论文部分内容阅读
【摘 要】 化工设备是化机维修专业的一门专业课。如何让化工设备实训与其他专业理论课程有机的联系在一起，是当前课程体系改革关键的一个环节。为此，我们主要在化工设备课程一体化教学方面进行了一些有益的探索。换热器是化工设备典型设备之一。本文以浮头式换热器为例来探讨《化工设备》课程一体化教学的方式方法。
【关键词】 化工设备;一体化;教学模式;浮头式换热器
【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）20-0-01
目前，我们学校化工机械维修专业正处在快速发展阶段，新实训大楼已建成并投入使用近两年多，化机维修实习设备总投入超过400余万元，化机维修专业师资也随之增强，在拥有如此良好的教学软硬件的前提条件下，如何保证学生的培养质量，满足企业需求，是我们学校课程改革的首要任务。近年来，我们主要在化工设备课程一体化教学方面进行了一些有益的探索。
通过实地探索发现，若以化工生产中所用的实际设备实习，存在以下几个缺点：设备体积大，重量大，结构复杂，需要多人配合才能对其进行拆卸，维护、安装。另外还需要配套设施，加之工具种类多，尺寸规格大等因素，制约了设备在校内的实训教学，也存在着不安全因素。因此，设备实训以往都是进入工厂跟班实习，企业由于生产需要不常检修，学生只是看到外表，往往看不到内部结构和维修过程，达不到实训效果。化工企业设备种类繁多，学校不可能都具备，因此，选择几种典型的设备，按一定的比例缩小，也就是常说的麻雀虽小，五脏俱全。标准不能低。为此，我们选择定做了四个塔（一个填料塔、一个板式塔、两个组合塔）;一组列管式换热器（一个固定管板式、一个U型管式，两个浮头式，一个填料函式）
换热器是化工设备典型设备之一，既可以单独使用，也可以作为其他设备的附属设备。本文以浮头式换热器为例来探讨《化工设备》课程一体化教学的方式方法。
1、拆卸：实现边拆卸边讲解
首先认识换热器的外观，复习压力容器的基本组成。
在打开管箱法兰后，要详细观察管隔板的分程密封情况，管板上接管入口处有无异物堵住管口，以及有无垢层及腐蚀产物在箱内堆积，并做好记录。
在拆卸过程中讲解每一个零部件名称，让学生记住每个部件的安装位置。让学生初步了解浮头式换热器的组成，直观的了解每个部件的结构和作用。
2、检修
制定检修规程，检查设备各个部位的连接、密封和腐蚀情况（比如管板的连接、法兰连接和密封，换热管的泄漏情况等），制定表格并做好记录，对有问题的部件进行修理或更换，对结垢沉淀的部位进行清洗。
3、组装
零部件在组装前应认真检查和清扫，不得留有浮锈及杂物。组装管束时，应防止管束变形和损伤换热器。紧固螺栓至少分三遍进行，每遍的起点应相互错开120°。
4、设置故障
列管式换热器的管束是由许多根管子排列而成的，由于介质的腐蚀、磨损、冲蚀、沉积腐蚀等原因，换热管易产生裂纹、穿孔、而泄露;管子与管板连接处易产生泄露，主要是胀接管，由于温度、压力的波动及温差变形的不均匀，造成管子从管板中拉脱、松动而泄露。鉴于实习教学的条件限制，仅设置堵塞和泄漏两个故障。
（1）堵塞：管内被异物堵塞或积渣积垢
检查方法：用橡胶塞子塞好管子一端，用肥皂水或发泡剂或用PH试纸放在管子另一端，就可检查处泄漏的管子。
常用的清除积垢的方法有三种：机械法，高压冲洗法、化学法。
（2）泄漏：①外漏：主要表现为渗漏（量不大，水滴不连续）和泄漏（量较大，水滴连续）。
产生外漏的原因主要有以下几点：
a.加紧尺寸不到位，各处尺寸不均匀或加紧螺栓松动。
b.部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或老化。
解决办法：重新安装螺栓，更换垫片等。
②内漏：
管束泄漏检查可采用压力试验的方法，这种方法便于检查管子泄漏的具体情况。其做法是：把管束放入壳体，两端装上试验法兰和浮头试验环，壳侧通水，加压，保压，目测检查两端管板处管子的泄漏情况，对漏管作出标记。
5、打压试验
压力试验的目的是：验证超过工作压力条件下密封结构的严密性、焊缝的致密性以及容器的宏观强度。容器经过压力试验合格以后才能交付使用。
由于气体的可压缩性，故气压试验危险性大，发生爆炸时所造成的危害比水压试验大的多，所以在校内实习通常采用水压试验（液压试验）。其试验压力取1.25P，且不小于P+0.1Mpa，P为设计压力。压力试验前容器各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全、紧固妥当，必须用两个经校正的量程相同的压力表，并装在试验装置上便于观察的部位。压力表的量程在试验压力的2倍左右，但不应低于1.5倍或高于4倍的试验压力。
