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袋式除尘器构造设计阐明书

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目录
绪论 1
设计内容和深度规定 2
设计原则 2
参照文献 3
一、概述 4
1. 课程设计背景 4
2.粉尘性质 4
3.课程设计目与意义 6
4.技术现状与发展趋势 6
二、设计条件规定和技术数据阐明 8
1.设计参数与规定 8
2.技术数据及阐明 8
3.布袋除尘器型号选定 9
4.引风机型号选定 10
5.排气管路 10
6.位置布置 10
7. 除尘器比较 10
三、袋式除尘器设计 11
1.二级除尘前详细工况 11
2.过滤速度计算 11
3.过滤面积拟定 13
4.花板及滤袋排列和间距设计 14
5.脉冲电磁阀选取 14
6.气源气包设计计算 14
7.灰斗设计 16
8.箱体设计 17
9.其她附属设施 18
心得与小结 19

绪论

课程设计任务书
课程设计课题
某车间粉尘除尘用袋式除尘器
一、设计重要内容
1.查阅有关书籍，撰写设备阐明书。
2.除尘方案拟定。
3.袋式除尘器有关数据计算。
4.绘制设备图。

二、设计成果
1.设计阐明书
2.装备图

三、设计基本资料
解决风量：35000m³/h
排放浓度：≤30mg/m3;
过滤风速：≤1.5m/min;
滤袋规格：Φ130*3000mm;
除尘器本体阻力：≤Pa;
除尘器本体漏风率：≤3%；
滤料采用拒水防油防静电针刺毡；
除尘器采用脉冲清灰方式设备本体寿命>，滤袋使用寿命达到1年，每年滤袋破损率<1%。

四、参照文献
1.《脉冲袋式除尘器手册》 化学工业出版社 张殿印 王纯 主编；
2.《环保设备及课程设计》 化学工业出版社 周敬宣 主编 ；
3.《工业烟尘减排与回收运用》化学工业出版社 王纯 张殿印 主编；
4.《除尘理论与技术》 冶金工业出版社 向晓东 主编；
6.《当代烟气除尘技术》 化学工业出版社 祁君田 主编~
5.上网及公司提供资料。
设计内容和深度规定
1. 必要满足国家和行业关于除尘器设计、制造、安装规范原则及安装技术条件和图纸技术规定GB/T67190-86 《袋式除尘器分类及规格性能表达办法》； GB/T12138-89 《袋式除尘器性能测试办法》； JB/T8532-97 《脉冲喷吹类袋式除尘器》；JB/T5916-《袋式除尘器用电磁脉冲阀》；JB/T5917-91 《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》；GB12625-90 《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》； GB11653-89 《除尘机组技术性能及测试办法》；JB/T10340- 《袋式除尘器用压差测试仪》 。
2. 设计和制造除尘器按GB/T16157-1996 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样办法》检测需达到新国家环保原则所规定废气排放原则中对粉尘排放规定；符合GB/T16297-1996 《大气污染物综合排放原则》规定不大于30mg/m³。除尘器噪音需满足GBJ87-85 《工业公司噪声控制设计规范》原则不大于85dB。
3.设计出切实可行粉尘净化工艺，拟定袋式除尘器压力损失。
4.拟定解决方案，进行计算。
5.提交设备阐明书一份。
6.绘制设计图纸一套，涉及袋式除尘器正、立面图，局部构造图。
设计原则
1.选用解决工艺成熟，效果好，能保障除尘系统长期运营。
2.投资省，运营费用低，占地面积小，管理以便。
3.除尘装置负荷适应性强，设备各某些均应体现技术上可行 性和经济上合理性，装置要易安装和检修。
4.应符合设备安装地运营环境和所在地实际气候条件：
（1）气温：年平均气温17℃，极端最高、最低气温分别为38.0和-11.0℃，气温最高7月份，平均气温29.2℃，气温最低1月份，平均气温3.9℃；
（2）主导风向：全年主导风向为E；
（3）风速：年平均风速为2.2m/s，年最大风速为17.0m/s；
（4）气压：年平均气压101.2Kpa；
（5）大气稳定度：中性D类；
（6）环境空气质量级别：二级。
参照文献
1.《脉冲袋式除尘器手册》 化学工业出版社 张殿印 王纯 主编；
2.《环保设备及课程设计》 化学工业出版社 周敬宣 主编 ；
3.《工业烟尘减排与回收运用》化学工业出版社 王纯 张殿印 主编；
4.《除尘理论与技术》 冶金工业出版社 向晓东 主编；
6.《当代烟气除尘技术》 化学工业出版社 祁君田 主编
5.上网及公司提供资料。

