化工設(shè)計(jì)習(xí)題及答案陳聲宗

1、第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序（陳聲宗 習(xí)題與思考題2010.9）1、化工設(shè)計(jì)的種類有哪些？答：根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)化工設(shè)計(jì)可分為：新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)、重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、已有裝置的改造設(shè)計(jì)。根據(jù)化工過程開發(fā)程序化工設(shè)計(jì)可分為：概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)；其中工程設(shè)計(jì)又包括：初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。2、請畫出化工廠設(shè)計(jì)的工作程序示意圖。3、化工廠通常由哪些部門和設(shè)施所構(gòu)成？答：化工廠通常由化工生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)裝置、公用工程及罐區(qū)、服務(wù)性工程、生活福利設(shè)施、三廢處理設(shè)施和廠外工程等構(gòu)成。4、化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及主要內(nèi)容有哪些？答：一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作（1）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書（2）制定設(shè)計(jì)工

2、作計(jì)劃（3）查閱文獻(xiàn)資料（4）收集第一手資料 。二、方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。三、化工計(jì)算化工計(jì)算包括工藝設(shè)計(jì)中的物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型與計(jì)算三個(gè)內(nèi)容，其任務(wù)是在這三項(xiàng)計(jì)算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控制點(diǎn)工藝流程圖。四、車間布置設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確定整個(gè)工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確的具體位置，相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。五、配管工程設(shè)計(jì)任務(wù)是確定生產(chǎn)流程中全部管線、閥門及各種管架的位置、規(guī)格尺寸和材料，綜合權(quán)衡建設(shè)投資和操作費(fèi)用。六、提供設(shè)計(jì)條件工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員向非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)條件。七、編制概算書及編制設(shè)計(jì)

3、文件概算主要提供了車間建筑、設(shè)備及安裝工程費(fèi)用。第二章 工藝流程設(shè)計(jì)1、化工工藝設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？答：生產(chǎn)方法選擇，工藝流程設(shè)計(jì)，工藝計(jì)算，設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型，設(shè)備布置，管道設(shè)計(jì)對非工藝設(shè)計(jì)提條件，設(shè)計(jì)說明書，概預(yù)算書。2、在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時(shí)，應(yīng)該著重考慮的原則有哪些？其步驟有哪些？答：先進(jìn)性、可靠性、合理性；資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研、生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研、對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對比。3、工藝流程設(shè)計(jì)的步驟有哪些？答：確定整個(gè)流程的組成，確定每個(gè)過程或工序的組成，確定工藝操作條件，確定控制方案，原料與能量的合理利用，制定“三廢”處理方案，制定安全生產(chǎn)措施。4、工藝流程圖的種類有哪些？答：

4、工藝流程草圖，工藝物料流程圖，帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，管道儀表流程圖。5、某管道標(biāo)注為“HW0201-150 -L1B”，表示什么意思？答：HW0201-表示管道號，其中：HW-物料代號，熱水；02-工程工序編號，第02號；01-管道順序號，第01號。150 管道尺寸（管徑），公稱通徑150mm,。L1B-管道等級，其中：L-國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級代號，1.0MPa； 1-順序號，第1號； B-管道材質(zhì)類別，碳鋼。6、固定床反應(yīng)器溫度控制形式有哪些？畫出示意圖。 (a)用進(jìn)料濃度控制 (b)用進(jìn)料溫度控制 (c) 用進(jìn)料溫度控制 (d)用冷料量控制第三章物料衡算與熱量衡算習(xí)題1 連續(xù)常壓蒸餾塔進(jìn)料為含

5、苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)38(wt)和甲苯62的混合溶液，要求餾出液中能回收原料中97的苯，釜?dú)堃褐泻讲坏陀?。進(jìn)料流量為20000kgh，求餾出液和釜?dú)堃旱牧髁亢徒M成。解：苯的相對分子質(zhì)量為78，甲苯的相對分子質(zhì)量為92。以下標(biāo)B代表苯。進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù) 釜?dú)堃褐斜降哪柗謹(jǐn)?shù) 進(jìn)料平均相對分子質(zhì)量 進(jìn)塔原料的摩爾流量 依題意，餾出液中能回收原料中97%的苯，所以 作全塔苯的質(zhì)量衡算得 作全塔總質(zhì)量衡算得 將已知數(shù)據(jù)代人上述質(zhì)量衡算方程得 解得 所以，組分塔進(jìn)料塔頂餾出物釜?dú)堃簁g/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(m