液压试验时应先打开放空口，充液至放空口有液体溢出时，表明容器内空气已排尽，再关闭放空口的排气阀，待容器壁温与液体温度接近时缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升压至规定的试验压力，保压不少于30分钟，然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长的时间（一般不少于30分钟，但不得采用连续加压以维持试验压力不变的做法，也不得带压紧固螺栓）检查所有焊接接头及连接部位，如发现有渗漏则需修补后重新试验。
压力容器液压试验时无渗漏、无可见的异常变形，试验过程中无异常的响声即认为合格。
在此过程中，学生严格按照上面的操作程序进行，让学生体验加压过程，并不断观察可能出现的泄漏与变形。
注意事项：试验前应将设备表面的液体擦拭干净，加压要缓慢进行同时观察压力表的变化，教学过程中严格遵守安全操作规程，要求学生正确合理地使用工具，另外，冬季试验应将设备内的残液清理干净以防结冰。
通过以上一体化教学过程，收到良好的效果：
第一，有利于理论教学与实习教学的有机衔接，避免理论课与实习课脱节的现象。使理论教学与实习教学成为一个有机的整体。采用“一体化教学”模式，则可实现讲解、演示、练习同步进行，可以有效地解决这个问题。
第二，有利于"双师型"教师的培养。"双师型"教师是一体化教学的承担者。技工学校建设一支“双师型”教师队伍，不仅是一体化教学的需要，而且有着多方面的重大意义。一是能够更有效地促进教师成长成才。教师在一体化教学模式下，就有机会和条件对理论教学和实习教学结合起来进行系统深入的研究，使理论教学和实习教学这两种教学能力在有机结合中收到相互促进、相得益彰的效果。
第三，实行一体化教学，培养“双师型”教师，其根本目的是有利于因人施教，提高学生的综合素质。技校的学生在性格、兴趣、智商、心里素质等方面，都存在着较大的差异。有的学生对理论知识学习很用功，成绩也很好，但动手能力较差;有的学生性格活泼好动，对理论学习不专心，但在实习时动手能力却很强。面对这些差异，“双师型”教师能够比较全面、准确地掌握每一个学生的特点，做到有针对性地进行重点帮助，引导学生扬长避短，使他们的综合素质得到提高。
参考文献
[1]《换热器的维修手册》王勇著
[2]《职业教育工学结合一体化课程开发指南》赵志群著
【关键词】 化工设备;一体化;教学模式;浮头式换热器
【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）20-0-01
目前，我们学校化工机械维修专业正处在快速发展阶段，新实训大楼已建成并投入使用近两年多，化机维修实习设备总投入超过400余万元，化机维修专业师资也随之增强，在拥有如此良好的教学软硬件的前提条件下，如何保证学生的培养质量，满足企业需求，是我们学校课程改革的首要任务。近年来，我们主要在化工设备课程一体化教学方面进行了一些有益的探索。
通过实地探索发现，若以化工生产中所用的实际设备实习，存在以下几个缺点：设备体积大，重量大，结构复杂，需要多人配合才能对其进行拆卸，维护、安装。另外还需要配套设施，加之工具种类多，尺寸规格大等因素，制约了设备在校内的实训教学，也存在着不安全因素。因此，设备实训以往都是进入工厂跟班实习，企业由于生产需要不常检修，学生只是看到外表，往往看不到内部结构和维修过程，达不到实训效果。化工企业设备种类繁多，学校不可能都具备，因此，选择几种典型的设备，按一定的比例缩小，也就是常说的麻雀虽小，五脏俱全。标准不能低。为此，我们选择定做了四个塔（一个填料塔、一个板式塔、两个组合塔）;一组列管式换热器（一个固定管板式、一个U型管式，两个浮头式，一个填料函式）
换热器是化工设备典型设备之一，既可以单独使用，也可以作为其他设备的附属设备。本文以浮头式换热器为例来探讨《化工设备》课程一体化教学的方式方法。
1、拆卸：实现边拆卸边讲解
首先认识换热器的外观，复习压力容器的基本组成。
在打开管箱法兰后，要详细观察管隔板的分程密封情况，管板上接管入口处有无异物堵住管口，以及有无垢层及腐蚀产物在箱内堆积，并做好记录。
在拆卸过程中讲解每一个零部件名称，让学生记住每个部件的安装位置。让学生初步了解浮头式换热器的组成，直观的了解每个部件的结构和作用。
2、检修
制定检修规程，检查设备各个部位的连接、密封和腐蚀情况（比如管板的连接、法兰连接和密封，换热管的泄漏情况等），制定表格并做好记录，对有问题的部件进行修理或更换，对结垢沉淀的部位进行清洗。
