化工設(shè)計(jì)-第二章工藝流程設(shè)計(jì)080425!1

第二章工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)設(shè)計(jì)《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》第二章工藝流程設(shè)計(jì)《化工設(shè)計(jì)》精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》本章主要內(nèi)容：2.1生產(chǎn)方法和工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)的選擇2.2工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)設(shè)計(jì)2.3工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)圖2.4典型設(shè)備的自控方案2.5工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)圖計(jì)算機(jī)繪制軟件簡介本章重點(diǎn)難點(diǎn)：工藝流程選擇原則和設(shè)計(jì)方法；工藝流程圖的類型及其繪制法；設(shè)備、管道、閥門與管件、自控方案的表示方法。

第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料第一節(jié)生產(chǎn)(shēngchǎn)方法和工藝流程的選擇

教學(xué)內(nèi)容：理解生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則和生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)和內(nèi)容。重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.1生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇(xuǎnzé)一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇(xuǎnzé)的原則在選擇(xuǎnzé)生產(chǎn)方法和工藝流程時(shí)，應(yīng)該著重考慮以下三項(xiàng)原則：1.先進(jìn)性2.可靠性3.合理性2.1

生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.1生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)確定生產(chǎn)方法和工藝流程時(shí)，通常要經(jīng)過下列幾個(gè)階段：1.資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研；2.生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研；3.對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對比。2.1

生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料第二節(jié)工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容：理解工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和工藝流程的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握工藝流程設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容，以及反應(yīng)過程、原料預(yù)處理過程、產(chǎn)物的分離凈化(jìnghuà)過程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題。難點(diǎn)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，以反應(yīng)過程為核心，根據(jù)反應(yīng)過程的特點(diǎn)，提出對原料預(yù)處理過程、產(chǎn)物的分離凈化(jìnghuà)過程的的要求，組織工藝流程。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.2工藝流程設(shè)計(jì)一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)（1）確定整個(gè)流程的組成；（2）確定每個(gè)過程或工序(gōngxù)的組成；（3）確定工藝操作條件；（4）控制方案的確定；（5）原料與能量的合理利用；（6）制定“三廢”處理方案；（7）制定安全生產(chǎn)措施。2.2工藝流程設(shè)計(jì)第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.2工藝流程設(shè)計(jì)二、工藝流程設(shè)計(jì)的方法工藝流程設(shè)計(jì)方法，首先要看所確定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運(yùn)行過的成熟工藝，還是待開發(fā)的新工藝。前者是可以參考借鑒但需要局部改進(jìn)或局部采用(cǎiyòng)新技術(shù)、新工藝的問題；后者須針對新技術(shù)開發(fā)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。工藝流程分為四大部分：原料預(yù)處理過程、反應(yīng)過程、產(chǎn)物的后處理（分離凈化）過程和“三廢”的處理過程。第二章工藝流程設(shè)計(jì)

2.2工藝流程設(shè)計(jì)精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》工藝流程設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面的問題：（1）以反應(yīng)過程為中心（2）原料預(yù)處理過程（3）產(chǎn)物的分離凈化（4）產(chǎn)品的后處理（5）未反應(yīng)原料的循環(huán)與利用（6）確定“三廢”排出物的處理措施（7）確定公用工程的配套措施（8）確定操作(cāozuò)條件和制定控制方案（9）制定切實(shí)可靠的安全生產(chǎn)措施（10）保溫、防腐的設(shè)計(jì)第二章工藝流程設(shè)計(jì)