一、概述
1. 课程设计背景
大气是人类赖以生存最基本环境要素，它不但通过自身运动进行热量、动量和水资源分布调节过程，给人类创造一种适当生活环境，并且阻挡过量紫外线照射地球表面，有效保护人类和地球上生物。但是，随着人类生产生活和社会活动增长，特别是工业革命以来，由于大量燃料燃烧、工业废气和汽车尾气排放，使大气环境质量日趋恶化，故公司排放粉尘应达到国家环保原则规定，减少烟尘排放。
2.粉尘性质
粉尘是能较长时间漂浮在空气中固体微粒。人们把生产过程中产生粉尘叫生产性粉尘。生产性粉尘按其性质可分为无机粉尘、有机粉尘及混合粉尘三大类。无机粉尘涉及矿物性粉尘、金属性粉尘、人工无机粉尘等；有机粉尘涉及动物性粉尘、植物性粉尘、人工有机粉尘等；混合粉尘是上述各类粉尘中两种以上粉尘混合存在，在生产中最为多。粉尘理化性质及危害粉尘如下理化特性决定着对人体危害限度。
（1）粉尘构造性质
 a粉尘粒度
粉尘粒度是指粉尘大小，又称粒径。因粉尘开关不规则，普通用尘粒平均直径或其投影定向长度来表达粒度。
b粉尘分散度
分散度是指物质破碎限度，普通所说粉尘分散度是指某粒级粉尘量与粉尘总量比例。
c粉尘中游离二氧化硅含量
二氧化硅是地壳内最常用氧化物，它以2种状态存在，一种是结合状态二氧化硅。另一种是游离状态。
（2）粉尘危害
a化学构成和浓度：粉尘化学构成及其在空气中浓度直接决定对人体危害限度。例如，二氧化硅游离型就比结合型危害大，同一种粉尘在空气中浓度越高危害越大。
b粉尘分散度：分散度是物质被粉碎限度，较小直径微粒比例大则分散度高，反之则分散度低。分散度愈高粉尘沉降速度愈慢，稳定限度愈高，被人体吸入机会愈 ，对人体危害愈严重。稳定限度与粉尘比重和颗粒形状关于。粉尘颗粒大小相似，比重大沉降速度快，对人体危害小。质量相似尘粒，其形状愈接近球形在降落时所受阻力愈小，沉降速度愈快，危害愈小。人们还发现重量相似而分散度不同粉尘，直径越小使人发病越快，病变也越严重。
c粉尘溶解度：溶解度大小不同，对人体危害也不同。如毒物粉尘铅、砷等，随其溶解度增大对人体危害也加大；有些粉尘，如面粉、糖等在提内容易溶解、吸取和排出，对人体危害反而小，尚有些矿物粉尘，如石英等，虽然在体内溶解度较小，但对人体危害却较严重。 
d硬度：坚硬粉尘能引起上呼吸道粘膜损伤，而进入肺泡微细尘粒由于质量小，加之环境湿润，故而损伤不严重。 
e荷电性：物质在粉碎过程中和流动中互相摩擦或吸附空气中离子而带电。粉尘荷电量取决于粉尘大小和比重，也与空气温度和湿度关于。荷电性对粉尘在空气中稳定限度与有影响，同性电荷相斥，增长了粉尘在空气中稳定性，异性电荷相吸，使粉尘在撞击时凝集而沉降，稳定性减少。人们还结识到，荷电尘粒易滞留在体内
3.课程设计目与意义
粉尘对人非常有害，可通过人体呼吸道、皮肤进入，通过植物叶片进入植物，损伤人体呼吸道及植物，危害人类及其她生物健康，危害性极大。
本次课程设计即对某车间粉尘除尘设备展开设计，设计一种具备环境可行性、技术可行性和经济可行性方案。通过对课程设计系统办法学习，可以理解并掌握做设计办法，更重要是体会设计在生产活动中实际意义。
设计过程中涉及到查阅文献、寻找方案、进行方案比较，最后拟定一种除尘方案，进行设计计算，做出设备构造图，并撰写设计阐明书。
4.技术现状与发展趋势
袋式除尘器要害在于清灰，清灰效果在最大限度上决定着袋式除尘设备乃至整个系统成败，这一点已为越来越多专业人员和顾客所结识，并作为选用袋式除尘器首要因素而加以关注。因而，反吹风等弱力清灰除尘器从其应用高潮退了下来，而以强力清灰为特性脉冲袋式除尘器则逐渐成为首选设备。以ＣＤ系列长袋低压脉冲袋式除尘器为代表新一代脉冲袋式除尘技术，完全克服了老式脉冲除尘缺陷，而其清灰能力强特性则比老式技术更突出，从而带来滤袋长（６～８ｍ）、占地面积少、设备阻力小、清灰所需气源压力低、能耗少、工作可靠、维修工作量小等长处．杜绝了反吹风（分室反吹、回转反吹）弱清灰类除尘器普遍存在阻力过高现象，在各工业部门获得日益广泛应用。
除尘效果更加提高国内袋式除尘器排尘浓度低于５０ｍｇ／ｍ３已是普遍现象，低于１０ｍｇ／m３甚至在１～５ｍｇ／ｍ３范畴内也非罕见，其因素：滤料进步固然重要，而主机滤袋接口技术有了长足进步，也功不可设。以往采用绑扎或螺栓压紧固袋方式，滤袋接口存在泄漏，往往使除尘器除尘效率同滤料相差１～２个数量级。新固袋方式是严格控制花板袋７Ｌ以及袋口加工尺寸．依托弹性元件使袋口外侧凹槽嵌入袋孔内，两者公差配合，密封性好，从而消除了接口处泄漏。这一固袋方式消除了袋式除尘器除尘效率同滤料效率之间差距，使袋式除尘器排尘浓度普遍减少。

