化工設計緒論課件

化工設計

DesignofChemicalEngineering1

教師聯(lián)系方式

高筠

Tel：2722090(h)教學組辦公室：化工樓三層化工系辦公室（答疑地點）2教學要求與安排1.學時:

講課36h2.成績評定:

平時50%期末50%3.學習方法:

預習、聽講、復習、做作業(yè)；課堂討論；答疑（時間？）3主要參考書:《高等學校畢業(yè)設計（論文）指導手冊·化工卷》國家教委高教司高教出版社《化工設計》婁愛娟華東理工大學出版社《化工設計》王靜康主編化學工業(yè)出版社《化學過程設計》倪進方主編化學工業(yè)出版社《化工項目設計訓練》MartynS.Ray著余立新等譯清華大學出版社

5課程性質(zhì)和目的：本課程為化學工程與工藝專業(yè)的專業(yè)限選課。課程以化工工藝設計為重點，講述化工設計的原則、方法、設計程序和技巧，以及各種化工設備圖和各種化工工藝圖的繪制及閱讀方法。通過本課程的學習，使學生學會應用已學過的基礎理論解決實際工程問題，從過程的物料衡算及熱量衡算入手，確定典型工藝過程的流程及工藝條件、設備選型；了解化工生產(chǎn)中的設備材質(zhì)、安全生產(chǎn)、三廢治理等問題。通過加強基礎、面向?qū)嶋H、引導思維、啟發(fā)創(chuàng)新，使學生掌握一定的化工設計知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，為其將來從事化工過程的開發(fā)、設計、建設和科學管理打下基礎。6化工新技術從概念形成至付諸實施投產(chǎn),大體要經(jīng)過的主要階段：化工技術的研究過程開發(fā)項目設計工程建設試車投產(chǎn)等等79《化工設計》是高等學?；瘜W工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)必修課。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地獲得化工設計（理論、規(guī)定、程序和方法）的基本知識和基本方法。培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和求是精神，嚴謹負責協(xié)調(diào)創(chuàng)新的工作作風和基本設計技能，提高綜合運用所學知識去分析問題、解決問題的能力，為學生順利開展畢業(yè)設計工作打下堅實的基礎。該課程同時是提高學生綜合素質(zhì)，使大學生向工程師轉(zhuǎn)化的一個重要的教學環(huán)節(jié)。10課程主要內(nèi)容:化工設計概論（1章）工藝流程的設計（3、4、5、6章）物料衡算和熱量衡算（7章）化工設備設計（8章）化工車間布置設計（9章）非工藝設計條件（10章）計算機在化工設計中的應用（11章）11§1-1化工設計的種類一、根據(jù)項目性質(zhì)分類（一）新建項目設計（二）重復建設項目設計（三）已有裝置的改造設計13二、根據(jù)設計性質(zhì)分類（一）新技術開發(fā)過程中的設計(1)概念設計(2)中試設計(3)基礎設計1415§1-2化工廠設計的工作程序17項目建議書1.項目建設目的和意義，即項目提出的背景和依據(jù)，投資的必要性及經(jīng)濟意義；2.產(chǎn)品需求初步預測；3.產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模；4.工藝技術方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術來源）；5.資源、主要原材料、燃料和動力的供應；6.建廠條件和廠址初步方案；7.環(huán)境保護；8.工廠組織和勞動定員估算；9.項目實施規(guī)劃設想；10.投資估算和資金籌措設想；11.經(jīng)濟效益和社會效益的初步估算。18可行性研究報告1.總論。2.需求預測。包括國內(nèi)外需求情況預測和產(chǎn)品的價格分析。3.產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模。4.工藝技術方案包括工藝技術方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要設備的選擇、工藝和設備擬采用標準化的情況等內(nèi)容。5.原材料、燃料及水電汽的來源與供應。6.建廠條件和廠址選擇布局方案。7.公用工程和輔助設施方案8.環(huán)境保護及安全衛(wèi)生。9.工廠組織、勞動定員和人員培訓。10.項目實施規(guī)劃。11.投資估算和資金籌措。12.經(jīng)濟效益評價及社會效益評價。13.結論包括綜合評價和研究報告的結論等內(nèi)容。19擴大初步設計21施工圖設計工藝專業(yè)方面的主要內(nèi)容包括：工藝圖紙目錄、工藝流程圖、設備布置圖、設備一覽表、非定型設備制造圖、設備安裝圖、管道布置圖、管架管件圖、設備管口方位圖、設備和管路保溫及防腐設計等；非工藝專業(yè)方面有土建施工圖、供水、供電、給排水、自控儀表線路安裝圖等。22§1-3化工車間（裝置）工藝設計的程序及設計內(nèi)容一、設計準備工作二、方案設計（工藝流程設計）三、化工計算（物料衡算、能量衡算以及設備選型和計算）四、車間布置設計五、化工管路設計六、提供設計條件（非工藝專業(yè)的設計條件）七、編制概算書及編制設計文件概算書：初步設計階段編制的車間投資的大概計算設計文件：設計說明書、附圖（流程圖、布置圖、設備圖等）和附表（設備一覽表、材料匯總表等）23§1-5設計文件（車間工藝專業(yè)設計）一、擴大初步設計文件二、施工圖文件的編制25一、擴大初步設計文件（一）設計依據(jù)（1）文件，如計劃任務書以及其他批文等。（2）技術資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等。（二）設計指導思想和設計原則（1）設計所遵循的具體方針政策和指導思想。（2）總括各專業(yè)的設計原則，如工藝路線的選擇、設備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。（三）產(chǎn)品方案①產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；②產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格；③產(chǎn)品規(guī)模（噸／年）；④副產(chǎn)品數(shù)量（噸／年）；⑤產(chǎn)品包裝方式。26一、擴大初步設計文件（七）工藝計算1.物料計算（1）物料計算的基礎數(shù)據(jù)。（2）物料計算結果以物料平衡圖表示，計量單位用小時(h)（連續(xù)操作）或每批投料量Kg或M3（分批操作），采用的計量單位在一個項目內(nèi)要統(tǒng)一。2.主要工藝設備的選型、化工計算和材料選擇(1)基礎數(shù)據(jù)來源包括物料及熱量計算數(shù)據(jù)、主要化工數(shù)據(jù)等。(2)主要工藝設備的工藝計算按流程編號為序進行編寫。3.一般工藝設備以表格形式分類表示計算和選擇結果。（表1-1至表1-6）工藝設備一覽表按非定型工藝設備和定型工藝設備兩類編制。（表1-7）4.工藝用的水、蒸汽、冷凍用量。（表1-8）5.分批操作的設備要排列工藝操作時間表和動力負荷曲線。29一、擴大初步設計文件（八）主要原料、動力消耗定額及消耗量（表1-9）（九）生產(chǎn)控制分析（表1-10）（十）儀表和自動控制（方案體現(xiàn)在流程圖上，設備列表）（十一）技術保安、防火及工業(yè)衛(wèi)生（十二）車間布置（車間布置說明及設備平面圖與剖面圖）（十三）公用工程（水、電、蒸汽等）（十四）“三廢”治理及綜合利用（表1-11）（十五）車間維修（人員、設備）（十六）土建（設計說明、圖、表）（十七）車間裝置定員（表1-12）（十八）概算30一、擴大初步設計文件（十九）技術經(jīng)濟1.投資

