化工設(shè)計(jì) 第2章工藝流程設(shè)計(jì)-修改

1、第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 2.1 2.1 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 2.2 2.2 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 2.3 2.3 工藝流程圖工藝流程圖 2.4 2.4 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案 2.5 2.5 用用AutoCAD P&IDAutoCAD P&ID繪制工藝流程圖繪制工藝流程圖一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則 （1 1）先進(jìn)性）先進(jìn)性 技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上合理可行 先進(jìn)性評(píng)價(jià)包括：技術(shù)先進(jìn)性、建設(shè)投資、生產(chǎn)成本、消耗定額及對(duì)環(huán)境的危害等方面（2 2）可靠性）可靠性

2、指生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。原料來(lái)源是否可靠。（3 3）合理性）合理性 國(guó)家資源的合理利用、建廠地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃、“三廢”處理是否可行等。第一節(jié)第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇綜合考慮各方面因素，進(jìn)行流程優(yōu)化流程優(yōu)化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。一個(gè)化學(xué)過(guò)程如何實(shí)現(xiàn)工程化？在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)的前提下進(jìn)行一個(gè)化學(xué)過(guò)程如何實(shí)現(xiàn)工程化？在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)的前提下進(jìn)行工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)。二二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟（1 1）資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研； 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)方法及工藝流程；國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)方法及工藝流程； 原料來(lái)源及產(chǎn)品應(yīng)用情況；原料來(lái)

3、源及產(chǎn)品應(yīng)用情況； 試驗(yàn)研究報(bào)告；試驗(yàn)研究報(bào)告；綜合利用及三廢處理；綜合利用及三廢處理；生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平；生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平；安全技術(shù)及勞動(dòng)保護(hù)措施；安全技術(shù)及勞動(dòng)保護(hù)措施； 設(shè)備的大型化及制造、運(yùn)輸情況；設(shè)備的大型化及制造、運(yùn)輸情況； 基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積；基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積； 水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應(yīng)；水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應(yīng)； 廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料；工廠環(huán)境與周?chē)那闆r。廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料；工廠環(huán)境與周?chē)那闆r。（2 2）生產(chǎn)設(shè)備類(lèi)型與制造廠商調(diào)研生產(chǎn)設(shè)備類(lèi)型與制造廠商調(diào)研 設(shè)備是實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的關(guān)鍵，同時(shí)在

4、投資中占很大比例。設(shè)備是實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的關(guān)鍵，同時(shí)在投資中占很大比例。（3 3）對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比 第二節(jié)第二節(jié) 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)（流程組織或過(guò)程合成）（流程組織或過(guò)程合成） 按步驟逐步解決以下問(wèn)題：按步驟逐步解決以下問(wèn)題：（1 1）確定整個(gè)流程的組成；）確定整個(gè)流程的組成；由哪些生產(chǎn)過(guò)程和單元過(guò)程構(gòu)成？各個(gè)單元之間如何連接？由哪些生產(chǎn)過(guò)程和單元過(guò)程構(gòu)成？各個(gè)單元之間如何連接？流程組織：流程組織：權(quán)衡技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、安全、工程等方面的因素，在過(guò)程開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)權(quán)衡技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、安全、工程等方面的因素，在過(guò)程開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)

5、上，結(jié)合化工生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將某個(gè)化工過(guò)程的原料準(zhǔn)備、的基礎(chǔ)上，結(jié)合化工生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將某個(gè)化工過(guò)程的原料準(zhǔn)備、反應(yīng)合成、產(chǎn)物分離三個(gè)階段的有關(guān)單元操作有機(jī)地組合在一起，形成一反應(yīng)合成、產(chǎn)物分離三個(gè)階段的有關(guān)單元操作有機(jī)地組合在一起，形成一個(gè)較優(yōu)的工藝流程。個(gè)較優(yōu)的工藝流程。以以煤煤為原料生產(chǎn)為原料生產(chǎn)合成氨合成氨為例：為例：氣化氣化( (造氣造氣) ) C C、O O2 2、HH2 2O O COCO、HH2 2、COCO2 2COCO變換變換 COCO + H + H2 2O = COO = CO2 2 + +HH2 2脫硫、脫碳脫硫、脫碳 除去混合氣體中的除去混合氣體中的HH2

