优势及共建实验室的生产设备, 现场解读并提问不同生产设备的典型特点, 或安排到校外正规中药制药企业的参观学习, 提升直观认识在知识构建中的作用。校内中试平台包括常规的中药提取浓缩干燥设备, 成型方面有常规的大固体制剂中所需的粉碎、筛分、制粒、压片、包衣、装胶囊、包装等全过程设备, 常规的液体制剂所需的洗涤、干燥、灌封等全过程设备。可以直观地让学生接触每一个设备, 了解其性能特点, 为设备选型提供依据。其三是贯穿全课程的小组学习任务:各小组选择一个代表性中药制剂剂型, 针对其工艺技术特点进行合理化的初步设备选型与车间总体设计, 并在课堂上采用PPT进行汇报及讨论, 安排在课程结束前最后6个学时进行。

由于教学任务调整后, 作业批改及组织讨论的工作量大幅增加, 因此本课程对组织教学的形式也进行了相应改革, 实施了研究生助教制。这不仅可以很好的保证教学效果, 研究生的参与也有助于他们对以往知识的巩固及积累, 获得相关的教学经验。

2.以任务驱动为核心, 设计为主线, 开展课程间联合的任务设计。[4,5]根据同步开设的另一核心专业课程《中药制药分离技术》课程设计的内容特点, 依据课程之间知识点的联系, 在本专业率先创立两门课程的联合课程设计。采用联合教学的方式实施。根据培养方案, 本专业要求培养学生具有进行中药生产工艺设计、技术改造、生产管理等相关工作的能力结构, 因此有必要在专业课程的学习中创设这样的训练途径和方法, 这对于学生在参与中药制药工程设计中系统思维能力的提升有极大的促进作用, 同时在完成设计作品时巩固相关的基本理论, 并使得学生自己在主动构建中体会主观能动性的重要, 有效提高中药制药工程专业人才的综合技能。这种联合开展课程设计的方式是我们首次在中药制药专业中试行, 从实施的效果上看, 这不仅有助于学生对不同专业知识点的融会贯通, 而且可以使学生更加深刻地理解中药制药各环节间的关系, 是一种有效建立课程间知识联系的方式。

三、采用过程化考核评价方式, 综合评定学生课程成绩

合理的评价方式是客观反映学生个体对知识掌握与运用能力的主要途径, 也是激发学生学习动力的重要方法。因此, 本课程改革了考核评价模式, 采用过程评价、作品评价与测试评价相结合的方式对学生进行全面考核, 主要包括以下几个方面。

1.强化过程评价。以各章节知识点作业及小组任务作为“知识性作业成绩”;课堂汇报讨论形成“个人在小组中的表现成绩” (分别从教师、其他组同学及小组自评等多个维度进行评定) , 以授课教师对学生课堂表现、提问陈述等方面的考评作为“平时课堂交流情况成绩”;本部分占比总分60%中的40%。

2.减少测试评价在整体评价中的比例。期末考试成绩, 占比为总分60%中的60%。同时调整期末考试内容, 减少基本知识的考题, 增加知识理解、运用能力的主观题, 强化对综合应用能力的考核。

3.强化课程设计成绩。本部分占总分的40%, 以课程设计作品和PPT汇报与交流两部分构成。课程设计成绩主要根据设计文本的格式规范, 设计工艺线路的合理性、经济性、系统性来打分;PPT汇报讨论成绩主要考查学生对课程设计内容的认识, 依据汇报时的表述及对同学、老师提出问题的答复情况来评分。

四、结语

学生是教学的主体, 是知识的主动建构者, 离开学生的主动、积极的参与, 是谈不上好的学习效果的, 因此教学中教师科学引导, 合理运用多种教学媒介并创设情境都要围绕学生这一核心。中药制药设备与车间设计是一门生产实践性很强的课程, 其教学内容不仅要围绕整个中药制药生产过程单元, 同时要结合最新技术前沿发展, 不断拓展教学内容, 并将科研融入教学, 增加综合性、设计性的实践。虽然本课程建立及实践的时间不长, 但受到了学生的普遍欢迎, 学生反映经过本课程的学习, 对中药制药常用设备的基本原理、使用方法及应用特点等方面有了较系统的掌握和认识, 使他们领会了中药制药生产过程所涉及的核心问题, 同时不同课程知识点的综合运用, 使得以前所学的内容得到巩固与升华。更为重要的是, 新的教学方式及评价手段改变了学生学习的状态, 增强了学生自主学习和掌握新知识的能力;激发了学生学习的动力, 巩固了专业思想;同时也增进了学生之间的协助与沟通。当然, 作为新建设的一门专业课程, 我们也将结合在教学实践和教学效果反馈中所收集到的信息, 针对新教学模式的内容与实践中存在的缺陷和不足加以改进。

参考文献

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[4]吴美珠, 刘燕, 甘柯林, 余孔廷.任务驱动教学法在培养学生审核处方职业能力中的运用[J].药学教育, 2009, 25 (5) :29-30.

