化工設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料

1、1，根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)分類，化工設(shè)計(jì)的種類和特點(diǎn)：(1) 新建項(xiàng)目設(shè)計(jì) 新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和采用新工藝或新技術(shù)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 這類設(shè)計(jì) 往往由開發(fā)研究單位提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)， 然后由工程研究部門根據(jù)建廠地區(qū)的實(shí)際 情況作出工程設(shè)計(jì)。(2) 重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì) 由于市場需要，有些產(chǎn)品需要再建生產(chǎn)裝置， 由于新建廠的具體條件與原廠不同， 即算是產(chǎn)品的規(guī)模、規(guī)格及工藝完全相同，還是需要由工程設(shè)計(jì)部門進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3) 已有裝置的改造設(shè)計(jì) 一些老的生產(chǎn)裝置其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均不能滿足客戶要求，或者由于技術(shù)原因， 原材料和能量消耗過高而缺乏競爭能力， 必須對老裝置進(jìn)行改造， 其中包括去掉 影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的“瓶

2、頸”， 優(yōu)化生產(chǎn)過程操作控制， 以及提高能量的綜合 利用率和局部的工藝或設(shè)備改造更新等。 這類設(shè)計(jì)往往由生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)部門進(jìn) 行。2，擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的工作程序和對應(yīng)的成品：3，化工車間工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1) 生產(chǎn)方法和工藝流程的確定 (2) 工藝流程設(shè)計(jì) (3) 物料衡算 (4) 能量衡算 (5) 工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型 (6) 車間布置設(shè)計(jì) (7) 化工管道設(shè)計(jì) (8) 非工藝設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) (9) 編制設(shè)計(jì)文件：包括編制設(shè)計(jì)說明書、附圖和附表。 4，化工過程開發(fā)程序的設(shè)計(jì)類型，性質(zhì)，內(nèi)容和概念：(1) 概念設(shè)計(jì)應(yīng)用研究進(jìn)行到一定階段， 從工程角度， 參照常規(guī)工程設(shè)計(jì)方法和步驟， 按未來 工業(yè)生產(chǎn)

3、裝置規(guī)模進(jìn)行的一種假想設(shè)計(jì)。工作內(nèi)容 : 根據(jù)研究提供的概念和數(shù)據(jù)，確定流程和工藝條件及主要設(shè)備的形式 和材質(zhì)，三廢處理措施等，最終得出基建投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。目的：判斷研究的工藝條件是否合理， 數(shù)據(jù)是否充分， 提出改進(jìn)方向。（2）中試設(shè)計(jì)又稱中試裝置設(shè)計(jì)工作內(nèi)容：與工程設(shè)計(jì)基本相同，但規(guī)模小，一般不出管道、儀表、管架等安裝 圖。目的：驗(yàn)證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律； 考察從小試到中試的放大效應(yīng)； 進(jìn)行一些沒有 條件在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究。（ 3）基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般在研究內(nèi)容全部完成，并通過鑒定后進(jìn)行。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一個完整的技術(shù)軟件， 是新技術(shù)開發(fā)的最終成果， 是工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。 基礎(chǔ)設(shè)

4、計(jì)的內(nèi)容包括生產(chǎn)裝置的一切技術(shù)要點(diǎn)，工程設(shè)計(jì)單位是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)， 結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件由工程設(shè)計(jì)單位作出完整的設(shè)計(jì)。 目的：總結(jié)整個技術(shù)開發(fā)階段的研究成果；作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。（4）工程設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)， 結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件由工程設(shè)計(jì)單位作出完整的 設(shè)計(jì)。根據(jù)工程的重要性、 技術(shù)的復(fù)雜性和技術(shù)的成熟程度及計(jì)劃任務(wù)書的規(guī)定， 工程 設(shè)計(jì)可分為三段設(shè)計(jì)、兩段設(shè)計(jì)和一段設(shè)計(jì)。5，可行性研究作用 性質(zhì) 任務(wù)： 作用：可行性研究是以擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面分析及多方面比較， 對其是否應(yīng)該建設(shè) 及如何建設(shè)作出論證和評價(jià)； 為企業(yè)和上級機(jī)關(guān)投資決策和編制、 審批設(shè)計(jì)任務(wù) 書提供可靠的依據(jù)。任務(wù)：是

5、根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)長期規(guī)劃的要求， 對化工建設(shè)項(xiàng)目的技術(shù)路線、 工藝過程、 工程條件和經(jīng)濟(jì)效益及社會效益進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究。性質(zhì)：6，生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則 和步驟： 原則：（1）先進(jìn)性：是指化工過程中技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理可行。具體 包括基建投資、 產(chǎn)品成本、 消耗定額和勞動生產(chǎn)率等方面的內(nèi)容， 應(yīng)選擇物料損 耗小、循環(huán)量少，能量消耗少和回收利用好的生產(chǎn)方法 。（ 2）可靠性： 是指所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。如果所選擇的 生產(chǎn)方法和采用的技術(shù)不成熟， 就會影響工廠正常生產(chǎn)， 甚至不能投產(chǎn)， 造成極 大的浪費(fèi)。因此，對于尚在試驗(yàn)階段的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)慎重對待。要

