陳聲宗 化工設(shè)計--第二章--2013

1、第二章 工藝流程(n y li chn)設(shè)計Chart 2 Process flow design共七十三頁工藝流程(n y li chn)設(shè)計的重要性： 工藝流程設(shè)計是化工(hugng)工藝設(shè)計的核心。 工藝流程設(shè)計和車間布置設(shè)計決定整個裝置的基本面貌； 工藝流程設(shè)計與設(shè)備的設(shè)計選型與布置，工藝計算和管路設(shè)計密切相關(guān)。工藝流程設(shè)計的過程： 工藝流程設(shè)計開始于可行性研究，完善于初步設(shè)計、擴大初步設(shè)計和施工圖設(shè)計各個階段。 工藝流程設(shè)計貫穿于整個設(shè)計過程中，是由淺入深、由定性而定量逐步分階段地進行的。共七十三頁工藝流程(n y li chn)設(shè)計：通過工藝流程圖的形式，形象的反應(yīng)了化工生產(chǎn)(sh

2、ngchn)從原料進入到產(chǎn)品輸出過程包括物料和能量的變化，物料的流向以及生產(chǎn)中所經(jīng)歷的工藝過程和使用的設(shè)備儀表工藝流程圖概括了整個生產(chǎn)過程的全貌共七十三頁2.1 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇2.2 工藝流程設(shè)計2.3 工藝流程圖2.4 典型設(shè)備的自控方案(fng n)2.5工藝流程圖計算機繪制軟件重點：原料路線的選擇；工藝流程選擇及設(shè)計；工藝流程圖的類型。 難點：典型(dinxng)設(shè)備的自控方案。共七十三頁 在化工產(chǎn)品成本中，原料費用一般占有相當高的比例（如6070），不同原料自然會有不同的工藝路線，同一原料也會有好幾種工藝路線，它們的技術(shù)經(jīng)濟指標也不相同。因此必須通過對比(dub)，得出最佳方

3、案。 補充：原料路線(lxin)的選擇共七十三頁原料來源(liyun)的可靠性化工生產(chǎn)過程大部分是連續(xù)生產(chǎn)，進行正常生產(chǎn)的基本條件是原料的穩(wěn)定供應(yīng)。在選擇原料時，必須考慮資源的儲藏量是否豐富，開采和運輸條件如何如果所用的原料是其它企業(yè)的產(chǎn)品時，則應(yīng)考慮該企業(yè)的發(fā)展前景，它是否能保證本企業(yè)的需要原料路線的選擇原則(yunz)是什么？共七十三頁盡可能選擇當?shù)鼗蚋浇脑霞瓤纱_保來源，又能減少運輸費用和貨運量。經(jīng)濟性經(jīng)濟性是指采用不同的原料路線所造成的經(jīng)濟效果，而不能只看原料本身價格的高低。在選擇原料時，必須(bx)考慮該種原料是否符合技術(shù)要求。 所選擇的原料路線最好是沒有副產(chǎn)物或副產(chǎn)物較少的。 共

4、七十三頁資源(zyun)利用的合理性從整體利益出發(fā)，根據(jù)國家的資源政策合理利用資源也要努力開拓低品位礦產(chǎn)資源合理利用的方法。 當幾種原料在原則上都符合以上要求時，以選擇投資少、成本較低，而勞動生產(chǎn)率較高的原料為宜。 共七十三頁舉例：煤、石油和天然氣是化學工業(yè)(gngy)特別是有機化學工業(yè)(gngy)的基礎(chǔ)礦產(chǎn)資源。上世紀三、四十年代以后，化工生產(chǎn)逐漸由以煤為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)為以石油為基礎(chǔ)。知道(zh do)為什么嗎？ 答案：就是由于石油是液態(tài)原料，開采和運輸都比較方便和經(jīng)濟，從性質(zhì)上說含氫量較高，更宜于用來生產(chǎn)有機化工原料，使生產(chǎn)經(jīng)濟性明顯地優(yōu)于原來的煤化工生產(chǎn)。技術(shù)可行性經(jīng)濟合理性供需可能性共七十三頁