二、设计条件规定和技术数据阐明
1.设计参数与规定
排放浓度：≤30mg/m3;
过滤风速：≤1.5m/min;
滤袋规格：Φ130*3000mm;
除尘器本体阻力：≤Pa;
除尘器本体漏风率：≤3%；
滤料采用拒水防油防静电针刺毡；
除尘器采用脉冲清灰方式设备本体寿命>，滤袋使用寿命达到1年，每年滤袋破损率<1%。
2.技术数据及阐明
（1）按规定除尘器配备设备选定
a.除尘器中箱体壁板选δ=4mm冷轧钢板，材质Q235A；
b.除尘器灰斗壁板选δ=4mm冷轧钢板，材质Q235A；
c.除尘器花孔板δ=8mm冷轧钢板，材质Q235A；
d.喷吹气包使用Φ120*5无缝钢管，封头用δ=5mm成品椭圆面成品封头封装；收集管路使用δ=1.2mm镀锌螺旋风管，与工位接触部位选取螺纹软管链接。
e.脉冲阀选用24v 1寸 DMF-Z-25d电磁式脉冲阀，保证喷吹次数100万次以上，喷吹时间为0.1s，每180s喷吹一次。
f.滤袋选用拒水防油防静电针刺毡滤袋，保证收尘效果达到99.9%以上，运营阻力清灰后不大于800Pa,平方容量不不大于550克；
g.滤袋笼骨架选用Φ4丝8根，直径130*3000喷塑滤袋笼骨架，保证经久耐用，使用寿命高于滤袋使用寿命；
3.布袋除尘器型号选定