制药设备与工程设计 篇10

【关键词】任职岗位 培养目标 教学设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0109-02

航空仪表设备通常包括发动机参数仪表、航向姿态仪表、大气数据仪表与系统、惯性导航系统、飞行参数记录系统等，既可以向飞行员提供目视信号，又可以向飞机上设备提供相关参数的模拟信号与数字信号，是飛机、发动机和机载设备的信息中心。按照民用航空地勤人才培养目标，《航空仪表设备》课程教学内容应按照“突出设备结构与系统的理解、强化与维护规程要求的结合、提升故障分析与自学改装能力、满足任职岗位需要”的原则来设计，从而保证人才培养质量。

一、课程性质、地位

《航空仪表设备》是航空维修工程专业在已完成《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》、《传感器原理》、《自动控制原理》等课程学习的基础上开设的任职岗位课程，为学生的航空仪表设备维修能力的形成提供必需的专业理论和专业实践，也为学生的新型仪表设备改装学习能力、初步技术革新能力的形成奠定基础。

二、课程教学理念

《航空仪表设备》课程教学的基本理念应以完善航空维修工程专业的知识和技能为核心，强化理论与实践的结合，突出专业能力的培养；以典型与一般相结合的方式，结合实际工作案例，构建教学内容体系，突出用专业理论对操作规程与维护要求的解释；采用灵活的教学方法和现代教育技术手段，强化教学中的互动环节，突出学生学习的主体地位，并将课堂教学延伸到实验室的实际装备中，夯实学生的任职专业知识平台；注重过程评价与结果评价相结合，注重理论知识评价、专业素养评价和实践能力评价相结合，构建多元化的评价体系，以促进学生素质的全面提高。教学基本理念的具体体现是：

1.以专业能力培养为基本教学目标，强化理论与实践的结合

《航空仪表设备》课程的教学目标，要求学生系统掌握航空仪表设备的功用、结构组成、系统控制关系、信号流程与电路走向、故障模态与可能原因、维护基本要求等，从而形成进行专业工作的工程思维意识、设备工作状况分析基本能力、通电与检查基本操作方法与实施机务准备基本技能等专业能力，确保学生上岗后，能够迅速地掌握航空仪表设备的保障技能，并具有新型飞机自学改装的良好专业基础，逐步养成机务素养和工程意识，为持续发展奠定基础。

2.以满足任职岗位需要为基本要求，构建教学内容体系

航空仪表设备既有共性，也有个性，教学中应以典型设备为统领，对非典型设备的区别加以说明，做到点面结合，培养学生举一反三的自学改装能力。教学中应加强典型故障的理论分析和实践探索，突出实际装备知识、装备维护维修检测方法、机务保障要求方面的相关教学内容，培养学生发现故障、判断故障、分析原因、排除故障的能力。

3.以学生主体地位为教学核心，构建教学互动新机制

在本课程的教学中，教师要充分利用和发挥学生的学习优势，突出学生在教学中的主体地位，采用教与学的互动机制，激发学生的学习积极性和潜能，提高教学效益。在教学方法上应重视先进教学理念和先进教育技术手段的运用，倡导讨论式、比对式、案例式、研究式、实验式等符合任职教育要求的教学方法的综合运用，通过教学过程和自我学习过程解决问题，以信息搜集、综合归纳为基础培养学生的创新精神和实践能力。

4. 以学生知识、能力与素质为考核内容，构建多元化评价体系

在进行教学效果的评价时，应关注教学全过程，以平时学习表现、实验实践能力和课程结束考核等三个环节为本课程的评价体系，以促进学生素质的全面提高。

5.以仪表设备的实践教学环境为依托，构建多样式实践教学体系

充分利用航空维修工程专业实践教学保障体系中的各个专业实验室，采用演示式、操作训练式、自主式、开放式实验等多种形式，丰富实验教学内容与实验教学形式，加强学生对设备的认知能力，使学生课堂上学到的理论知识与实验室的实际操作相结合，提高学生的岗位任职能力。