5、工藝路線通常(tngchng)指生產(chǎn)方法。 可以用不同原料、不同生產(chǎn)方法(fngf)，不同工藝流程生產(chǎn)同一產(chǎn)品。 化工設(shè)計中遇到的大多數(shù)是已有工藝路線的工藝流程設(shè)計。工藝技術(shù)路線選擇在各種可能的工藝技術(shù)路線中，經(jīng)過比較確定一條效果最好的工藝技術(shù)路線為擬建項目采用。 此項工作是項目可行性研究工作的核心。 2.1 工藝路線的確定共七十三頁一、確定工藝路線(lxin)應(yīng)考慮的因素 技術(shù)可行性實驗室研究項目的工程化 經(jīng)濟合理性經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益 原料的純度及來源如礦石的品位等 公用工程中的水源及電力供應(yīng)缺水地區(qū) 環(huán)境保護(hunjng boh)三廢的產(chǎn)生和處理 安全生產(chǎn)從設(shè)備上、技術(shù)上、管理

6、上保障安全 符合國家相關(guān)政策法規(guī)以上各項一票否決，必須對各項仔細審查，以免造成重大損失。共七十三頁二、工藝(gngy)路線選擇的原則1. 先進性指技術(shù)上先進和經(jīng)濟上合理(hl)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，能耗少和回收利用好的生產(chǎn)方法。2. 可靠性指所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。對于尚在試驗階段的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)慎重對待?？煽啃允枪に嚰夹g(shù)路線選擇的首要原則。在選擇工藝技術(shù)路線時，應(yīng)考慮獲得此生產(chǎn)方法的技術(shù)資料是否有困難、特殊設(shè)備的設(shè)計和加工制造是否可能，以及該種生產(chǎn)方法是否成熟等，決不能把沒有通過嚴格的科學鑒定

7、的試驗性工藝技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)性企業(yè)中。共七十三頁如何判斷工藝技術(shù)路線的可靠性？ 主要從流程是否通暢、生產(chǎn)(shngchn)是否安全，工藝是否穩(wěn)定，消耗定額、生產(chǎn)(shngchn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和三廢排放能否穩(wěn)定可靠地達到預(yù)定指標來判斷。共七十三頁如何開展可靠性的評價？ 在可行性研究中，可以(ky)通過對已投產(chǎn)的同類項目進行現(xiàn)場考察，并搜集較長時間的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)來進行判斷，不可只憑文獻報道的資料、數(shù)據(jù)或口說無憑的介紹來決定。 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程(n y li chn)的選擇 共七十三頁3. 合理性結(jié)合國情(guqng)中國是發(fā)展中國家在工廠設(shè)計時不僅要從技術(shù)觀點考慮，也應(yīng)結(jié)合中國具體(jt

8、)國情：(1) 中國人的消費水平及各種化工產(chǎn)品的消費趨勢；(2) 中國化工機械設(shè)備及電氣儀表的制造能力；(3) 中國化工生產(chǎn)所用的原材料設(shè)備所用金屬材料供應(yīng)情況；(4) 中國環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定和三廢排放情況；(5) 勞動就業(yè)與化工生產(chǎn)自動化關(guān)系；(6) 資金籌措與外匯貯備情況。在生產(chǎn)方法和工藝流程論證中需全面衡量，綜合考慮三項原則。技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理共七十三頁三、工藝路線確定(qudng)的步驟1. 搜集(suj)資料，調(diào)查研究搜集國內(nèi)外同類生產(chǎn)廠的相關(guān)資料：工藝路線的特點、投資情況、生產(chǎn)運營情況；設(shè)備制造的難易程度及維修保養(yǎng)要求；原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治理；安全和勞動保護措

