过程装备与控制工程专业认识

过程装备与控制工程专业是以原来的化工设备与机械专业为基础设立的一个新专业。充分认

识其专业背景,对深刻认识其专业内涵、恰当进行专业定位以及合理制订专业培养方案至关

重要。本文对过程装备与控制工程专业的背景———过程工业的特征及典型的工艺过程进行

了分析,在此基础上对过程装备的层次、特征及构成进行了讨论。

化工机械系的前身为化工机械专业，该专业创办于1951年，是国内最早设置的化工机械专业。于1953年培养出了国内首批化工机械专业本科毕业生，并于1954年开始培养研究生。1981年国务院批准为国内首批化工过程机械硕士学位授予点，1994年被批准为化工过程机械博士学位授予点。至今，已培养本科生4000余名，硕士学位研究生152名，研究生班毕业49名，博士学位研究生18名。目前，每年招收本科生100~120名，硕士生12~15名，博士生3~5名。化工机械系下设四个教研室：化工过程与装备教研室，流体工程与装备教研室，设备结构与强度教研室和设备工程与管理教研室；两个实验室：化工机械专业实验室和化工机械基础实验室；两个研究所：化工装备特种技术研究所和气波技术研究所。此外，化工机械系还创办了两个高新技术企业：大连理工大学安全装备厂和大连理工大学大连气波制冷研究推广中心。化工机械系现有教职工48名（包括退休返聘8名，国外进修2名），其中博士导师1名，教授10名，副教授4名，高级工程师3名。本科设过程装备及控制工程一个专业。为适合我国高等教育改革的需要，教育部于1998年对普通高等学校本科专业目录进行了调整，将原来的500个本科专业压缩到249个，原来的化工设备与机械（简称化工机械）专业调整为过程装备及控制工程专业后继续保留，这充分说明了该专业在国民经济建设中的重要作用。该专业的毕业生近年来一直供不应求，供需比例为1：（7~10）。调整后的专业在原专业化工与机械的交叉与复合特点的基础上，引入了自动控制和信息技术，实现了"化--机--电"一体化，并将化工扩展至过程工业，使专业内涵更加丰富，专业面更加广泛，专业的交叉性与复合性更加突出，更能适应对高素质的新型复合型高级专业人才培养的需要。

科研与学科建设方面，二十世纪五十年代至六十年代初，在学科领导人林纪方教授和李吕辉教授的领导下，开展的科学研究内容有沸腾传热，液相均匀喷淋，绕丝式高压容器，核物理工程设备等；七十年代后期在学科带头人贺匡国教授、金巨年教授、杨芳毓教授、盛展武教授、高慎琴教授、周怀忠教授等领导下，主要开展容器与气瓶的应力分析、疲劳、断裂及安全，高效换热设备、压缩机及油水分离设备方面的研究工作；九十年代以来，以学科带头人丁信伟教授和方曜奇教授为代表，研究工作的重点转移至以热力学、粉体力学及化工过程原理出发，开发高效节能的新技术、新设备。学科发展呈现出如下几个特点：①向设备的内部过程延伸，从过程原理（机理）出发开发出高效节能的新设备。例如开发研制成功的气波制冷机，波面板换热器，谷物干燥机，旋流分离器，特种爆破片装置，双作先导式安全阀装置，海水淡化机，废塑料油化装置等；②向设备的外部系统拓展，搞成套装置，搞"交钥匙工程"。例如已完成和正在进行的轻烃回收装置工程，天然气脱水工程，尾气回收装置工程及天然气液化装置工程等，从设计、制造、采购、安装、培训和开车一包到底；③重视能转化为实用技术和产品的成果，并全力将其推向市场。近年来获国家专利21项，形成定型产品25个；④从原来的基础化工装备向精细化工装备扩展，开始涉足一些新课题。例如超临界萃取，分子蒸馏，膜分离等；⑤在继续保留原来设备强度方面具有优势的研究方向（例如疲劳、断裂、高温强度等）的基础上，增加了新的研究方向。例如化工设备CAD，工业系统分析等；⑥开辟了新的研究领域。例如粉体的机械过程与装备（包括粉体的粉碎与分级，球形造粒，流态化等），粉体材料的制备、复合及改性，新型制冷技术与装备等。近十年来，先后承接并完成国家级科研项目12项，省部级重点科技攻关项目19项，500万元重大横向项目5项，形成了30余项具有实用价值的科研成果，获得省部级以上的各类科技进步奖15项（其中国家发明奖和科技进步奖各一项），获取国家专利21项，在国内外重要学术刊物上发表论文460篇。

本科专业过程装备及控制工程专业是一个多学科交叉与复合型专业，目前归属机械类。把机械学科、化学工程学科与信息科学学科紧密结合、有机交叉，是21世纪现代过程装备工程技术的发展方向。本学科以机械原理和过程原理为基础，采取与计算机和传感测试等现代科学技术紧密结合的方法，培养具有机械工程技术基础与化学工程技术基础，掌握以现代信息科学和技术为重要支撑的现代过程装备的设计理论和方法，以及掌握计算机设计、模拟及控制