6、 防止只考慮新的一面， 而忽視不成熟、 不穩(wěn)妥的一面。 應(yīng)堅(jiān)持一切經(jīng)過試驗(yàn)的原 則，不允許把未來的生產(chǎn)廠當(dāng)作試驗(yàn)工廠來進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）合理性： 應(yīng)結(jié)合我國的國情，從實(shí)際情況出發(fā)，考慮各種問題，即宏觀上的 合理性。步驟：（1）資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研 這是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階 段。包括技術(shù)路線特點(diǎn)、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治 理以及各種技術(shù)路線的發(fā)展情況與動向等技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料。 （2）生產(chǎn)設(shè)備類型與制 造廠商調(diào)研 對各種生產(chǎn)方法中所用的設(shè)備， 分清國內(nèi)已有定型產(chǎn)品的、 需要進(jìn) 口的及國內(nèi)需重新設(shè)計(jì)制造的三種類型， 并對設(shè)計(jì)制造單位的技術(shù)力量、 加工條 件、材料供應(yīng)及設(shè)

7、計(jì)、制造的進(jìn)度加以了解 。（3）對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對 比 幾種技術(shù)路線在國內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢； 產(chǎn)品的質(zhì)量情況； 生產(chǎn)能 力及產(chǎn)品規(guī)格； 原材料、能量消耗情況； 建設(shè)費(fèi)用及產(chǎn)品成本； 三廢的產(chǎn)生 及治理情況；其他特殊情況。7，工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和基本方法： 任務(wù)：（1）確定生產(chǎn)流程中全部生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，達(dá)到由 原料制得所需產(chǎn)品的目的； （2）繪制工藝流程圖， 要求以圖解的形式表示生產(chǎn)過 程中，當(dāng)原料經(jīng)過各個單元操作過程制得產(chǎn)品時， 物料和能量發(fā)生的變化及其流 向，以及采用了哪些化工過程和設(shè)備， 再進(jìn)一步通過圖解形式表示出化工管道流 程和計(jì)量控制流程。方法：在工藝流

8、程設(shè)計(jì)中， 可能會產(chǎn)生若干種方案， 常用方案比較的方法來確定 哪種方案最優(yōu)。 一個優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)只有在多種方案的比較中才能產(chǎn)生。 進(jìn)行方 案比較首先要明確判據(jù)， 工程上常用的判據(jù)有產(chǎn)物收率、 原材料單耗、能量單耗、 產(chǎn)品成本、工程投資等。此外，也要考慮環(huán)保、安全、占地面積等因素。進(jìn)行方 案比較的基本前提是保持原始信息不變。 這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出， 過程的操作參數(shù)如溫 度、壓力、流速、流量等原始信息，設(shè)計(jì)者是不能變更的。8，工藝流程圖的種類（1）工藝流程草圖 工藝流程草圖又稱方案流程圖或流程示意圖， 是用來表達(dá)整個工廠或車間生產(chǎn)流 程的圖樣。 是一種示意性的從左至右的展開圖。 它是設(shè)計(jì)開始時供工藝方案

9、討論 常用的流程圖， 是工藝流程圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。 它只是定性地標(biāo)出由原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品 的變化、流向順序以及生產(chǎn)中采用的各種化工單元及設(shè)備。（2）工藝物料流程圖 工藝物料流程圖是在物料衡算和熱量衡算完成后繪制， 是以圖形與表格相結(jié)合的 形式來反映物料衡算和熱量衡算的結(jié)果。 它是初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)成品。 是最重 要、最本質(zhì)、最基礎(chǔ)的圖紙。（3）帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是一個工程項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的一個指導(dǎo)性文件， 也是各專業(yè) 開展設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖應(yīng)畫出所有工藝設(shè)備、 工藝物料管 線、輔助物料管線、主要閥門，以及工藝參數(shù) （ 溫度、壓力、流量、液位、物料 組成、濃度等

10、） 的測量點(diǎn)，并表示出自動控制的方案。它是初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì) 成品。（4）管道儀表流程圖管道儀表流程圖 (PI 圖) 又稱施工流程圖是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字代 號，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設(shè)備、 儀表、管道及主要管件， 按其各自的功能， 為滿足工藝要求和安全、 經(jīng)濟(jì)目的而組合起來， 以起到描述工 藝裝置結(jié)構(gòu)和功能的作用。它是施工圖設(shè)計(jì)階段的主要成品之一。9，工藝流程圖： 把各個生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機(jī)地組合在一起，形 成一個完整的生產(chǎn)工藝過程，并用圖形描繪出來10，在第 13 主項(xiàng)內(nèi)，第 10段管徑為 300mm，管道等級為 A1 的工藝氣體保溫鑄 鐵管道。11,