6、ol)苯76003897.4341.967372.685.6094.5287.52227.82.02.922.35甲苯1240062134.858.041240.214.4013.4812.4811159.498.0121.397.65合計(jì)20000100232.21008612.810010810011387.2100124.2100習(xí)題2 丙烷充分燃燒時(shí)要使空氣過量25，燃燒反應(yīng)方程式為： 試計(jì)算得到100摩爾燃燒產(chǎn)物（又稱煙道氣）需要加入的空氣的摩爾量。解：以1mol入口丙烷為計(jì)算基準(zhǔn)根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol丙烷需要5mol的氧氣與之反應(yīng)，因氧氣過量25%，故需要加入的空氣量為 其中 煙

7、道氣中各組分的量： 0 mol 23.51 mol 因此，以1mol入口丙烷為基準(zhǔn)的物料衡算結(jié)果如下入口出口106.251.2523.5123.510304合計(jì)30.78合計(jì)31.76從計(jì)算結(jié)果可以看出，當(dāng)空氣加入量為29.76mol時(shí)，可產(chǎn)生煙道氣31.76mol，所以，每產(chǎn)生100mol煙道氣需加入的空氣量為習(xí)題3天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣的示意流程圖天然氣x kmol蒸汽蒸汽一段轉(zhuǎn)化爐空氣ykmol二段轉(zhuǎn)化爐CO變換CO2脫除CO2甲烷化合成氨原料氣轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，以甲烷為例，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為天然氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化后繼續(xù)進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐反應(yīng)，在一段轉(zhuǎn)化爐出口添

8、加空氣以配合合成氨原料氣中所需的氮?dú)?，同時(shí)，一段轉(zhuǎn)化氣中的一部分氫氣遇燃燒供給系統(tǒng)熱量。二段轉(zhuǎn)化后再經(jīng)一氧化碳變換工序使混合氣中的大部分轉(zhuǎn)化為和，轉(zhuǎn)化為和的方程式為，變換后的氣體進(jìn)入脫除工序脫除，再經(jīng)甲烷化工序除去殘存的微量和后作為合成氨合格原料氣。已知某廠天然氣的組成為：組分CH4C2H6C3H8C4H10(正)C4H10(異)C5H12(正)C5H12(異)N2CO2合計(jì)%(mol)83.2010.005.160.690.500.060.050.330.01100要求合成氨原料氣的組成為：組分H2N2ArCH4合計(jì)%(mol)73.9724.640.311.08100計(jì)算天然氣的用量和空氣

9、的用量。解：以100 kmol合成氨原料氣為計(jì)算基準(zhǔn)。設(shè)天然氣用量為xkmol，添加空氣量為ykmol。（1）作系統(tǒng)N2平衡因?yàn)樵谔烊粴庹羝D(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣過程中，N2沒有參加反應(yīng)，它的數(shù)量在反應(yīng)器的進(jìn)口、出口物料中沒有變化，作系統(tǒng)N2平衡得 0.0033x + 0.79y =24.64 (A)(2)作系統(tǒng)氫平衡甲烷轉(zhuǎn)化制H2的計(jì)量關(guān)系推導(dǎo)如下：甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程 變換反應(yīng)過程 總過程 用同樣的方法可推導(dǎo)出烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制的計(jì)量關(guān)系通式為因此，100kmol 天然氣可提供的理論H2為組分烴量/kmol可提供的理論烴量/kmolCH483.204 83.20=332.80C2H610.00

10、7 10.00=70C3H85.1610 5.16=51.60C4H10(正)0.6913 0.69=8.97C4H10(異)0.5013 0.50=6.50C5H12(正)0.0616 0.06=0.96C5H12(異)0.0516 0.05=0.80N20.330CO20.010合計(jì)100471.63因此，xkmol天然氣進(jìn)料可提供的理論H2為 氫氣燃燒的反應(yīng)過程 燃燒消耗的H2為 作系統(tǒng)H2平衡得 (B)式中（）是合成氨原料氣的CH4折合為H2物質(zhì)的量(mol)(A) 式合(B)式聯(lián)解得到 因此，制造100kmol的合成氨原料氣需加入天然氣18.92kmol，一段轉(zhuǎn)化爐出口需添加31.1