2.2工藝流程設(shè)計(jì)精品資料第三節(jié)工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)圖教學(xué)內(nèi)容：理解工藝流程圖的種類和表達(dá)內(nèi)容和管道儀表(yíbiǎo)流程圖的設(shè)備、管道、管件、閥門和儀表(yíbiǎo)控制點(diǎn)的表達(dá)方法。重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握管道儀表(yíbiǎo)流程圖的設(shè)備、管道、管件、閥門和儀表(yíbiǎo)控制點(diǎn)的表達(dá)內(nèi)容和方法，以及管道標(biāo)注內(nèi)容和方法。難點(diǎn)是如何確定管道等級，以及管道標(biāo)注內(nèi)容和表示方法。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖一、工藝流程圖的種類（一）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(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它是設(shè)計(jì)開始(kāishǐ)時(shí)供工藝方案討論常用的流程圖，是工藝流程圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

圖2-1脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖1一羅茨鼓風(fēng)機(jī)；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風(fēng)機(jī)；6一再生塔；7一除塵塔精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖一、工藝流程圖的種類（二）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(túxíng)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)階段的沒計(jì)成品，提交設(shè)計(jì)主管部門和投資者審查，并用作投產(chǎn)后的操作與技術(shù)改造的重要資料。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

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。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖一、工藝流程圖的種類（三）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(gè)工程項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的一個(gè)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(nóngdù)等)的測量點(diǎn)，并表示出自動(dòng)控制的方案。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖一、工藝流程圖的種類（四）管道儀表流程圖管道儀表流程圖(PI圖)是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，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。PI圖在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)繪制(huìzhì)A版PI圖(初版)、B版PI圖(內(nèi)審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認(rèn)版)；在詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)繪制(huìzhì)E版PI圖(詳1版)、F版PI圖(詳2版)、G版PI圖(施工版)。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)管道儀表流程圖(PI圖)應(yīng)依據(jù)“化工(huàgōng)工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定”HG20519-92和“管道儀表流程圖設(shè)計(jì)規(guī)定”HG20559-93的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行繪制。（一）通用設(shè)計(jì)規(guī)定1、圖紙規(guī)格與圖幅管道儀表流程圖的圖紙應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，并帶有設(shè)計(jì)單位名稱的統(tǒng)一標(biāo)題欄。圖幅應(yīng)采用0號(hào)(A0)標(biāo)準(zhǔn)尺寸圖紙，也可用1號(hào)(Al)標(biāo)準(zhǔn)尺寸圖紙。2、線條與比例3、文字與字母的標(biāo)注4、圖面布置2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表(yíbiǎo)流程圖(PI圖)（二）設(shè)備的表示方法1、圖形化工設(shè)備在圖上一般可不按比例、用中線條、按HG20519.31規(guī)定的設(shè)備和機(jī)械的圖例畫出能夠顯示設(shè)備形狀特征的主要輪廓，并表示出設(shè)備類別特征以及內(nèi)部、外部構(gòu)件(內(nèi)、外構(gòu)件亦用中線條)。常用設(shè)備和機(jī)械的圖形畫法，可參見表2-2，其他設(shè)備可參照畫出。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)（二）設(shè)備的表示方法2、設(shè)備的標(biāo)注（1）標(biāo)注的內(nèi)容工藝管道儀表流程圖上應(yīng)標(biāo)注設(shè)備位號(hào)及名稱。（2）設(shè)備的位號(hào)每臺(tái)設(shè)備均有相應(yīng)的位號(hào);設(shè)備位號(hào)由兩部分組成，前部分用大寫英文字母表示設(shè)備類別;后部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)備所在位置(工序)及同類設(shè)備的順序，一般數(shù)字為3-4位。例如，圖2-3中的“J101”，由三部分組成：J為設(shè)備類別代號(hào)。（3）標(biāo)注的方式PI圖上通常要表示兩處設(shè)備位號(hào)，第一處設(shè)備位號(hào)表示在設(shè)備旁，在設(shè)備位號(hào)線上部注寫設(shè)備位號(hào)，不注設(shè)備名稱；第二處位號(hào)表示在設(shè)備相對應(yīng)位置的圖紙上方或下方(xiàfānɡ)，在位號(hào)線上部注寫設(shè)備位號(hào)，在位號(hào)線下部注寫設(shè)備名稱。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)（三）管道的表示方法(fāngfǎ)1．管道的畫法2、管道的標(biāo)注2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)（四）閥門與管件的表示(biǎoshì)方法2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法管道儀表流程圖上要以規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，表示出在設(shè)備、機(jī)械(jīxiè)、管道和儀表站上的全部儀表。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設(shè)計(jì)