DMC-585型低压脉冲布袋除尘器，详细技术参数如下:
解决风量
35000m3/h
过滤风速
0.8-1.0m/min
实际过滤面积
585m2
单条滤袋过滤面积
1.25m2
滤袋数量
468条
脉冲阀规格
24v 1寸 DMF-Z-25d电磁阀
脉冲阀数量
39台
喷吹时间
0.1s
每次喷吹间隔时间
180s
使用温度
≤60℃
滤袋材质
拒水防油防静电针刺毡
滤袋规格
Φ130*3000mm
运营阻力
900~1Pa
设计压力
—6000Pa
入口粉尘浓度
≤3g/m3
出口含尘浓度
≤30mg/m3
除尘效率
>99.9%
运营方式
负压外过滤
清灰方式
在线脉冲清灰
清灰物质成分
压缩空气
外形尺寸
长*宽*高=7260*7175*2840mm
4.引风机型号选定
选用风量为35000m3/h风机。
5.排气管路
排气管路（烟囱）选δ=5mm钢板，材质为Q235A钢板，设计排气管路高度为15m，用角钢链接固定。
6.位置布置
所有设备主体均在室外，涉及除尘器本体及风机（集尘管路除外）。
7. 除尘器比较

（1）袋式除尘
除尘效率高，可达99%，投资较低，操作以便，可解决不同风量废气，但不适于含油、粘性或高温、高湿气体，维护量较大（换袋）。重要用于干燥、温度不高小风量解决。

（2）电除尘
电除尘效率高（>0.1um，>99%），可解决大风量废气（几万-几百万m3/h），电耗低，合用范畴广，但投资大，占地面积大，不适当有腐蚀性，比电阻过高或过低含尘气体，重要用于大风量各种废气解决。
（3）湿式除尘
除尘效率较高（>0.1um，>90%），构造简朴，投资少，合用范畴广（高温、高湿、高腐蚀性、粘性、高比电阻均可），兼有净化有害气体作用，但除尘后产生泥浆需解决，使运营费用较高，冬季需采用防冻办法。

三、袋式除尘器设计

1.二级除尘前详细工况
原气体含尘浓度3g/m3 解决风量35000m³/h
经一级除尘——旋风除尘器之后，二级除尘气体含尘浓度为c=3*（1-60%）=1.2g/m3 解决风量为Q=350000*（1-5%）=33250m3/h

2.过滤速度计算

过滤速度可用如下公式做出精准计算：
qf=qnC1C2C3C4C5
图1
式中，qf为气布比，m3/（m2·min）；qn为原则气布比，该值与要过滤粉尘种类、凝集性关于：对黑色和有色金属升华物质、活性炭采用1.2m3/（m2·min），对焦炭、挥发性渣、金属粉末、金属氧化物等取值1.7m3/（m2·min），对铝粉、水泥、煤炭、石灰、矿石灰 等取值为2.0m3/（m2·min）；C1为考虑清灰方式系数，脉冲清灰（织造布）取1.0，脉冲清灰（无纺布）取1.1，反吹加振打清灰取0.7～0.85，单纯反吹风取0.55～0.7；C2为考虑气体初始含尘浓度系数，以图可以查询；C3为考虑要过滤粉尘粒径分布影响系数，以粉尘质量中位径dm为准，将粉尘按粗细划分为5个级别，越细粉尘，其修正系数C3越小；C4为考虑气体温度系数，其值如表所示；C5为考虑气体净化质量规定系数，以净化后气体含尘量预计，其含尘浓度不不大于30mg/m3，取1.0；含尘浓度低于10mg/m3，取0.95。
表1 C3与粉尘中粒径大小关系
粉尘粒径dm/μm
﹥100
100～50
50～10
10～3
﹤3
校正系数C3
1.8～1.4
1.1
1.0
0.9
0.9～0.7

表2 温度修正系数
温度t/℃
20
40
60
80
100
120
140
160
系数C4
1.0
0.9
0.84
0.78
0.75
0.73
0.72
0.70

由以上可得：qf=qn·C1C2C3C4C5
由于解决粉尘为金属细粉，故 qn取1.7，C1取1.0、C2取0.85、C3取0.8、C4取0.84、C5取1.0
qf=1.7*1*0.85*0.8*0.84*1=0.97m/min
故 气体过滤速度为v=0.97m/min