11、1kmol的空氣。習(xí)題4 乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)方程式如下：試計(jì)算0.1013MPa、25下的反應(yīng)熱。解：乙烯（g）的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 環(huán)氧乙烷(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 因此，0.1013Mpa，25下的反應(yīng)熱計(jì)算如下： 習(xí)題5 乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：主反應(yīng) 副反應(yīng) 反應(yīng)溫度基本維持在250，該溫度下主、副反應(yīng)的反應(yīng)的反應(yīng)熱分別為乙烯乙烯乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為32，反應(yīng)的選擇性為69，反應(yīng)器進(jìn)口混合氣的溫度為210，流量45000,其組成如下：組分合計(jì)%(mol)3.582.014.5100熱損失按反應(yīng)放出熱量的5%考慮，求熱載體移出的熱量。解：查得有關(guān)氣體的熱容數(shù)據(jù)如下：組分水蒸氣

12、21064.4331.3830.0425066.9431.6745.5635.35103.830.17假設(shè)如下熱力學(xué)途徑：210下反應(yīng)器入口混合氣體熱容 250下反應(yīng)器入口混合氣體熱容因此，反應(yīng)器入口混合氣體在210250的平均熱容為 由熱載體移走的熱量為第四章 設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及化工設(shè)備圖1、化工設(shè)備選用一般原則的內(nèi)容是什么？答：（1）合理性：即設(shè)備必須滿足工藝要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力。（2）先進(jìn)性：要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。（3）安全性：要求安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無事

13、故隱患。（4）經(jīng)濟(jì)性：設(shè)備投資節(jié)省，設(shè)備易于加工、維修、更新，沒有特殊的維護(hù)要求，運(yùn)行費(fèi)用減少。（5）系統(tǒng)性：化工過程是一個(gè)完整的系統(tǒng)，設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)不能僅關(guān)注單一設(shè)備，避免因個(gè)別設(shè)備妨礙整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化；注重經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，還應(yīng)通盤考慮，保留適當(dāng)裕量，以免在日后擴(kuò)產(chǎn)和工藝調(diào)整時(shí)成為系統(tǒng)“瓶頸”。2、一份完整的化工設(shè)備圖，除繪有設(shè)備本身的各種視圖外，應(yīng)具有哪些基本內(nèi)容？答： 標(biāo)題欄 明細(xì)欄 管口表 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 技術(shù)要求 簽署欄 注 其他。第五章 車間布置設(shè)計(jì)1、化工車間由哪些設(shè)施所組成？答：由下列設(shè)施組成：生產(chǎn)設(shè)施生產(chǎn)輔助設(shè)施生活行政福利設(shè)施其他特殊用室。2、車間平面布置方案中，廠房的平面形式主要有幾種

14、？哪種形式是最常用的？為什么？答：廠房的平面形式主要有直線（長方）形、L形、T形和形（按管廊的外形看）。直線（長方）形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面，是最常用的廠房平面形式。3、車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是什么？答： 確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置。確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置。確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸。在上述各項(xiàng)的基礎(chǔ)上，確定建筑物與場地的尺寸。其他（確定管道、電氣代表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。）4、車間設(shè)備布置的要求有哪幾條？答：（一）滿足生產(chǎn)工

15、藝要求 （二）滿足安裝和檢修要求 （三）滿足土建要求（四）滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求 （五）工藝設(shè)備豎面布置的原則。第六章 管道布置設(shè)計(jì)1.管道布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容有什么？ 答：確定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方位與之相連接的管段的接口位置。確定管道的安裝連接和鋪設(shè)、支承方式。確定各管段(包括管道、管件、閥門及控制儀表)在空間的位置。 畫出管道布置圖,表示出車間中所有管道在平面和立面的空間位置,作為管道安裝的依據(jù)。編制管道綜合材料表,包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。2管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？答： HG/T20549-1998化工裝置管道布置設(shè)計(jì)規(guī)定和SH3012-2000石油化工管道布