3、组装
零部件在组装前应认真检查和清扫，不得留有浮锈及杂物。组装管束时，应防止管束变形和损伤换热器。紧固螺栓至少分三遍进行，每遍的起点应相互错开120°。
4、设置故障
列管式换热器的管束是由许多根管子排列而成的，由于介质的腐蚀、磨损、冲蚀、沉积腐蚀等原因，换热管易产生裂纹、穿孔、而泄露;管子与管板连接处易产生泄露，主要是胀接管，由于温度、压力的波动及温差变形的不均匀，造成管子从管板中拉脱、松动而泄露。鉴于实习教学的条件限制，仅设置堵塞和泄漏两个故障。
（1）堵塞：管内被异物堵塞或积渣积垢
检查方法：用橡胶塞子塞好管子一端，用肥皂水或发泡剂或用PH试纸放在管子另一端，就可检查处泄漏的管子。
常用的清除积垢的方法有三种：机械法，高压冲洗法、化学法。
（2）泄漏：①外漏：主要表现为渗漏（量不大，水滴不连续）和泄漏（量较大，水滴连续）。
产生外漏的原因主要有以下几点：
a.加紧尺寸不到位，各处尺寸不均匀或加紧螺栓松动。
b.部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或老化。
解决办法：重新安装螺栓，更换垫片等。
②内漏：
管束泄漏检查可采用压力试验的方法，这种方法便于检查管子泄漏的具体情况。其做法是：把管束放入壳体，两端装上试验法兰和浮头试验环，壳侧通水，加压，保压，目测检查两端管板处管子的泄漏情况，对漏管作出标记。
5、打压试验
压力试验的目的是：验证超过工作压力条件下密封结构的严密性、焊缝的致密性以及容器的宏观强度。容器经过压力试验合格以后才能交付使用。
由于气体的可压缩性，故气压试验危险性大，发生爆炸时所造成的危害比水压试验大的多，所以在校内实习通常采用水压试验（液压试验）。其试验压力取1.25P，且不小于P+0.1Mpa，P为设计压力。压力试验前容器各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全、紧固妥当，必须用两个经校正的量程相同的压力表，并装在试验装置上便于观察的部位。压力表的量程在试验压力的2倍左右，但不应低于1.5倍或高于4倍的试验压力。
液压试验时应先打开放空口，充液至放空口有液体溢出时，表明容器内空气已排尽，再关闭放空口的排气阀，待容器壁温与液体温度接近时缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升压至规定的试验压力，保压不少于30分钟，然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长的时间（一般不少于30分钟，但不得采用连续加压以维持试验压力不变的做法，也不得带压紧固螺栓）检查所有焊接接头及连接部位，如发现有渗漏则需修补后重新试验。
压力容器液压试验时无渗漏、无可见的异常变形，试验过程中无异常的响声即认为合格。
在此过程中，学生严格按照上面的操作程序进行，让学生体验加压过程，并不断观察可能出现的泄漏与变形。
注意事项：试验前应将设备表面的液体擦拭干净，加压要缓慢进行同时观察压力表的变化，教学过程中严格遵守安全操作规程，要求学生正确合理地使用工具，另外，冬季试验应将设备内的残液清理干净以防结冰。
通过以上一体化教学过程，收到良好的效果：
第一，有利于理论教学与实习教学的有机衔接，避免理论课与实习课脱节的现象。使理论教学与实习教学成为一个有机的整体。采用“一体化教学”模式，则可实现讲解、演示、练习同步进行，可以有效地解决这个问题。
第二，有利于"双师型"教师的培养。"双师型"教师是一体化教学的承担者。技工学校建设一支“双师型”教师队伍，不仅是一体化教学的需要，而且有着多方面的重大意义。一是能够更有效地促进教师成长成才。教师在一体化教学模式下，就有机会和条件对理论教学和实习教学结合起来进行系统深入的研究，使理论教学和实习教学这两种教学能力在有机结合中收到相互促进、相得益彰的效果。
第三，实行一体化教学，培养“双师型”教师，其根本目的是有利于因人施教，提高学生的综合素质。技校的学生在性格、兴趣、智商、心里素质等方面，都存在着较大的差异。有的学生对理论知识学习很用功，成绩也很好，但动手能力较差;有的学生性格活泼好动，对理论学习不专心，但在实习时动手能力却很强。面对这些差异，“双师型”教师能够比较全面、准确地掌握每一个学生的特点，做到有针对性地进行重点帮助，引导学生扬长避短，使他们的综合素质得到提高。
参考文献
[1]《换热器的维修手册》王勇著
[2]《职业教育工学结合一体化课程开发指南》赵志群著