9、施等。2. 原料路線的選擇根據(jù)當?shù)刭Y源情況，原料的運輸情況，不同原料引發(fā)出來的反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化率；不同原料主、副反應(yīng)的產(chǎn)品是否滿足需要等決定原料路線。共七十三頁 幾種工藝路線在國內(nèi)外的采用情況及發(fā)展趨勢； 產(chǎn)品的質(zhì)量指標及產(chǎn)品規(guī)格情況； 生產(chǎn)能力及產(chǎn)品規(guī)格； 原材料、能量消耗情況； 建設(shè)費用及產(chǎn)品成本； 三廢的產(chǎn)生及治理情況； 安全生產(chǎn)與勞動(lodng)保護措施； 其他特殊情況。3. 落實(lush)設(shè)備4. 全面對比確定工藝流程和生產(chǎn)方法共七十三頁工藝流程設(shè)計在確定原料路線和工藝路線基礎(chǔ)上，使操作過程和選用(xunyng)設(shè)備型式具體化的過程(guchng)。工藝流程設(shè)計成果工藝流程設(shè)計圖。

10、2.2 工藝流程設(shè)計工藝流程也稱加工流程或生產(chǎn)過程，是按原材料投入到成品生產(chǎn)順序，連續(xù)地通過設(shè)備或管道進行的加工過程。一、工藝流程設(shè)計的任務(wù) 確定生產(chǎn)流程中各生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式由原料制成產(chǎn)品； 繪制各設(shè)計階段的工藝流程圖圖解的形式表示生產(chǎn)過程。共七十三頁工藝流程設(shè)計(shj)應(yīng)解決的問題：(1) 確定(qudng)整個流程的組成； (2) 確定每個過程或工序的組成；(3) 確定操作條件；(4) 控制方案的確定；(5) 合理利用原料及能量； (6) 制定三廢的治理方法。(7) 制定安全生產(chǎn)措施。二、工藝流程設(shè)計方法從工藝角度進行流程設(shè)計 一般工藝流程部分為四個重要部分，即：原料預(yù)

11、處理、反應(yīng)過程、產(chǎn)物的后處理(分離純化)、三廢處理。原料原料貯存進料預(yù)處理反應(yīng)產(chǎn)品分離產(chǎn)品精制貯存包裝產(chǎn)品 工藝流程設(shè)計須以反應(yīng)過程為中心。共七十三頁 反應(yīng)器類型及操作方式 (連續(xù)、間歇(jin xi)反應(yīng)的動力學特性、物料特性(txng)、工藝條件 能量供給、移出方式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計和輔助設(shè)施。 催化反應(yīng)催化反應(yīng)方式和催化劑的選擇。確定主反應(yīng)裝置，可參考文獻、資料、中試結(jié)果或已工業(yè)化裝置。(2) 原料預(yù)處理過程主反應(yīng)對原料提出要求：如純度、溫度、壓力以及加料方式等。(1) 確定主反應(yīng)裝置共七十三頁(3) 產(chǎn)物后處理 副反應(yīng)的發(fā)生乙烯裂解反應(yīng)物 受反應(yīng)時間或化學平衡限制，產(chǎn)物中存在過剩組分(zf

12、n)如合成NH3、尿素過程中，過量H2、NH3 有害雜質(zhì)凈化合成氣的脫硫、脫碳 產(chǎn)物中有復雜的聚集狀態(tài)，也增加了后處理過程。預(yù)熱(冷)汽化干燥粉碎(fn su)篩分提純精制混合配制壓縮等根據(jù)原料性質(zhì)、處理方法不同可選不同的裝置及輸送方式。如連續(xù)催化重整裝置的原料預(yù)處理過程：泵送、換熱、加熱爐加熱、預(yù)加氫、預(yù)脫砷和預(yù)分餾等。 共七十三頁(4) 三廢(snfi)處理三廢(snfi)：廢氣、廢液、廢渣所含有害物質(zhì)在排放前應(yīng)該達到排放標準相關(guān)政策法規(guī)!盡量綜合利用，變廢為寶；污染問題不解決，不允許投產(chǎn)。(5) 其他相關(guān)措施及設(shè)計 確定公用工程的配套措施動力電、水、蒸汽、壓縮空氣、冷凍、電熱、氮氣等。