11、 泵和換熱管的典型控制方案 : (一)泵類的自控方案1. 離心泵離心泵的流量調(diào)節(jié)一般是采用出口節(jié)流的方法，如圖 2-7(a) 。也可以使用旁 路調(diào)節(jié)方法 ( 見圖 2-7(b) ，旁路調(diào)節(jié)耗費(fèi)能量，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥的尺寸比直 接節(jié)流的小。(a) 控制泵的出口閥門開度(二)換熱器的自控方案改變物料旁路流量(b) 控制泵的出口旁路(a) 改變被控物料流量 (b)12，化工設(shè)備的分類和對應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)：(1)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或定型設(shè)備 是成批系列生產(chǎn)的設(shè)備， 可現(xiàn)成購買。 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備有產(chǎn)品目錄或手冊樣本， 有各種 型號，有不同生產(chǎn)廠家。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)：是根據(jù)生產(chǎn)需要，計(jì)算并選擇某種型號，以便訂貨。（ 2） 非標(biāo)準(zhǔn)

12、設(shè)備或非定型設(shè)備需專門設(shè)計(jì)和特殊設(shè)備。 非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備也是化工廠生產(chǎn)中大量存在的設(shè)備， 它是化 工廠生產(chǎn)的一種特色。非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)任務(wù)：就是根據(jù)工藝要求，通過工藝計(jì)算提出、材料、尺寸 和其他一些具體要求。再由化工設(shè)備專業(yè)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，由有關(guān)工廠進(jìn)行制造。 在設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備時，應(yīng)盡量采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的圖紙。13，化工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和化工設(shè)備圖的表達(dá)特點(diǎn)基本特點(diǎn)： . 基本形體以回轉(zhuǎn)體為主. 各部結(jié)構(gòu)尺寸大小相差懸殊. 殼體上開孔和管口多. 廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件. 采用焊接結(jié)構(gòu)多. 對材料有特殊要求. 防泄漏安全結(jié)構(gòu)要求高表達(dá)特點(diǎn)： . 視圖配置靈活 設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)表達(dá)： 立式設(shè)備一般為主、 俯

13、視 圖；臥式設(shè)備一般為主、左 （右） 視圖； 在明確表示物體的前提下，使視圖數(shù)量 為最少；避免使用虛線表示物體的輪廓及棱線，避免重復(fù) ；結(jié)構(gòu)形狀簡單，易 于表達(dá)的零件，其零件圖可直接畫在裝配圖中適當(dāng)位置。. 需注意細(xì)部結(jié)構(gòu)的表達(dá);局部放大圖 （也稱“節(jié)點(diǎn)詳圖” ） ：表達(dá)細(xì)部結(jié)構(gòu)時，可畫成局部視圖、剖視 或剖面等形式。 放大比例可按規(guī)定比例， 也可不按比例作適當(dāng)放大， 但都要標(biāo)注 清楚; 夸大畫法：對于折流板、管板、殼體壁厚、墊片及各種管壁厚，在按總體比 例縮小。難以表達(dá)其厚度，可作適當(dāng)?shù)目浯螽嫵觥? 斷開和分層畫法：對于過高或過長的化工設(shè)備，如塔、換熱器及儲罐等，為 了采用較大的比例清楚地表

14、達(dá)設(shè)備結(jié)構(gòu)和合理地使用圖幅， 常使用斷開畫法， 即 用雙點(diǎn)劃線將設(shè)備中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)或相同結(jié)構(gòu)斷開，使圖形縮短，簡化作圖。. 多次旋轉(zhuǎn)的表達(dá)方法：管口、開口及其它附件，為了在主視圖上表達(dá)它們的結(jié)構(gòu)形狀及位置高度，使用多次旋轉(zhuǎn)的表達(dá)方法。. 管口方位的表達(dá)方法：用管口方位圖來表達(dá)設(shè)備的各管口及其它附件如地腳 螺栓等的分布的情況，并注寫管口方位見圖號××管口方位圖。. 簡化畫法使用多：接管法蘭；標(biāo)準(zhǔn)化零部件；外購部件；液面計(jì)；有規(guī)律分 布的重復(fù)結(jié)構(gòu). 化工設(shè)備表面鍍涂層或襯里的畫法：薄涂層 ；薄襯層；厚涂層；厚襯層. 部分設(shè)備和零件不需單獨(dú)繪制圖樣：14, 露天布置的優(yōu)點(diǎn)及適宜