16、置設(shè)計(jì)通則3.真空管線布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？答：真空管線應(yīng)盡量短,盡量減少彎頭和閥門,以降低阻力,達(dá)到更高的真空度。4.玻璃管等脆性材料管道應(yīng)如何處理？答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時(shí)濺出液體,發(fā)生意外。5管架已有哪些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)？答：HG/T21623-1990管架標(biāo)準(zhǔn)圖和HG/T21640-2000H型鋼結(jié)構(gòu)管架通用圖。6管道支架按其作用分哪幾種？答：管道支架按其作用分固定支架、滑動(dòng)支架、導(dǎo)向支架和彈簧吊架。 7 立式容器的管口方位劃分為哪兩部分？答：立式容器的管口方位取決于管道布置的需要。一般劃分為操作區(qū)和配管區(qū)兩部分。加料口,溫度計(jì)和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管

17、口布置在操作區(qū),排出管布置在容器底部。8. 臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上,側(cè)面或封頭中心,以側(cè)面較為方便,但在框架上支撐時(shí)占用面積較大,故以布置在頂上為宜。人孔中心高出地面3.6m以上應(yīng)設(shè)操作平臺。一、填空題1設(shè)備布置圖是在廠房建筑圖的基礎(chǔ)上增加設(shè)備布置的內(nèi)容，用粗實(shí)線表示 設(shè)備 ，廠房建筑用 細(xì)實(shí)線 畫出。2設(shè)備布置圖主要包括反映設(shè)備水平布置情況的 平面圖和反映某處立面布置情況的 剖面圖 。二、選擇題1廠房建筑的承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，沿廠房長度方向的各承重柱自左向右用（ A ）依次編號。 A、 、 、 B、 、 、 C、A或B2在化工設(shè)備圖中，設(shè)備的輪廓，一

18、般按比例用（ A ）繪制。A、粗實(shí)線（b） B、中實(shí)線（2b/3） C、 細(xì)實(shí)線（b/3） D、點(diǎn)劃線3在布置 （ A ）時(shí)，應(yīng)遵循縮短管長和順應(yīng)流程的原則。A、換熱器 B、塔 C、泵 D、攪拌器4設(shè)備布置圖中的標(biāo)高用（ A ）表示。A、m B、cm C、mm D、都可以5在設(shè)備平面布置圖中，設(shè)備標(biāo)注為T-101b，其中T表示（ B ）。A、一種設(shè)備等級 B、一種設(shè)備代號 C、設(shè)備一種材質(zhì) D、一種設(shè)備保溫等級6在對塔進(jìn)行布置時(shí)，對于（C）需采用獨(dú)立布置方案。A、將高度相近的塔 B、數(shù)量不多、結(jié)構(gòu)與大小相似的塔C、單塔或特別高大的塔 D、較小的塔7以下有關(guān)工程設(shè)計(jì)階段及PID版次的敘述錯(cuò)誤的是

19、（B ）。A、工程設(shè)計(jì)階段分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)兩個(gè)階段B、在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，PID應(yīng)完成初步設(shè)計(jì)條件版（A）版，內(nèi)部審核版（B版）和用戶批準(zhǔn)版（C）版三個(gè)版次的設(shè)計(jì)C、在詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段，PID應(yīng)完成1版（詳細(xì)設(shè)計(jì)1版），2版（詳細(xì)設(shè)計(jì)2版），3版（施工版）三個(gè)版次的設(shè)計(jì)D、對于小型或成熟工藝裝置的PID設(shè)計(jì)，至少應(yīng)完成初步條件版，設(shè)計(jì)版和施工版三個(gè)版次8設(shè)備布置設(shè)計(jì)不包括的內(nèi)容是（B ）。A、確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置B、確定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方法C、確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置D、確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸解答：B正確答

20、案。車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)主要包括： 確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的具體位置； 確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置； 確定供安裝、操作與維修所使用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸； 確定場地與建筑物、構(gòu)筑物的尺寸； 確定管道、電氣代表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。9在以下四條關(guān)于幾種常見設(shè)備的布置設(shè)計(jì)的意見中考慮欠妥當(dāng)?shù)氖牵ˋ ）。A、對于原料和成品貯罐，一般集中布置在貯罐區(qū)，同時(shí)為縮短流程、節(jié)省管長，原料和成品貯罐均應(yīng)靠近與之有關(guān)的廠房布置B、對于大型換熱器獨(dú)立布置時(shí)應(yīng)盡量安排在室外以節(jié)約廠房C、泵的布置應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備，以保證有良好的吸入條件D、反應(yīng)器安裝在室內(nèi)或框架內(nèi)，