13、確定操作條件和控制方案控制方案和控制儀表。 制定安全生產(chǎn)措施對開車、停車、長期運轉(zhuǎn)及檢修中，可能存在的不安全因素進行分析，制訂切實可靠的安全措施。 保溫、防腐的設(shè)計對需要保溫、防腐的設(shè)備進行設(shè)計。共七十三頁三、工藝流程設(shè)計的基本方法 方案(fng n)比較基本前提原始信息不變 溫度壓力流量流速判斷依據(jù)產(chǎn)品收率原材料單耗能量單耗產(chǎn)品成本工程投資環(huán)保(hunbo)、安全、占地面積等共七十三頁硝化分層混酸氯苯廢酸層出售硝基物層送精制硫酸未反應(yīng)硝酸硝基氯苯硝化分層混酸廢酸層出售硝基物層送精制萃取分層氯苯混合料萃取廢酸層圖1. 硝化-分層方案圖2. 硝化-分層-萃取方案已知混酸組成：HNO3為47%，H

14、2SO4為49%，H2O為4%。氯苯與混酸中的HNO3的摩爾分數(shù)為1:1.1。硝化(xio hu)溫度為80，硝化時間為3h，硝化廢酸中含硝酸1.6%，含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的1%。實例比較：用混酸硝化(xio hu)氯苯，制備混合硝基氯苯。共七十三頁2.3 工藝流程(n y li chn)圖一、流程圖的分類(fn li)和用途1. 方框流程圖（block flowsheet） 根據(jù)選定工藝路線，對工藝流程進行概念性設(shè)計時完成的流程圖，不編入設(shè)計文件，多用于項目建議書、可行性研究報告等。 一般用方框、文字表示一個單元，用箭頭表示物流方向，表示化學加工過程的輪廓。工藝流程圖把各個生產(chǎn)

15、單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的生產(chǎn)工藝過程，并用圖形描繪出來。不同設(shè)計階段流程圖的內(nèi)容、重點和深度也有所不同。共七十三頁共七十三頁定性標出由原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的變化、流向以及(yj)所采用的各種化工單元及設(shè)備，供設(shè)計開始(kish)時工藝方案討論。2. 工藝流程簡圖（simplified flowsheet）設(shè)計初始階段用來表達整個工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣，不編入設(shè)計文件。3. 工藝物料流程圖（process flowsheet）完成物料衡算和熱量衡算后，以圖形與表格的形式反映物料衡算和熱量衡算的結(jié)果，即繪制工藝物料流程圖工藝物料流程圖列入初步設(shè)計階段的設(shè)計文件，為設(shè)計審

16、查提供資料。也作為生產(chǎn)操作和技術(shù)改造的參考資料設(shè)計檔案資料。29！共七十三頁工藝(gngy)物料流程圖中： 采用常用圖例表示出主要工藝設(shè)備及部分關(guān)鍵(gunjin)的輔助設(shè)備；用箭頭表示物流方向，標注工藝設(shè)備位號和名稱； 用表格表示出各物流的T、p、Vs、組成；在有熱量變化的設(shè)備旁，標出熱量計算值。 物料表包括物料名稱、質(zhì)量流量、質(zhì)量分數(shù)、摩爾流量和摩爾分率。有時還列出物料的某些參數(shù)如溫度、壓力、密度等。共七十三頁共七十三頁 完成設(shè)備設(shè)計計算，確定控制方案，即可繪制初步設(shè)計階段帶控制點工藝流程圖。并作為(zuwi)設(shè)計成果編入初步設(shè)段的設(shè)計文件中。在帶控制點的工藝流程圖中：(1) 用圖例表示出

17、全部工藝設(shè)備、工藝物料管道、輔助管道。(2) 表示出工藝物料和輔助管道的流向及工藝物料管道上的閥門、異徑管等管件，不畫法蘭、彎頭、三通等一般管件。(3) 表示出工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等）的測量點自動控制方案。4. 帶控制點工藝流程(n y li chn)圖（process and control flowsheet） 帶控制點的工藝流程圖初步設(shè)計階段帶控制點工藝流程圖施工設(shè)計階段帶控制點工藝流程圖也稱管道及儀表流程圖(PID圖)共七十三頁(4) 標注全部設(shè)備的位號和名稱(mngchng)。(5) 表示出全部管道的管道代號、管徑、材料、保溫等。5. 管道儀表(ybio)