三、课程内容设计

1.总体设计思想

本课程内容设计的总体思想是：以典型的五大类仪表设备为五个知识模块，十类具体设备为知识点，使之形成完整的、适合多种机型需要的内容构架，以航空仪表设备的功用、结构组成、系统控制关系、信号流程与电路走向、故障模态与可能原因、维护基本要求等为教学着力点，使学生具备航空仪表设备维修保障所需的知识和能力。

2.知识能力结构框架

（1）知识结构框架。由人才培养目标模型、人才培养方案和课程设计思想，确定本课程内容以发动机参数仪表、航向姿态仪表、大气数据仪表与系统、惯性导航系统、飞行参数记录系统等航空仪表设备的五个重要分支为知识模块，并以发动机转速表、排气温度表、油量表、压力表、地平仪、罗盘、大气数据计算机、全静压系统、飞参系统、惯导系统等十个知识点作为知识模块的支撑，构成知识结构框架。

知识结构框架以典型仪表设备的结构与组成、系统与控制关系、相互交联关系、设备操作与使用、性能理解与测试、故障分析与排除为主线构建，非典型设备与典型设备的区别，可以采用自学、讨论等形式进行，知识重点放在航空仪表设备性能参数对维修质量控制的影响分析、法规规程的理性解读、常见故障分析与排除方法上。

（2）能力结构框架。本课程主要培养学生的航空仪表维修保障能力。具体地讲，就是设备原理分析与结构识别能力、设备性能解读与测试能力、设备电路识别与贯通能力、设备故障研究与排除能力、设备自学改装能力和法规规程理解与运用能力等六个能力。

这六个方面的具体能力培养应贯穿于整个教学过程中，重点是航空仪表设备电路识别与贯通能力、航空仪表设备性能参数分析与测试能力、常见故障分析与排除能力的培养。这些能力必须经过教师、学生的教学互动和实践，使其变成学生自身的专业能力，从而促进专业素质的提高。

四、结语

泵站水机设备选型与布置设计 篇11

我国西部地区干旱少雨, 农田灌溉主要依靠电力提灌工程完成。通常泵站单级扬程30～80 m, 水泵单机流量1～ 3 m3/s, 百万亩大型灌区泵站设计流量在30 m3/s左右。泵站设计在灌区规划设计中居于非常重要的地位, 而水机设备的选型及布置设计是泵站管网布局设计的一项重要内容, 它对于泵站技术改造, 安装施工, 运行管理等均具有非常重要的现实意义。

1 问题的提出

泵站安装施工及试运行期间曾经出现过一些问题, 有水机设备自身的问题也有选型不当或配置不合理出现的问题。主要反映在以下几个方面。①水泵流量、效率低于设计值, 叶轮、泵体密封环等过流部件使用寿命短;②水泵配套电动机过载;③进、出口阀门无法启闭;④出水缓闭止回阀发生爆裂;⑤运行期间水泵向进水侧位移致使水泵法兰拉裂, 水泵报废。以上问题给泵站安全运行造成困难。

2 原因分析

调研分析多年来泵站安装施工及运行统计资料发现, 许多问题与泵站水力机械设备选型及管网布置设计有直接关系。

(1) 水泵选型。

由于额定扬程低于装置扬程, 水泵运行时实际工况点左移, 引起流量下降, 达不到设计值;由于选用了切削叶轮外径的水泵, 引起水泵效率下降, 能耗上升;由于扬黄工程选用了清水泵, 叶轮的水力形线不符合黄河含泥沙水质流态, 材质抗汽蚀耐磨蚀性能较差, 导致叶轮、泵体密封环等过流部件使用寿命短;计算时未充分考虑黄河含泥沙水质特征及水泵运行时实际扬程, 流量, 效率的变化, 致使轴功率、配套功率偏小, 电动机运行时过载。

(2) 阀门选型。

泵站水泵进、出口选用了闸阀, 单面受压时摩擦阻力大, 致使铜螺母失效, 阀板脱落, 阀门无法启闭。出水缓闭止回阀由于慢关角度小, 行程短, 依靠水压缓闭机构控制慢关时间, 误差大, 无法有效控制水锤升压, 致使调试或运行期间躲不过水锤波, 引发阀门爆裂, 水淹泵房的重大事故时有发生。