15、設(shè)備：優(yōu)點(diǎn)：（ 1）可以節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資。 （2）節(jié)約土地，減少土建施工工 程量，加快基建速度。（3）對有火災(zāi)危險(xiǎn)性的爆炸設(shè)備，露天布置可以降低廠房 耐火等級，降低廠房造價(jià)。 （4）有利于化工生產(chǎn)的防火，防爆，防毒（對毒性較 大或劇毒的化工生產(chǎn)除外） （ 5）對廠房的擴(kuò)建 改建具有較大的靈活性。 缺點(diǎn)：操作條件差，自控要求高，受大氣影響等。設(shè)備：大型貯罐（液體原料儲罐、成品儲罐） ；塔設(shè)備（精餾塔、吸收塔、涼水 塔）換熱器（噴淋式換熱器） ；氣柜等設(shè)備。室內(nèi)布置設(shè)備：往復(fù)泵、空壓機(jī)、冷凍機(jī)等機(jī)械傳動設(shè)備以及結(jié)晶器、釜式反應(yīng) 器等易受氣溫影響的設(shè)備。15，車間設(shè)備布置的要求（ 一 ）

16、滿足生產(chǎn)工藝要求：1、設(shè)備排列順序：按照工藝流程的順序進(jìn)行布置；保證水平方向和垂直方向的 連續(xù)性；避免物料的交叉往返；充分利用廠房的垂直空間布置設(shè)備。2、設(shè)備排列方法：根據(jù)廠房寬度和設(shè)備尺寸確定。寬度不超過 9m的車間：一邊 為設(shè)備，另一邊作為操作位置和通道等。3、操作間距：考慮相應(yīng)的操作位置和運(yùn)輸通道；考慮堆放一定數(shù)量的原料、半 成品、成品和包裝材料所需的面積和空間。4、安全距離： 設(shè)備與設(shè)備之間；設(shè)備與建筑物之間 安全距離的大?。涸O(shè)備的種類和大?。辉O(shè)備上連接管線的多少、管徑的大小；檢 修的頻繁程度（ 二） 滿足安裝和檢修要求 ： 考慮設(shè)備按裝、檢修所需的空間和面積；要考慮設(shè) 備能順利進(jìn)出車

17、間； 對樓上設(shè)備要考慮設(shè)置吊裝孔； 考慮設(shè)備檢修、 拆卸以及運(yùn) 送物料所需的起重運(yùn)輸設(shè)備。（ 三 ） 滿足土建要求： 笨重設(shè)備和會產(chǎn)生很大振動的設(shè)備應(yīng)設(shè)置在底層； 布置設(shè)備 應(yīng)避開建筑物的柱子和主梁； 設(shè)備不應(yīng)布置在建筑物的沉降縫和伸縮縫； 設(shè)備不 應(yīng)布置在樓梯、大門和窗前。（ 四 ） 滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求： a ，采光：使操作人員位于設(shè)備和窗之間，背 光操作，特別高大的設(shè)備要避免靠窗布置。 b，通風(fēng)：首先考慮如何有效地增強(qiáng) 自然對流通風(fēng)其次是機(jī)械送風(fēng)和排風(fēng)。 c，防火防爆： 凡屬火災(zāi)危險(xiǎn)性的甲 乙類 廠房，必須采取相應(yīng)的防火防爆措施。 d，環(huán)境保護(hù)：考慮相應(yīng)的環(huán)保措施，以免對環(huán)境造成污染

18、。16，管架按其作用分類及各自的特點(diǎn)：（1） 固定支架： 用在管道上不允許有任何位移的地方。 它除支撐管道的重量外， 還承受管道的水平作用力。 如在熱力管線的各個補(bǔ)償器之間設(shè)置固定支架， 可以 分配各補(bǔ)償器分擔(dān)的補(bǔ)償量， 并且兩個固定支架之間必須安裝補(bǔ)償器， 否則這段 管子將會因熱脹冷縮而損壞。 在設(shè)備管口附近設(shè)置固定支架， 可減少設(shè)備管口的 受力。（3） 導(dǎo)向支架：用于允許軸向位移而不允許橫向位移的地 端和鑄鐵閥的兩側(cè)。（4） 彈簧吊架：當(dāng)管道有垂直位移時 , 例如熱力管線的水 管處，以及沿樓板下面鋪設(shè)的管道 , 均可采用彈簧吊架 直位移時仍然可以提供必要的支吊力 17，管道的連接方式：（2）滑動支架：滑動支架只起支撐作用，允許管道在平面上有一定的位移。 方，如型補(bǔ)償器的兩平管段或垂直管到頂部彎 。彈簧有彈性，當(dāng)管道垂18，管道軸測圖及其內(nèi)容