21、其基礎(chǔ)與建筑物分開，以免將振動(dòng)和噪聲傳遞給建筑物10 設(shè)備布置時(shí)設(shè)備間、設(shè)備與墻之間、運(yùn)送設(shè)備的通道和人行道的寬度都有一定規(guī)范供設(shè)備布置設(shè)計(jì)時(shí)參照執(zhí)行。工藝設(shè)備與道路間的距離不應(yīng)小于（B ）。A、0.5 m B1.0 m C、1.5 m D、2.0 m11請指出下列有關(guān)安全距離數(shù)據(jù)中（A ）是不正確的。A、回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間距離為不小于1.5 mB、貯槽之間的距離不小于0.40.6 mC、換熱器之間的距離不小于1.0 mD、塔與塔之間的距離1.02.0 m解答：A正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間距離為不小于0.81.2 m。12“泵的布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量集中布

22、置，排成一條線，電機(jī)端對齊，正對道路。以下關(guān)于泵的布置正確的是（C ）。A、泵與泵之間的距離視泵的大小而定，一般不小于1.0mB、雙排泵之間的距離一般不小于1.5mC、泵與墻之間的距離一般不小于1.2m，以便通行D、泵的基礎(chǔ)一般比地面高400500mm解答：C正確答案。泵與泵之間一般不小于0.7 m，雙排泵之間一般不小于2.0 m，泵基礎(chǔ)一般高出地面100200 mm。13某工廠車間設(shè)備布置時(shí)，為節(jié)省投資，減少廠房面積，工藝設(shè)備與道路間的距離定為0.6 m；操作設(shè)備時(shí)設(shè)備到墻的距離為0.8 m；操作平臺梯子的坡度為65；通道通行部分的最小凈空為2.1 m。請問上述設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)正確的是（D ）。A

23、、 B、 C、 D、解答： D正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，工藝設(shè)備與道路間的距離為不小于1.0 m，工人操作時(shí)設(shè)備與墻面的距離不小于1.0 m，操作平臺梯子的坡度一般不超過45，特殊可達(dá)到60。14工藝專業(yè)提供的建議的設(shè)備平面布置圖的用途是（ A ）。A、裝置布置專業(yè)、總圖專業(yè)開展工作的依據(jù)，也是機(jī)泵計(jì)算、詢價(jià)訂貨的依據(jù)。B、因制造周期長，需提前詢價(jià)訂貨的機(jī)泵計(jì)算依據(jù)。C、指導(dǎo)供銷人員采購設(shè)備的依據(jù)。D、指導(dǎo)設(shè)備安裝施工的依據(jù)。15在化工工藝設(shè)計(jì)中，其核心內(nèi)容是（ C ）。A、工藝流程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方法的選擇B、車間布置設(shè)計(jì)和管道布置設(shè)計(jì)C、工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)

24、計(jì)D、化工工藝計(jì)算和車間布置設(shè)計(jì)16車間平面布置圖每層平面應(yīng)以其標(biāo)高命名，對于一層內(nèi)地面，表示方法（D ）正確。A、EL100.0平面 B、EL0.0平面 C、EL0.000平面 D、 EL100.000平面 17考慮廠房的柱網(wǎng)布置時(shí)，在滿足工藝操作需要，滿足設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修需要的前提下，應(yīng)選擇符合建筑模數(shù)的柱網(wǎng)。中國統(tǒng)一規(guī)定以（ B ）m的倍數(shù)為優(yōu)先選用的柱網(wǎng)。A、2 B、3 C、4 D、518下面為某一換熱設(shè)備的設(shè)備位號，表示方法正確的為（A ）。A、E0113B B、E-113B C.E113B D、E-0113B19考慮廠房立面布置時(shí)，廠房的高度主要取決于（ D ）。A、設(shè)備的高低

25、 B、安裝的位置 C、安裝條件 D、綜合考慮上面三方面因素20在化工廠廠房建筑設(shè)計(jì)時(shí)，單層廠房的寬度不應(yīng)大于（ A ）。A、30m B、22m C、24m D、18m0.000m0.00m-1.50m+3.500m21在車間布置平面圖繪制中，下列標(biāo)高標(biāo)注正確的是（ D ）。A、 B、 C、 D、22車間設(shè)備布置時(shí)，一些高大設(shè)備多采用（ A ）。A、露天布置，以減少建筑物的費(fèi)用，降低毒物的積累。B、室內(nèi)布置，以保護(hù)設(shè)備，使設(shè)備不受冷、熱的影響。23車間設(shè)備布置時(shí)，為使管路盡量短和便于操作，通常設(shè)備多采用（ B ）。A、按流程圖出現(xiàn)的順序布置。B、按相似的設(shè)備布置在一起的分組布置。24在車間設(shè)備布