（表1-13）

2.產(chǎn)品成本（表1-14、表1-15）（二十）存在問題及建議（二十一）擴大初步設計中必要的附表及附圖附表：工藝設備一覽表、自控儀表一覽表、公用工程設備材料表附圖：帶控制點工藝流程圖、車間布置圖（平面圖及剖面圖）、關鍵設備總圖、建筑平面、立面、剖面圖31二、施工圖文件的編制(一)施工圖設計文件目錄(二)工藝施工圖設計文件32工藝施工圖設計文件(1)工藝設計說明。(2)帶控制點工藝流程圖（施工流程圖）。帶控制點工藝流程圖應表示出全部工藝設備和物料管路、閥件等，進出設備的輔助管線和工藝及自動儀表的圖例、符號。(3)輔助管路系統(tǒng)圖。(4)首頁圖。(5)設備布置圖。(6)設備一覽表。(7)管路布置圖。(8)配管設計模型。(9)管段圖。(10)管架和非標準管件圖。(11)管段表。(12)管架表。(13)綜合材料表。(14)管口方位圖。(15)換熱器條件圖。

33附：畢業(yè)設計說明書內(nèi)容一、總論（概述、文獻綜述、設計任務的依據(jù)或項目來源等）二、生產(chǎn)流程或生產(chǎn)方案確定三、生產(chǎn)流程簡述四、工藝計算書（物料衡算、熱量衡算）五、主要設備的工藝計算和設備選型六、原材料、動力消耗定額及消耗量＊單位產(chǎn)品（噸）的消耗量（及消