18、流程圖（piping and instrument diagram）施工階段工藝流程圖 PID圖，PI圖，PID圖是以車間(裝置)或工段為主項進行繪制，原則上一個車間或工段繪一張圖，如流程復雜可分成數(shù)張，但仍算一張圖，使用同一圖號。所有工藝流程圖不按精確比例繪制，一般設(shè)備(機器)圖例只取相對比例。 設(shè)備名稱、位號和參數(shù)；接管和連接形式；設(shè)備安裝標高； 配管所有工藝、公用工程管線規(guī)格、取樣點位置。 儀表與儀表配管包括調(diào)節(jié)閥、旁通閥、安全閥；儀表沖洗、吹掃等。共七十三頁各種不同版本，對應(yīng)(duyng)不同的深度根據(jù)不同的情況減少版次化工工藝設(shè)計施工圖內(nèi)容和深度(shnd)統(tǒng)一規(guī)定HG/T 2051

19、9-2009設(shè)備圖形及管線、管件；標注；圖例；標題欄；圖紙規(guī)格和圖幅：一般采用0號標準圖紙；也可用1號標準圖紙；但對于同一裝置只能用一種規(guī)格的圖紙！線條和比例：線條寬度推薦值如表2-1所示32！文字和字母的標注：勻稱、工整，采用工程字；漢字高度；指數(shù)、分數(shù)、注腳尺寸的數(shù)字字體；34！備注欄、詳圖和表格：流程圖的右側(cè)，一般為備注欄、詳圖和表格的區(qū)域；34！圖面布置：順流程從左至右排布，也順應(yīng)管道連接走向；塔、反應(yīng)器、儲罐、換熱器、加熱爐；泵、壓縮機、鼓風機、振動機械、離心機、運輸設(shè)備、稱量設(shè)備；沒有安裝高度的設(shè)備；有安裝高度的設(shè)備共七十三頁二、工藝流程圖繪制內(nèi)容(nirng)及表示方法以PID圖

20、為例1. PID圖的組成(z chn)(1) 設(shè)備圖形及管線、管件：將各設(shè)備按工藝流程順序，表示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號等。(2) 標注：設(shè)備位號、名稱，管道號、管徑及管道等級，管段編號，儀表控制點圖形符號、字母代號、儀表位號，必要尺寸、數(shù)據(jù)等。(3) 圖例：對流程圖中所采用的代號、符號及其他標注的說明，有時還有設(shè)備位號的索引等。(4) 標題欄：注寫圖名、圖號、設(shè)計項目、設(shè)計階段等。圖2-4圖2-5共七十三頁2. 設(shè)備(shbi)的表示方法(1) 設(shè)備(shbi)的畫法圖例：參照表2-2，按比例用細實線（b/3）繪制。相對位置：設(shè)備間高低和樓面高低相對位置，

21、一般也按比例繪制。相同系統(tǒng)(或設(shè)備)的處理：兩個或兩個以上相同的系統(tǒng)(或設(shè)備)，一般應(yīng)全部畫出。(2) 設(shè)備的標注標注的內(nèi)容：設(shè)備在圖上應(yīng)標注位號及名稱。標注的方式：設(shè)備位號、名稱一般標注在相應(yīng)設(shè)備圖形上方或下方。T- A設(shè)備位號線相同設(shè)備尾號設(shè)備順序號主項代號/工序編號設(shè)備分類35！P301A共七十三頁序號設(shè)備名稱代號序號設(shè)備名稱代號1塔T7火炬、煙囪S2泵P8換熱器E3壓縮機、鼓風機C9起重機L4反應(yīng)器R10攪拌器M5容器(儲槽、儲罐)V11稱量設(shè)備W6工業(yè)爐F12其他設(shè)備X常用(chn yn)設(shè)備代號3. 管道的畫法及標注一般應(yīng)畫出所有工藝材料(cilio)和輔助物料的管道。主工藝物料管