26、置時(shí)有許多要求，如下幾項(xiàng)要求中（ C ）項(xiàng)不合理。A、高大的設(shè)備盡量放在露天，以降低廠房造價(jià)。B、設(shè)備布置時(shí)應(yīng)留一定的間隙，有利于操作及檢修。C、設(shè)備布置時(shí)盡量使設(shè)備布局與其在流程圖上出現(xiàn)的順序一樣。D、設(shè)備布置時(shí)應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備。三、簡答題1簡述車間布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容：答：車間布置設(shè)計(jì)可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置車間廠房布置是對整個(gè)車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)、按照在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平向布置和平面布置。車間設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。2簡述車間設(shè)備布置的要求答：(一)滿足生產(chǎn)工藝要求 (二)滿足安裝和檢

27、修要求(三)滿足土建要求 (四)滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求3工藝對設(shè)備布置有哪些要求？答：1） 滿足工藝流程順序，要保證水平和垂直方向的連續(xù)性。 2） 相同類型設(shè)備盡可能布置在一起。 3） 設(shè)備與設(shè)備之間按規(guī)定留足間距、留有操作空間，便于操作、維修。4）考慮設(shè)備互換使用的可能性。5）設(shè)備安排要考慮管路走向，走直線，少彎路。要有堆放原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品的空地。6）注意勞動(dòng)保護(hù)，傳動(dòng)設(shè)備要有足夠的安全距離。 7）留有擴(kuò)建或擴(kuò)產(chǎn)余地。4簡述車間布置設(shè)計(jì)的原則答：（1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。 （2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地。 （3）要為車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)合理以及

28、節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。 （4）考慮其他專業(yè)對本車間布置的要求。（5）要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴(kuò)建。 （6）車間中所采取的勞動(dòng)保護(hù)、防腐、防火、防毒、防爆及安全衛(wèi)生等措施是否符合要求。 （7）本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便。 （8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。 （9）人流特流不能交錯(cuò)。5簡述車間平面布置的內(nèi)容和要求答：內(nèi)容 ：一個(gè)較大的化工車間（裝置）通常包括下列組成。（1）生產(chǎn)設(shè)施（2）生產(chǎn)輔助設(shè)施（3）生活行政設(shè)施。（4）其他特殊用室。要求（1）適合全廠的總圖布置，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體。（2）保證經(jīng)濟(jì)效

29、益，盡量做到占地少、基建和安裝費(fèi)用少、生產(chǎn)成本低。（3）便于生產(chǎn)管理、物料運(yùn)輸，操作維修要方便。（4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防爆等問題，必須符合國家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。（5）要考慮將來擴(kuò)建、增建和改建和余地。6簡述車間設(shè)備布置的內(nèi)容答：（1）確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置； （2）確定某個(gè)在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置； （3）確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸； （4）在上述各項(xiàng)的基礎(chǔ)上確定建筑物與場地的尺寸；（5）其他。設(shè)備布置的最終結(jié)果表現(xiàn)是設(shè)備布置圖。7簡述車間設(shè)備布置圖的內(nèi)容答：（1）一組視圖 （2）尺寸及標(biāo)注 （3）安裝方位

30、標(biāo) （4）說明及附注 （5）設(shè)備一覽表 （6）標(biāo)題欄四、看圖回答問題1閱讀醋酸殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖，并回答以下問題：醋酐殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖醋酐殘液蒸餾崗位流程說明：醋酐殘液進(jìn)入殘液蒸餾釜，使殘液中的醋酐蒸發(fā)變成蒸汽，再經(jīng)冷凝器冷凝為液態(tài)醋酐，進(jìn)入醋酐受槽施加負(fù)壓，然后去醋酐貯槽；蒸餾釜中蒸餾醋酐后的殘?jiān)?，加水后再加熱、冷凝，得到的醋酐?jīng)醋酸受槽施加負(fù)壓后去醋酸貯槽。本系統(tǒng)為間斷操作，通過閥門進(jìn)行控制?；卮饐栴}：（1）醋酐殘液蒸餾崗位的設(shè)備布置圖包括 5.000平面 圖和 1-1剖面 圖。 （2）從平面圖可知，本系統(tǒng)的真空受槽A、B和蒸餾釜布置在距北墻 1600 mm，距軸分別為3800