(3) 装置布置设计。

由于未设计伸缩器, 无法消除管道安装焊接应力, 致使强度薄弱部位如水泵出水法兰拉裂;由于水泵进水侧设计了柔性穿墙套管, 水泵出水侧管道设置了自由式套管伸缩器, 水泵运行时在指向进水侧的推力作用下导致水泵发生位移, 造成水泵与电动机同轴度超差, 机组振动, 无法投入运行。以上这些看似简单的问题在运行中对提灌工程产生的整体影响却是重大的。

3 解决问题的途径

3.1 水力机械选型方面

3.1.1 水泵的选型

和其他形式的水泵相比, 单级卧式双吸中开式离心泵具有性能曲线平缓、高效区宽、运行平稳、安装检修方便等特点, 在高扬程泵站得到广泛应用。选型时应考虑下列技术内容。

(1) 性能参数。

水泵的额定扬程应等于或略大于水泵装置扬程, 此时, 水泵实际运行工况点处于额定点附近或右移, 在高效区, 水泵的实际流量等于或略大于额定流量, 有利于泵站流量的控制和调配。通过切削叶轮外径调节扬程的水泵效率会下降, 应尽可能避免选用或控制切削量[1]。水泵的额定流量应满足水泵装置流量的设计要求, 流量的调整应通过改变叶轮设计试验验证, 以不引起效率下降为宜。额定转速应优先选用较低转速, 有利于泵的安全经济运行[2]。技术改造的泵站选用额定转速时应结合水泵装置特征综合考虑, 提速应慎重。水泵效率高且高效区效率曲线平缓。水泵装置汽蚀余量NPSHa应大于水泵允许汽蚀余量NPSHr, 并留有0.5 m的余量[3], 技术改造的泵站选型时应校验此参数, 以防水泵运行时发生汽蚀。轴功率的计算应考虑水泵运行时实际扬程、流量、效率的变化及泵站流量调节需求, 通常随着运行时间的增加, 水泵的流量和效率是逐渐下降的, 为了确保流量, 水泵的实际流量要略大一些;扬黄泵站还应考虑水质的允许最大含泥沙量;并联运行的水泵应校验单机运行时轴功率, 为配套功率提高可靠依据, 确保电动机运行时不过载。

(2) 材料及结构。

泵体和泵盖材料应具有良好的抗汽蚀耐磨性能。壁厚除满足强度要求外, 应考虑一定的磨蚀量[4]。扬黄泵站水泵叶轮的形线应符合黄河含泥沙水质流态, 并经过实验验证, 应具有良好的抗汽蚀耐磨蚀性能和可修复性能。经过多次试验改进的钢板焊接叶轮[5]具有良好的技术经济性能。单蜗壳泵泵轴的设计在进行强度验算的同时, 应考虑提高泵轴的刚度, 校验零扬程大流量启动泵轴的挠度增加值[6], 以合理控制口环间隙, 既要防止运行时叶轮与泵体密封环接触摩擦抱轴, 还要确保容积效率。扬程在50 m以上、流量在1 m3/s以上的单蜗壳式离心泵由于零扬程大流量启动时, 作用在泵轴上的径向推力大, 应选用滑动轴承支承型结构。运行实践表明, 滚动轴承的使用寿命较短。

3.1.2 进水口阀门的选型

双偏心或三偏心蝶阀, 操作力矩小, 密封良好, 运行安全可靠, 克服了闸阀、拍门的固有缺陷, 适用于进水阀门, 选型时应考虑下列技术内容。

(1) 性能参数。

公称压力的选定应考虑运行实践中存在的实际问题, 既水泵检修关闭进水阀门期间, 由于水泵出水侧阀门密封故障会发生回水, 进水阀门阀后压力有可能会上升到水泵的工作压力, 甚至将并联的相邻机组关阀水锤波传递过来, 这种情况运行实践中已经发生过, 并且造成阀门爆裂。因此公称压力不得小于水泵的额定扬程。公称通径应按水泵进水管道经济流速1.5～2 m/s[7]选取, 流阻系数小。

(2) 材料及结构。

黄河水质工况下主密封副应具备良好的防锈蚀功能和密封性能以及可修复性能, 轴部密封应具备防泥沙防锈蚀功能, 运转灵活不卡轴。传动机构采用双蜗杆结构, 启闭灵活省力。