22、道用粗實線，輔助管線用中實線，儀表及信號傳輸管線用細實線或細虛線繪制。管道儀表流程圖管道和管件圖形符號HG/T 20559.3-93具體畫法40！共七十三頁(2) 管道(gundo)的標注一般橫向(hn xin)管道標注在管道上方，豎向管道（直管）標注在管道左邊。分段注明流體代號、管道代號、管徑、管道等級及絕熱（隔聲）代號 管道代號管道號：物料代號+主項代號+管道分段順序號（管段順序號）主項代號工段或工序代號，用一位或兩位數(shù)字表示。管道分段順序號按工藝流程順序用兩位數(shù)字01，02等編號。共七十三頁物料(w lio)代號一般以物料(w lio)的英文名稱的首字母大寫表示。共七十三頁 管徑管徑一般

23、標注公稱直徑，公制(gngzh)管以mm單位，只標數(shù)字，DN25，標注(bio zh)25；英制管以英寸為單位，需標注英寸符號，如1/2、4等。 管道等級為簡化管道及管件規(guī)格，使管道組成件標準化，將各種管道組成件按管道的材質(zhì)、壓力和直徑三個參數(shù)適當分級。如A1A：A 公稱壓力等級代號1管道材料等級順序號，九個不同系列的管道材料等級；A 管道材質(zhì)類別代號41！HG/T 20519.6-2009共七十三頁代號功能類型備注代號功能類型備注HCPDE保溫保冷人身防護防結(jié)露電伴熱采用保溫材料采用保冷材料采用保溫材料采用保冷材料采用電熱帶和保溫材料SWOJN蒸汽伴熱熱水伴熱熱油伴熱夾套伴熱隔聲采用蒸汽伴管

24、和保溫材料采用熱水伴管和保溫材料采用熱油伴管和保溫材料采用夾套管和保溫材料采用隔聲材料 隔熱代號管道的使用溫度范圍及隔熱隔音功能(gngnng)類型，以英文字母和數(shù)字(shz)或英文字母給以標注。絕熱及隔聲代號HG/T 20519.2-2009共七十三頁4. 管件和閥門(f mn)的圖形符號一般(ybn)連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無特殊需要不予畫出。豎管上的閥門在圖上的高低位置應(yīng)大致符合實際高度。HG/T 20519.2-200943-44！共七十三頁共七十三頁5. 儀表(ybio)控制點在相應(yīng)(xingyng)管道大致安裝位置標注儀表及控制點。儀表控制點標注包括圖形符號、字母代

25、號和儀表位號三部分。(1) 圖形符號儀表的圖形符號為直徑約10mm的細線（b/3）圓；執(zhí)行器的圖形符號由調(diào)節(jié)機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)兩部分組合而成。(2) 字母代號表示被測變量和儀表功能過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號HG/T 20505-2000共七十三頁字母第一字母后繼字母字母第一字母后繼字母被測變量或初始變量修飾詞功能被測變量或初始變量修飾詞功能ABCDEFGHIJKLM分析噴嘴火焰電導率密度電壓流量尺度手動電流功率時間或時間程序物位水分或濕度差比掃描報警供選用控制檢出元件玻璃指示自動.手動操作指示燈NOPQRSTUVWXYZ供選用供選用壓力或真空數(shù)量或件數(shù)發(fā)射性速度或頻率溫度多變量粘度質(zhì)量

26、或力未分類供選用位置積分.積算安全供選用節(jié)流孔試驗點積分、積算記錄或打印開關(guān)或聯(lián)鎖傳達（變送）多功能閥、擋板套管未分類計算器驅(qū)動器、執(zhí)行器被測變量和儀表功能(gngnng)的字母代號共七十三頁(3) 儀表(ybio)位號儀表位號的方法(fngf)是將字母代號填寫在圓圈上半部分，數(shù)字編號填寫在圓圈下半部分。第一個字母表示被測變量，后繼字母表示儀表的功能；數(shù)字編號表示儀表的順序號，可按車間或工段進行編號。常用組合字母表 45！共七十三頁儀表圖形符號：儀表安裝位置的圖形符號： 表2-11 46頁！常規(guī)(chnggu)測量儀表圖形符號： 表2-12F I C 1 1 6功能(gngnng)標志回路編號