31、mm、2000 mm、6000 mm的位置處；冷凝器的位置距北墻 500 mm，與醋酸受槽V1103A間的水平距離為1000 mm。（3）從A-A剖面圖可知，蒸餾釜和真空受槽A、B布置在標(biāo)高為 5 m的樓面上，冷凝器安裝在標(biāo)高 7.5 m的支架上。第六章 管道布置設(shè)計(jì)1.管道布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容有什么？ 答：確定車間中各個(gè)設(shè)備的管口方位與之相連接的管段的接口位置。確定管道的安裝連接和鋪設(shè)、支承方式。確定各管段(包括管道、管件、閥門及控制儀表)在空間的位置。 畫出管道布置圖,表示出車間中所有管道在平面和立面的空間位置,作為管道安裝的依據(jù)。編制管道綜合材料表,包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)

32、量。2管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？答： HG/T20549-1998化工裝置管道布置設(shè)計(jì)規(guī)定和SH3012-2000石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則3 真空管線布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？答：真空管線應(yīng)盡量短,盡量減少彎頭和閥門,以降低阻力,達(dá)到更高的真空度。4管道布置時(shí)管道焊縫的設(shè)置，應(yīng)符合哪些要求？答：管道對接焊縫的中心與彎管起彎點(diǎn)的距離不應(yīng)小于管子外徑，且不小于100mm；公稱直徑小于150mm的管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應(yīng)小于外徑，且不得小于50mm：公稱直徑等于或大于150mm的管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應(yīng)小于150mm。5管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時(shí)應(yīng)如何處理？答：應(yīng)加套管

33、，套管與管道間的空隙應(yīng)密封。套管的直徑應(yīng)大于管道隔熱層的外徑，并不得影響管道的熱位移。管道上的焊縫不應(yīng)在套管內(nèi)，并距離套管端部不應(yīng)小于150mm。套管應(yīng)高出樓板、屋頂面50mm。管道穿過屋頂時(shí)應(yīng)設(shè)防雨罩。管道不應(yīng)穿過防火墻或防爆墻。6. 玻璃管等脆性材料管道應(yīng)如何處理？答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時(shí)濺出液體,發(fā)生意外。7管架已有哪些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)？答：HG/T21623-1990管架標(biāo)準(zhǔn)圖和HG/T21640-2000H型鋼結(jié)構(gòu)管架通用圖。8管道支架按其作用分哪幾種？答：管道支架按其作用分固定支架、滑動(dòng)支架、導(dǎo)向支架和彈簧吊架。 9 立式容器的管口方位劃分為哪兩部分

34、？答：立式容器的管口方位取決于管道布置的需要。一般劃分為操作區(qū)和配管區(qū)兩部分。加料口,溫度計(jì)和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管口布置在操作區(qū),排出管布置在容器底部。 10. 臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上,側(cè)面或封頭中心,以側(cè)面較為方便,但在框架上支撐時(shí)占用面積較大,故以布置在頂上為宜。人孔中心高出地面3.6m以上應(yīng)設(shè)操作平臺。11.換熱器的配管要求是什么？答：配管時(shí)管道要盡量短,操作、維修要方便。在管廊上有轉(zhuǎn)彎的管道布置在換熱器的右側(cè),從換熱器底部引出的管道也從右側(cè)轉(zhuǎn)彎向上。從管廊的總管引來的公用工程管道,可以布置在換熱器的任何一側(cè)。將管箱上的冷卻水進(jìn)口排齊,并將其布置在冷卻水地下總管

35、的上方,回水管布置在冷卻水總管的管邊。換熱器與鄰近設(shè)備間可用管道直接架空連接。管箱上下的連接管道要及早轉(zhuǎn)彎,并設(shè)置一短彎管,便于管箱的拆卸。12. 塔的管道固定與熱補(bǔ)償要注意什么？答：管道固定與熱補(bǔ)償：塔的管道直管長，熱變形大，配管時(shí)應(yīng)處理好熱膨脹問題。塔頂氣相出口管和回流管是熱變形較大的長直管，且重量較大，為防止管口受力過大，在靠近管口的地方設(shè)固定支架，在固定支架以下每隔4.511米(DN25DN300)設(shè)導(dǎo)向支架，由較長的水平管(形成二臂部很長的L形自然補(bǔ)償器)吸收熱變形。13管道布置圖的設(shè)計(jì)依據(jù)？答：管道布置圖是以帶控制點(diǎn)工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備裝配圖及土建、自控、電氣等專業(yè)的有關(guān)圖