表2-11儀表安裝位置的圖形符號(hào)精品資料第四節(jié)典型(diǎnxíng)設(shè)備的自控方案教學(xué)內(nèi)容：理解泵類、壓縮機(jī)、換熱器、反應(yīng)器及蒸餾塔的自控方案的內(nèi)容和方法，以及自控設(shè)計(jì)條件的內(nèi)容。重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握(zhǎngwò)泵類、壓縮機(jī)、換熱器、反應(yīng)器及蒸餾塔的自控方案。難點(diǎn)是如何確定操縱變量、主變量和副變量，以及控制方案的表達(dá)方法。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型設(shè)備的自控方案一、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(kěyǐ)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。2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

(a)控制泵的出口閥門開度(b)控制泵的出口旁路圖2-7離心泵的拴制方案精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型設(shè)備的自控(zìkònɡ)方案二、壓縮機(jī)的自控(zìkònɡ)方案

2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

圖2-9壓縮機(jī)分程控制方案圖2-10壓縮機(jī)旁路控制方案精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型(diǎnxíng)設(shè)備的自控方案三、換熱器的自控方案2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

(a)改變被控物料流量(b)改變物料旁路流量圖2-12控制被控物料流量的控制方案精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型設(shè)備的自控(zìkònɡ)方案四、反應(yīng)器的自控(zìkònɡ)方案(一)釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

(c)載熱體流量釜溫串級控制(d)夾套溫度釜溫串級控制(e)釜壓釜溫串級控制圖2-16釜式反應(yīng)器的溫度控制方案精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型(diǎnxíng)設(shè)備的自控方案四、反應(yīng)器的自控方案(二)固定床反應(yīng)器的溫度控制2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

(a)用進(jìn)料濃度控制(b)用進(jìn)料溫度控制Ⅰ(c)用進(jìn)料溫度控制Ⅱ(d)用冷料量控制圖2-17固定床反應(yīng)器的控制方案精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.4典型(diǎnxíng)設(shè)備的自控方案五、蒸餾塔的控制方案2.4典型設(shè)備的自控方案第二章工藝流程設(shè)計(jì)

(a)提餾段控制方案(b)精餾段控制方案圖2-18蒸餾塔原則控制方案精品資料第五節(jié)工藝流程圖計(jì)算機(jī)繪制(huìzhì)軟件教學(xué)內(nèi)容：運(yùn)用多媒體手段演示用PIDCAD繪制工藝流程圖的過程，理解PIDCAD的工作界面和繪制工藝流程圖的步驟(bùzhòu)和方法。重點(diǎn)和難點(diǎn)：有條件的院校，應(yīng)上機(jī)讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪制一個(gè)簡單過程的管道儀表流程圖，重點(diǎn)掌握設(shè)備、管道、管件、閥門和儀表控制點(diǎn)的繪制方法和管道標(biāo)注內(nèi)容和方法。難點(diǎn)是繪制工藝流程圖的順序，以及各種管線的類型、線寬的確定，閥門類型的確定。精品資料《化工(huàgōng)設(shè)計(jì)》2.5工藝流程圖計(jì)算機(jī)繪制軟件簡介一、計(jì)算機(jī)在繪制工藝流程圖中的應(yīng)用流程圖繪制軟件常用美國Autodesk公司的AutoCAD200x。利用其本身強(qiáng)大的開發(fā)功能(gōngnéng)進(jìn)行了AutoCAD的二次開發(fā)，出現(xiàn)了很多專業(yè)軟件：例如AspenTech公司AspenPlus；加拿大VMG集