化工设计概论.doc

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1、化工设计概论绪论：1：化工设计特点： 政策性强 技术性强 经济型强 综合性强2：化工设计总原则： 技术先进，经济合理！ P3 中间3：新建项目设计类型：工程设计、复用设计和因地制宜设计4：化工工艺设计内容主要有：生产方法的选择生产工艺流程设计工艺计算设备选型车间布置设计及管道布置设向非工艺专业提供设计条件设计文件以及概算的编制等项设计工作第一章：1：工程设计包括： 工艺设计： 第一阶段； 基础工程设计：关键性阶段；包括 分析设计 和 平面设计 2个阶段； 详细工程设计：即施工图设计阶段；2：国际通用设计程序的阶段：3：国内设计阶段： 初步设计： 简单小规模时可省略；内容：P10； 技术设计：

2、又称扩初设计； 施工图设计：内容 P11；4：车间工艺设计： 工艺流程设计： 第二章；工艺流程草图； 工艺计算： 第三章；包括 物料衡算 和 能量衡算； 设备工艺计算及选型： 第四章；设备一览表； 设备布置设计： 第五章；设备布置设计； 管道设计与布置： 第六章；管道布置图； 提供设计条件： 第七章； 设计概算和经济分析： 第八章；概算书和材料表； 编写设计文件： 第九章；设计说明书； 工厂选址及总布置设计：第十章；第二章：1：工艺路线选择原则： 先进性：技术上先进和经济上合理。 可靠性：是首要原则； 结合国情，因地制宜：2：工艺流程草图的绘制： 方框流程图： 工艺流程草图：阶段：概念（方案）

3、设计。内容：物料流程；图例：画在图纸右上方；必要的文字说明。 画法：由左至右展开式，设备外形用细实线，主物料管线用粗实线，动力管线用中实线画出。编号一般由四位数字组成。物流线有压力变化的地方， 要画上阀门。设备间的流程线用带箭头的粗实线。箭头在出口处或者拐弯处。3：工艺物料流程图(Process Flowsheet Diagram ; PFD)：阶段: 初步设计。对象: 设计主管部门和投资决策者 。内容:表达了一个生产工艺过程中的关键设备或主要设备，关键节点的物料性（如：温度、压力、流量及组成 ） 。包括设备图形、物流管线、物料平衡（或工艺数据）和标题栏 。4：物流管线表示方法：设备间物料走向

4、用物料线本身箭头表示进出界区的物料走向用圆圈内粗箭头物流点编号用菱形框（ 8mm10mm ）界区内部每张图进出的物流用长方形框（ 32mm45mm或20mm30mm）物流压力变化用阀门标注放空、排液公用工程管线定距标注尺寸管线5：设备流程图： 设备画法：p37设备标注：位号线为宽度的粗实线 。P37常用设备分类代号：P386：管道及仪表流程图（Piping and Iinstrument Diagram，PID） 管道画法：p39 管道标注：横向管线标注在管线的上方，竖向管线则标注在管线的左方。P40 1lbf/in2=6.895kPa. 150LB7：仪表流程图： 仪表画法：p44 仪表标注

5、：P458：工艺流程草图步骤：P479：泵的流量控制方案：1：出口节流控制：泵的出口节流控制是离心泵流量控制最常用的方法，对于容积式泵不易采用。在泵的出口管线上安装孔板流量计与调节阀，孔板在前，调节阀在后。 2：旁路控制：旁路控制主要用于容积式泵(如往复泵、齿轮泵、螺杆泵等)的流量调节。有时也用于离心泵工作流量低于额定流量20%的场合。10：换热器的温度控制方案：1：调节换热介质流量：通过调节换热介质流量来控制换热器温度的流程。这是一种常见的控制方案，有无相变均可使用，但流体1的流量必须是可以改变的。2：调节换热面积：蒸汽冷凝换热器，调节阀装在凝液管路上。其特点是滞后大，有较大传热面积余量；传