3.过滤面积拟定
过滤面积：A= A=33250/(0.97*60)=571m2
A:滤袋过滤面积m2.
Q:解决含尘气体量m3/h.
取滤袋规格为Φ13*3000，则
长径比：3000/130=23.07 符合设计规定。
由以上可知单个滤袋过滤面积
A’=3*0.13*3.14=1.25m2
计算滤袋个数： n=571.3/1.25=457个
n’>457,取468个
则实际过滤面积A1=468*1.25=585m2
实际过滤风速 V1=33250/（585*60）=0.947m/min
在0.8~1.2m/min范畴内，符合设计规定。

4.花板及滤袋排列和间距设计
图2
滤袋排列采用线性排列 如图2，相邻滤袋间距取40mm,滤袋距箱体为100mm。花板采用δ=8mm Q235A钢板。花板与滤袋采用法兰连接，法兰通惯用角铁做成，用安装螺栓固定，然后密封焊。

5.脉冲电磁阀选取
筹划选用39个，24V，1寸 DMF-Z-25d电磁脉冲阀，则经计算每个脉冲阀控制12条滤袋。脉冲阀喷吹时间为0.1s，由于除尘浓度不大于5g/m3，因此每次喷吹间隔时间取180s。
6.气源气包设计计算
气包又称为分气箱，简称气包，它对袋式除尘器脉冲清灰系统而言，起定压作用。原则上讲，如果气包本体就是压缩气稳压罐，其容积越大越好，对于脉冲喷吹清灰系统而言，所提供气源气压越稳定，清灰效果越好。然而，从工程实际角度出发，气源气包容积大小往往受场地、资金等因素限制。因而，设计一种合理气包成为脉冲清灰系统设计一种重要环节。
（1）气源气包容积设计计算
由提供工况知：车间温度<60℃
气包最小体积计算:Vmin= △n=
Vmin:气包最小体积L .
△n：脉冲阀喷吹耗气量摩尔数.
Q:为脉冲阀一次耗气量.
22.4L/mol为原则态下气体分子摩尔体积.
R为气体常数 R=8.3145.
△Pmin为气包内最小工作压力.
K为容积系数<=30%
由于一只阀控制12条滤袋，过滤速度为0.95m/min.粉尘粒度<3μm.则单个脉冲阀喷吹面积：F=nA1=12*0.13*3.14*3=14.7m2
过滤气量：QF=FVf·60=14.7·0.95·60=837.6m3/h=0.233m3/s
依照经验，最小清灰气量是过滤气量3倍以上，取4倍。
设定喷吹时间为0.1s
则Q喷=0.233*4*0.1=93.2L/次
△n==93.2/22.4=4.16mol
故:Vmin==[93.2/22.4)*8.3145*(60+273)]/(6*105*0.3)=65L
因此气包最小容积是65L。
（2）制作安装
气包有不同形状，不论设计为圆形还是方形截面，必要考虑安全可靠和保证质量规定。可参照JB/T10191《袋式除尘器安全规定 脉冲喷吹类袋式除尘器分气箱》或压力容器进行设计。
气包进气管口径尽量选大，满足补气速度。对大容量气包可设计各种进气输入管路。可用3in以上管道把各种气包连接成为一种储气回路。
脉冲阀安装在气包上部或侧面，避免气包内油污、水分通过脉冲喷吹进滤袋。每一种气包底部必要带有自动或手动油水排污阀，周期性把容器内杂质排出。
气包在加工生产后，必要用压缩空气持续喷吹清洗内部焊渣，然后再安装阀门，在车间测试脉冲阀，特别是3in沉没阀时，必要保证气包压缩空气压力和补充流量。

7.灰斗设计
灰斗上口尺寸大小取决于滤袋室大小。一台袋式除尘设备除尘能力是以其过滤总面积来衡量。灰斗构造示意如图。

图3
灰斗普通设计成正方形或近似正方形为宜，普通上口尺寸为3m左右时，壁板厚度采用4~5mm。如上口尺寸为5m左右时壁板厚度采用6~8mm。考虑到磨损及腐蚀，太薄会影响使用寿命。灰斗外壁有环向加强筋用槽钢或角钢制作。灰斗上口尺寸不不大于5m，高度也不不大于5m灰斗有时在斗内增设几层支撑，支撑用圆钢管制作。