3.1.3 出水口阀门的选型

高扬程泵站的运行实践证明, 液控缓闭蝶阀具有良好的启闭性能, 良好的密封性能, 较小的流阻系数, 能够满足GB/T 50265-97《泵站设计规范》中关于停泵阀门关闭后, 主水泵最大倒转速度和最大历时, 阀后压力管道最大水锤波升压的相关要求。克服了电动闸阀单面受压时启闭力矩大、启闭行程难以控制、铜螺母脱落影响启闭、泵站事故失电时无法自动关闭等缺陷;克服了逆止阀流阻系数大, 不能有效控制启闭水锤波的缺陷;克服了缓闭止回阀慢关行程短, 慢关时间不稳定, 无法有效控制水锤波等缺陷;具有操作阀和安全阀的功能, 选型时应考虑下列技术内容。

(1) 性能参数。

公称压力应选择大于水泵额定扬程的压力等级。公称通径应按水泵出水管道经济流速2～3 m/s选取。流阻系数小。

(2) 材料及结构。

黄河水质工况下主密封副应具备良好的防锈蚀功能和密封性能以及可修复性能, 轴部密封应具备防泥沙防锈蚀功能, 运转灵活不卡轴。可靠的可调一阶段开启, 可调快、慢关两阶段关闭功能、泵站事故失电自动关闭功能, 有效控制泵站停机关阀引起的水泵倒转速度和历时以及阀后水锤波升压。

3.2 水泵装置布置设计

水泵装置布置设计应从设备安装, 安全运行, 检修维护等方面综合考虑。泵房前池挡墙设置刚性穿墙套管, 用来承受水泵运行时产生的指向进水侧的推力, 解决水泵运行时向前池方向位移问题。同时具有防渗作用。泵房后墙设置柔性穿墙套管使水泵出水侧压力管道沿管轴方向处于自由状态, 便于调整水力机械及金属压力管道温度应力引起的伸缩量。在进水阀门与水泵之间, 出水阀门与水泵之间设置半固定式套管伸缩器, 其作用:①在管道安装时松开调整螺栓, 使其处于自由状态, 以消除焊接应力, 解决由于焊接应力引起的设备位移或拉伤问题, 紧固调整螺栓可以使半固定式套管伸缩器处于刚性状态, 具备传递管轴方向的压力或拉力的功能;②便于水泵和进、出水口阀门的检修拆装。图1是水泵装置布置侧面图, 反应了水力机械选型及布置思路。

下面结合甘肃、宁夏、内蒙古部分高扬程泵站设计及技术改造, 简要介绍水力机械选型和水泵装置布置设计情况。

水泵采用了适合黄河含泥沙水质运行工况的黄河系列单级卧式双吸中开式离心泵, 配用了钢板焊接叶轮, 运行平稳, 安全可靠, 效率高, 使用寿命长。进水阀门设置了手动双蜗杆型双偏心法兰蝶阀, 替代了闸阀和进水拍门。出口阀门设置了液控缓闭蝶阀, 替代了电动闸阀, 缓闭止回阀。前池挡墙设置了刚性穿墙套管, 后墙设置了柔性穿墙套管, 水泵进、出水侧与进、出水阀门之间设置了半固定式套管伸缩器, 解决了设备安装, 安全运行, 检修维护等方面实际问题, 效果良好。

4 结 语

(1) 由于认识上的差异和运行经验的局限性, 在水力机械的选型上出现失误, 不能实现设计意图, 会给业主带来难以挽回的损失。因此, 高扬程泵站水力机械选型是一项技术性、综合性很强的工作。

(2) 高扬程泵站水力机械布置应综合考虑设备安装、安全运行、检修维护等方面。

(3) 以上观点是在总结多年来高扬程泵站水力机械的选型与装置布置设计及运行实践基础上形成的。对于泵站设计、技术改造、安装施工、运行管理均具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]栾鸿儒.水泵及水泵站[M].北京:中国水利水电出版社, 2007.

[2]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京:宇航出版社, 1995.

[3]GB/T 5656-2008, 离心泵技术条件 (Ⅱ类) [S].

[4]刘宜.浅谈引黄工程水泵结构特点及参数的选择[J].甘肃水利水电技术, 1995, (2) .

[5]李效龙, 穆界天.抽黄河含砂水双吸离心泵采用钢板焊接叶轮的实验研究[J].水泵技术, 2007, (3) :32-34.

[6]赵万勇.大型离心泵的结构与运行[J].中国给水排水, 2001, (7) :56-61.

[7]GB/T 50265-97, 泵站设计规范[S].