6、热量变化缓和，能防止局部过热，对热敏性介质有利。3：旁路调节：主要用于两种固定工艺物流之间的换热。11：压缩机的自控方案：1：压缩机分程控制方案： 2：压缩机旁路控制方案：12：反应器的自控方案：1：釜式反应器的温度自动控制：(a)载热体流量釜温串级控制 (b)夹套温度釜温串级控制 (c)釜压釜温串级控制2：固定床反应器的温度控制：(d)用进料浓度控制 (e)用进料温度控制 (f)用进料温度控制 (g)用冷料量控制第三章：1：物料衡算：理论依据物料平衡方程（质量守恒定律）按操作方式可分为：间歇操作、连续操作和半连续操作等三类物料衡算或者稳定状态操作和不稳定状态操作两类衡算。按衡算范围可分为：单

7、元操作过程(或单个设备)和全流程的两类物料衡算。基本步骤 P52-542：能量衡算： 能量衡算可以解决的问题： 确定物料输送机械和其他操作机械所需功率。 确定各单元过程所需热量或冷量及其传递速率。 化学反应所需的放热速率和供热速率。 做好余热综合利用。能量平衡方程：P58 热量衡算方程：P59；理论依据是热力学第一定律。 基本步骤：P60(1)封闭体系的能量衡算方程DU = Q + W 若体系与环境没有功的交换，即W = 0(2) 流动体系的能量衡算方程物料连续通过边界进出封闭体系 Q = U 总能量 敞开体系 Q = H 总能量第四章：1：设备工艺设计与选型的原则： 合理性 可靠性、先进性

8、安全性 经济性2：材料选用的一般原则： 满足工艺及设备要求 材质可靠，使用安全 易于加工，性能保证不大受加工影响 材料立足于当地和国内市场，立足于我国储量丰富的资源 综合经济制表核算3：泵的设计和选型： P72-744：气体输送、压缩设备的设计与选型：P77-825：换热器的设计与选型： P82-886：贮罐容器的设计与选型：P89-927：塔设备的设计与选型： P93-948：反应器的设计与选型： P95-1029：液固分离设备的选型： P103-10810：干燥设备的设计与选型：P109-113第五章：1：车间布置设计包括：车间厂房布置设计车间设备布置设计2：车间布置设计的原则：车间整体布

9、置要尽量考虑露天化布置。（1）适应总图布置要求，（2）最大限度地满足工艺生产要求，（3）经济效果要好，（4）便于生产管理，安装、操作、检修方便，（5）要符合有关的布置规范和国家有关的法规，（6）要留有发展余地。2：车间的组成： 生产设施 生产辅助设施 生活行政设施 其他特殊用室 近期发展用地3：常用设备的布置： 1：反应器： 釜式反应器：人孔高度为800mm P129 连续反应器： P130 固定床反应器：P131 流化床反应器：P1312：混合设备：P1313：蒸发设备：P1324：结晶器： P1335：容器： P1336：加热炉： P1347：塔类设备：P135-1388：换热器： P13

10、9-1429：泵、风机等运转设备：P142-14610：过滤机： P146-14811：干燥器： P14812：气体进化：P14913：运输设备：P14914：罐区： P149-15015：控制室： P15116：主管廊： P1514：设备布置图绘制方法： 1：视图的一般要求： P152-1532：图面安排及视图要求：P1533：建筑物及构建的表示方法：P1534：设备的表示方法： P154-1565：设备布置图的标注： P1566：安装方位标：P1577：说明与附注：P1588：设备一览表：P1589：绘制填写标题栏、修改栏：P1585：设备布置图绘制步骤：P158第六章：1：管道设计与布置

11、的内容：P1612：管道材料的选择： P1633：管径及壁厚的计算与选取：P165 4：管道连接： P1675：阀门选择依据： P1686：常用阀门的特性和选用条件：P169-1737：阀门型号的表示方法： P174-1768：管道压力降计算： P1779：管道热应力计算： P180-18110：管道的绝热设计： P18211：管道保温计算： P18312：管道的防腐： P184-18513：管道布置图的绘制： 1：一般规定 P204 2：图面安排及视图要求：P205 3：图示方法： 1：建筑物的图示： P205 2：设备的图示： P206 3：管道图示： P206-208 4：管道布置图的标注： P209-211第七章：向别专业提供条件第九章：关于设计文件编制第十章：关于工厂第十一章：关于化工设计软件