灰斗尺寸数据拟定
灰斗两片相对侧壁之间夹角最小60°。
两片相邻灰斗侧壁交线与水平面之间夹角（称为凹槽角）α最小55°。
灰斗垂直高度h计算：
h=√{（）2+()2}×tanα
灰斗下端排尘口尺寸，方形排尘口至少应当为300mm×300mm，圆形排尘口至少应当为直径340mm。
进入灰斗烟气入口应设在不低于能储存8h粉尘位置，入口顶部应距离滤袋底部至少180mm。
烟气入口速度应不不不大于15m/s。
该除尘器 灰斗 上口：2640mm×1710mm 下口：480mm×300mm 高：1919mm α>60°

8.箱体设计
箱体普通由4mm~6mm钢板焊接而成，以花板为界，花板以上称为上箱体，花板如下称为中箱体，中箱体连接灰斗。上箱体是除尘后烟气外排通道，内装喷吹管；中箱体内放置滤袋，悬挂在花板上。
该设计袋式除尘器选用4mmQ235A钢板。箱体一侧设有检修门，检修门9.5mmQ235A钢板制作。
箱体详细尺寸为：长：宽：高=7260mm×2840mm×3795mm

9.其她附属设施
箱体护栏 箱顶护栏 防雨搭 等 材料及焊接位置，详见设计图。

心得与小结

两周课程设计结束了，通过本次课程设计，使我更加夯实掌握了关于除尘器设计方面知识，在设计过程中虽然遇到了某些问题，但通过一次又一次思考，一遍又一遍检查终于找出了因素所在，也暴露出了前期我在这方面知识欠缺和经验局限性。实践出真知，通过亲自动手制作，使咱们掌握知识不再是纸上谈兵。
 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，咱们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最后检查修改环节，自身就是在践行“过而能改，善莫大焉”知行观。这次课程设计终于顺利完毕了，在设计中遇到了诸多问题，最后在不懈努力下，终于迎刃而解。在此后社会发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才干成功做成想做事，才干在此后道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不也许收获成功，收获喜悦，也永远不也许得到社会及她人对你承认！ 课程设计不但是一门专业课，给我诸多专业知识以及专业技能上提高，同步又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我诸多思路，给了我莫大空间。同步，设计让我感触很深。使我对抽象理论有了详细结识。通过这次课程设计，我掌握了除尘器设计基本原理 。
我以为，在这两周课程设计中，不但培养了独立思考、动手操作能力，在各种其他能力上也均有了提高。更重要是，在课程设计过程中，咱们学会了诸多学习办法。而这是日后最实用，真是受益匪浅。要面对社会挑战，只有不断学习、实践，再学习、再实践。这对于咱们将来也有很大协助。后来，不论有多苦，我想咱们都能变苦为乐，找寻有趣事情，发现其中贵重事情。就像中华人民共和国倡导艰难奋斗同样，咱们都可以在除尘器课程设计结束之后变更加成熟，会晤对需要面对事情。 回顾起此课程设计，至今我仍感触颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到诸多诸多东西，同步不但可以巩固了此前所学过知识，并且学到了诸多在课本上所没有学到过知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才干真正为社会服务，从而提高自己实际动手能力和独立思考能力。在设计过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜是最后都得到理解决。
 本次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂知识，收获颇丰。
何为课程设计？在咱们结识中，这便是理论与实践相结合过程。在*教师课堂中，咱们学习了诸多关于除尘器设计知识，这让咱们脑中有着诸多“模型”，如何将模型详细化，这便需要课程设计“真金”磨练。在课程设计中，咱们重新温习并应用了诸多课堂知识，。在理论与实际相结合过程中，这让咱们更加结识到课堂知识重要性，这些都将是实际公路设计必备品。 
总之，认真对待每一种学习机会，爱惜过程中每一分一秒，学到最多知识和办法，锻炼自己能力，这个是咱们在在本次除尘器课程设计中学到最重要东西，后来也将受益匪浅！