27、工序號順序號共七十三頁共七十三頁共七十三頁首頁圖 每個單獨裝置（包括若干個工序）編制一份首頁圖，適用(shyng)于該裝置的工藝管道儀表流程圖和輔助物料、公用物料管道儀表流程圖。47！共七十三頁2.4 典型設(shè)備的自控(z kn)流程2.4.1 輸送(sh sn)設(shè)備的自控流程一、離心泵流量調(diào)節(jié)離心泵基本流程包括：入口閥、出口閥、出口處的止回閥、出口壓力表、泵體前后設(shè)放凈閥。1. 簡單管路流量調(diào)節(jié)方式(1) 直接節(jié)流法優(yōu)點：簡單易行，普遍采用。缺點：能耗大。限制：不適宜于正常流量低于額定流量30%以下的場合。共七十三頁(2) 旁路(pn l)調(diào)節(jié)優(yōu)點：調(diào)節(jié)閥直徑(zhjng)小，可用于小流量調(diào)節(jié)

28、。缺點：使泵的總效率降低。(3) 調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速采用變頻電機2. 出口多分支管路流量調(diào)節(jié)共七十三頁二、容積(rngj)泵（往復泵、齒輪泵、螺桿泵和漩渦泵） 禁止(jnzh)在出口管道上直接安裝節(jié)流裝置來調(diào)節(jié)流量，原因：容積泵流量減小，壓力急劇上升。 調(diào)節(jié)方法：旁路調(diào)節(jié)；改變轉(zhuǎn)速或改變沖程大??； 圖是旋渦泵的流量調(diào)節(jié)流程。共七十三頁2.4.2 管殼式換熱器的自控(z kn)流程一、無相變的管殼式換熱器方法1：通過調(diào)節(jié)流體(lit)1的流量來控制流體2的出口溫度。 (T1-T2)(t2-t1)，調(diào)節(jié)熱流體流量；共七十三頁3. 在冷、熱流體流量(liling)均不允許改變可采用分流調(diào)節(jié)。共七十三頁二、

29、有相變的管殼式換熱器1. 蒸汽(zhn q)冷凝加熱器方法1：調(diào)節(jié)ps，改變蒸汽冷凝溫度，調(diào)節(jié)加熱器傳熱(chun r)溫差。方法2：改變A，控制冷介質(zhì)溫度。利用冷凝水出口閥調(diào)節(jié)換熱器中的冷凝水量，設(shè)計中必須考慮留有設(shè)計裕量。共七十三頁2. 再沸器調(diào)節(jié)加熱介質(zhì)(jizh)流量共七十三頁三、 加熱爐出爐溫度控制：根據(jù)被加熱介質(zhì)出爐溫度(wnd)調(diào)節(jié)燃料量。進料流量(liling)控制：進料在爐管中產(chǎn)生汽化或分解時，爐管壓降隨氣化率變化，應(yīng)在進料前設(shè)流量調(diào)節(jié)器。共七十三頁2.4.3 精餾塔的自控流程一、精餾塔的基本控制(kngzh)方案1. 按精餾段指標控制在LR、D、VS及W四個變量(binli

30、ng)中，一個為控制變量(binling)，一個保持恒定，其余兩個按回流罐和再沸器的液位調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)。常用方案1：根據(jù)塔板溫度控制LR，VS流量恒定，如右圖a方案。方案2：回流比很大時，一般用精餾段塔板溫度控制D，保持VS流量恒定，見右圖b方案。 適合于釜液的純度要求較之餾出液為高的情況，即塔底為主要產(chǎn)品時，采用此方案；當液相進料，對塔頂和塔底產(chǎn)品的質(zhì)量要求相近，也采用此方案；控制方案：以提餾段溫度為衡量質(zhì)量的間接指標，以改變再沸器加熱量為控制手段共七十三頁2. 按提餾段指標(zhbio)控制方案(fng n)1：用提餾段塔板溫度控制加熱蒸汽量，控制VS，保持LR恒定，D和W都按物料平衡關(guān)系