技术，初步具备对"高效、节能、清洁、精细和苛刻"的高新过程装备技术进行研究开发能力，具备企业管理知识，能够从事现代过程装备的设计、研究和企业管理工作以及计算机专业软件开发工作的高级科技人才或高级经营管理人才。主干课程：数学、物理、化学、力学（固体力学、流体力学、粉体力学）、热力学、过程原理、机械设计基础、计算机技术及应用、电子电工技术、测量与控制工程基础、计算机辅助设计（CAD）和数值模拟过程装备技术及经营管理等系列课程。本专业毕业生可在与工艺过程有关的行业（例如化工、石油化工、炼油、生物、环保、食品、医药、能源、动力、冶金等）以及与机械有关的行业（例如化工机械、轻工机械、食品机械、制药机械、橡塑机械、流体机械、动力机械等）从事研究、设计、开发和经营管理工作，也可从事计算机专业软件工程领域的研究、开发和经营管理工作。

研究生专业化工过程机械学科于1954年在国内率先培养研究生，是国内该学科最早取得硕士学位授予权的硕士点之一，同时具有博士学位授予权。在1992年全国本学科硕士点培养质量评比中名列第一。现有硕士导师21名，其中包括2名博士导师。主要研究领域有：（1）化工生产爆炸灾害的防治理论与技术，例如可燃气体爆炸，粉尘爆炸等化学爆炸性的发生、发展机理与成灾模式，化学爆炸的预防及防护技术与装备，物理超压的预防及安全泄放技术与装备等。（2）新型制冷技术及成套装备，例如旋转式和静止式气波制冷技术与装备，压力交换式制冷技术与装备，热声转换式制冷技术与装备，天然气液化成套技术与装备，天然气脱水成套技术与装备，轻烃回收成套技术与装备，尾气回收成套技术与装备等；（3）高效节能传质传热技术与装备，例如气液固多相流动及传热设备，高效波面板式换热器，高效旋流分离器，谷物烘干装置，高效蒸发器，海水淡化装置，废塑料油化装置，固流体波面冷却器等；（4）化工设备的结构、强度及CAD，例如压力容器及气瓶的疲劳强度及结构优化，压力容器及管道的缺陷评定及延寿分析，高温受压元件的强度分析等，压力容器的极限强度、疲劳分析及分析设计，化工设备CAD，工业系统分析等；（5）粉体的机械过程与装备，例如粉粒体的流态化，气流粉碎与分级，球形造粒，废旧轮胎的低温粉碎等；（6）粉体材料的制备、复合及改性，例如超细及纳米级粉体的制备，大粒径粉体的包复等；（7）典型精细化工后处理技术与装备，例如超临界萃取，分子蒸馏，膜分离等；（8）虚拟化工装置设计技术，例如大型化工设备和工艺设计软件包研制等。近年来先后承接并完成国家自然科学基金等国家级科研项目10余项，省部级项目近20余项，获国家发明奖和科技进步奖各1项，省部级科技进步奖10余项，获国家专利21余项，形成实用技术或产品30余项，出版专著15部，发表论文460余篇。目前，研究生招生的主要方向有：⑴化工流体爆炸超压灾害仿真与防治技术；⑵现代化工装备创新设计与智能控制技术；⑶能量综合利用与系统热经济评价及决策分析；⑷工业流体特殊流动与新型设备；⑸精细分离技术及装备；⑹超临界流体及其应用；⑺过程机械的结构优化与智能控制；⑻粉体的颗粒化与装备；⑼计算粉体力学及应用；⑽超细粉体材料的制备；⑾多相流动及传质传热设备；⑿压力容器结构强度与化工设备CAD；⒀在役压力容器及管道缺陷的安全评定与延寿分析；⒁节能型冷冻干燥工艺与技术等

部分教授及其研究方向丁信伟：过程装备及控制专业教授，博士生导师，化工过程机械学科带头人，一直从事化工流体爆炸灾害的预防与防治以及现代化工装备技术的研究工作。建立了密闭系统气相爆炸以及安全泄放理论，形成了实用的紧急泄爆安全技术及装备，对开敞空间气相爆炸的破坏威力及成灾模式进行了理论和实验研究，形成了一批具有实用价值的成果与技术。其中，《化工装置安全泄放技术》获国家科技进步三等奖，《紧急泄放技术及其产业化》获原国家教委科技进步一等奖。积极倡导科研成果向实用技术及产品的转化，并不失时地使其实现了产业化。于1988年创办了大连理工大学安全装备厂，形成了"学-产-研"一体化的发展模式，有力地推进了教学、科研及生产的共同发展，为学科发展注入了强劲活力。