36、樣、資料為依據(jù)，根據(jù)管道布置原則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做出合理的布置設(shè)計(jì)，并繪出管道布置圖。14. 管道支架的編號含義是什么？答：管架由五個(gè)部分組成：15. 管道的標(biāo)注分幾部分？答：管道布置圖中的管道應(yīng)標(biāo)注四個(gè)部分，即管道號（管段號）（由三個(gè)單元組成）、管徑、管道等級和隔熱或隔聲，總稱為管道組合號。管道號和管徑為一組，用一短橫線隔開；管道等級和隔熱為另一組，用一短橫線隔開，兩組間留適當(dāng)?shù)目障丁?6.管道布置圖的比例和圖幅如何定的？答：常用的比例有130，也可采用125或150，但同區(qū)的或各分層的平面圖,應(yīng)采用同一比例。管道布置圖圖幅應(yīng)盡量采用A0，比較簡單的也可采用A1或A2。同區(qū)的圖應(yīng)采用同一種圖幅。圖

37、幅不宜加長或加寬。17管道布置圖的分區(qū)原則和方法是什么？答：由于車間(裝置)范圍比較大,為了清楚表達(dá)各工段管道布置情況,需要分區(qū)繪制管道布置圖時(shí),常常以各工段或工序?yàn)閱挝粍澐謪^(qū)段,每個(gè)區(qū)段以該區(qū)在車間內(nèi)所占的墻或柱的定位軸線為分區(qū)界線。區(qū)域分界線用雙點(diǎn)劃線表示，在區(qū)域分界線的外側(cè)標(biāo)注分界線的代號、坐標(biāo)和與該圖標(biāo)高相同的相鄰部分的管道布置圖圖號。18管道布置圖的閱讀步驟？答： (1) 概括了解 首先要了解視圖關(guān)系,了解平面圖的分區(qū)情況,平面圖、立面剖視圖的數(shù)量及配置情況,在此基礎(chǔ)上進(jìn)了一步弄清各立面剖視圖在平面圖上剖切位置及各個(gè)視圖之間的關(guān)系。注意管道布置圖樣的類型、數(shù)量、有關(guān)管段圖、管件圖及管

38、架圖等。(2) 詳細(xì)分析，看懂管道的來龍去脈，從起點(diǎn)設(shè)備開始,找出這些設(shè)備所在標(biāo)高平面的平面圖及有關(guān)的立面剖(向)視圖,然后根據(jù)投影關(guān)系和管道表達(dá)方法,逐條地弄清楚管道的來龍去脈,轉(zhuǎn)彎和分支情況,具體安裝位置及管件、閥門、儀表控制點(diǎn)及管架等的布置情況。分析圖中的位置尺寸和標(biāo)高,結(jié)合前面的分析,明確從起點(diǎn)設(shè)備到終點(diǎn)設(shè)備的管口,中間是如何用管道連接起來形成管道布置體系的。19. 管道軸測圖的內(nèi)容有哪些？答：管道軸測圖一般包括以下內(nèi)容：（1）管段及所屬閥門、管件、儀表控制點(diǎn)等圖形符號。（2）尺寸和標(biāo)注。（3）方向標(biāo)。（4）技術(shù)要求。（5）材料表。（6）標(biāo)題欄。20. 管口方位圖的視圖如何畫？答：非定型設(shè)備應(yīng)繪制管口方位圖，采用A4圖幅，以簡化的平面圖形繪制。每一位號的設(shè)備繪一張圖，結(jié)構(gòu)相同而僅是管口方位不同的設(shè)備，可繪在同一張圖紙上，對于多層設(shè)備且管口較多時(shí)，則應(yīng)分層畫出管口方位圖。用細(xì)點(diǎn)畫線和粗實(shí)線畫出設(shè)備中心線及設(shè)備輪廓外形；用細(xì)點(diǎn)畫線和粗實(shí)線畫出各個(gè)管口、鑵耳（吊柱）、支腿（或支耳）、設(shè)備名牌、塔裙