31、，由液位調(diào)節(jié)器控制，如右圖a方案。目前應(yīng)用最多的方案。方案2：用提餾段塔板溫度控制釜液流量W，保持LR恒定，D由回流罐的液位調(diào)節(jié)，蒸汽量由再沸器的液位調(diào)節(jié)，見右圖b方案。該方案當W較小時比較平穩(wěn)。適合于餾出液的純度要求較之釜液為高的情況，采用此方案；控制方案：以精餾段溫度為衡量質(zhì)量的間接指標，以改變回流量加熱量為控制手段共七十三頁二、蒸餾塔的具體(jt)控制方案1. 塔頂壓力(yl)控制(1) 塔頂氣體不冷凝時，用塔頂線調(diào)節(jié)閥；(2) 部分冷凝時，在回注罐出口不凝氣線設(shè)調(diào)節(jié)閥。共七十三頁(3) 塔頂全凝時，塔頂壓力控制方案(fng n)如下： 常壓塔：塔頂可不設(shè)壓力控制系統(tǒng)，回流(hu li)

32、罐設(shè)一通大氣的管道。 減壓塔：改變不凝性氣體抽吸量；改變旁路吸入空氣或惰性氣體量。共七十三頁加壓塔a.餾出物中不含或僅含微量不凝性體時：冷凝器的冷劑量控制；直接調(diào)節(jié)塔頂氣相流量(liling)；采用熱旁路；用冷凝器排液量與熱旁路接合(jih)的方法。共七十三頁共七十三頁b. 餾出物中含有少量不凝氣：分程控制(kngzh)，首先用冷卻水調(diào)節(jié)閥控制(kngzh)塔壓，再打開放空(fng kng)閥，維持塔壓。c. 餾出物中含有較多不凝氣：改變回流罐的氣相排放量，適于進料 流量、組分、塔釜加熱蒸汽壓力波動不大，且塔頂蒸汽流經(jīng)冷凝器 的阻力變化不大的條件。共七十三頁2. 精餾塔的溫度控制分餾塔頂溫度(

33、wnd)：以塔頂冷凝回流量或塔頂循環(huán)回流量。再沸器溫度：熱載體流量控制共七十三頁3. 精餾塔流量(liling)控制：進料流量、回流量控制共七十三頁4. 精餾塔液位塔釜、回流罐、塔側(cè)抽出斗、進料貯槽、成品(chngpn)貯槽液位控制。共七十三頁壓縮機的自控方案(fng n) 壓縮機的控制方案，常采用如圖2-9所示的分程控制方案。即出口流量控制器操縱兩個控制閥，吸入閥只能關(guān)至一定開度，若需要更小流量，則打開旁路調(diào)節(jié)閥，這樣可以避免直接調(diào)節(jié)進口流量而導致入口端負壓嚴重的缺陷。 圖2-9 壓縮機分程控制(kngzh)方案 圖2-10壓縮機旁路控制方案 共七十三頁四、反應(yīng)器的自控方案 (一)釜式反應(yīng)器的溫度(wnd)自動控制 (c)載熱體流量釜溫串級控制 (d)夾套溫度(wnd)釜溫串級控制 (e)釜壓釜溫串級控制圖2-16 釜式反應(yīng)器的溫度控制方案共七十三頁四、反應(yīng)器的自控(z kn)方案(二)固定床反應(yīng)器的溫度控制 (a)用進料濃度控制(kngzh) (b)用進料溫度控制 (c) 用進料溫度控制 (d)用冷料量控制圖2-17 固定床反應(yīng)器的控制方案 共七十三頁2.5 工藝流程圖計算