6、 2S S、COCO2 2甲烷化甲烷化 除去混合氣體中剩余的少量除去混合氣體中剩余的少量COCO、COCO2 2合成合成 NN2 2+ + HH2 2 = = NHNH3 3? ?O O2 2C CCOCOHH2 2COCO2 2HH2 2COCO2 2NN2 2HH2 2空分空分HH2 2S S、COCO2 2變變換換造造氣氣甲甲烷烷化化脫脫硫硫脫脫碳碳分分離離合合成成氨氨原料原料循環(huán)氣循環(huán)氣微量微量COCO、COCO2 2所以合成氨由以下所以合成氨由以下生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程組成：組成：C NH3例如：脫硫和變換過(guò)程的順序？例如：脫硫和變換過(guò)程的順序？要解決各個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)方法、安排順序問(wèn)題要解決

7、各個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)方法、安排順序問(wèn)題煤氣化工藝的改變及鈷鉬耐硫催化劑的使用，改變了合成煤氣化工藝的改變及鈷鉬耐硫催化劑的使用，改變了合成氨工藝流程中變換和脫硫的順序。氨工藝流程中變換和脫硫的順序。中壓氣化，先變換，再中壓氣化，先變換，再脫硫脫硫，避免煤氣熱，避免煤氣熱冷冷熱的流程以及產(chǎn)生能量的損失。熱的流程以及產(chǎn)生能量的損失。同時(shí)副產(chǎn)蒸汽。從而大大減少蒸汽耗量，取得顯著的節(jié)能同時(shí)副產(chǎn)蒸汽。從而大大減少蒸汽耗量，取得顯著的節(jié)能降耗效果。降耗效果。這也是研制新型變換催化劑的原因和動(dòng)力之所這也是研制新型變換催化劑的原因和動(dòng)力之所在。在。 例如：脫硫和變換過(guò)程的順序如何組織？例如：脫硫和變換過(guò)程的順序如何

8、組織？以以COCO變換變換制氫制氫生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程為例，為例，將將CO由由42%-65%降低至降低至0.4%以下：以下： CO CO + H + H2 2O = COO = CO2 2 + +HH2 2+ +H H 可逆放熱反應(yīng)可逆放熱反應(yīng)過(guò)程組成：過(guò)程組成：粗煤氣除水粗煤氣除水 預(yù)熱預(yù)熱 配比水蒸氣（過(guò)量）配比水蒸氣（過(guò)量） 反應(yīng)反應(yīng) 降溫降溫( (回收反應(yīng)熱回收反應(yīng)熱) )反應(yīng)反應(yīng) 降溫降溫( (回收反應(yīng)熱回收反應(yīng)熱) )降溫降溫( (回收多余水蒸氣回收多余水蒸氣 ) ) 蒸汽冷凝液分離蒸汽冷凝液分離催化劑催化劑（2 2）確定每個(gè)過(guò)程或工序的組成；）確定每個(gè)過(guò)程或工序的組成；每個(gè)每個(gè)過(guò)程過(guò)

9、程又由許多又由許多單元過(guò)程單元過(guò)程組成。組成。由哪些設(shè)備來(lái)完成？設(shè)備之間如何連接？設(shè)備主要工藝參數(shù)？由哪些設(shè)備來(lái)完成？設(shè)備之間如何連接？設(shè)備主要工藝參數(shù)？原料預(yù)處理原料預(yù)處理反應(yīng)反應(yīng)分離分離工藝流程設(shè)計(jì)的方法：工藝流程設(shè)計(jì)的方法：流程組織（過(guò)程合成）流程組織（過(guò)程合成）化工過(guò)程的典型流程框圖化工過(guò)程的典型流程框圖原料預(yù)處理階段反應(yīng)合成階段產(chǎn)物分離階段工藝流程設(shè)計(jì)即確定整個(gè)流程的組成，合理進(jìn)行流程組織。工藝流程設(shè)計(jì)即確定整個(gè)流程的組成，合理進(jìn)行流程組織。原料預(yù)處理階段：原料預(yù)處理階段： 以物理方法為主，但不排除化學(xué)方法。 可能要用到一些分離的單元操作。 可能牽涉到“三廢”處理。 可能有副產(chǎn)品產(chǎn)出

10、。反應(yīng)合成階段：反應(yīng)合成階段： 可能是多步反應(yīng)組成（多個(gè)反應(yīng)器）。 多個(gè)反應(yīng)器之間可能穿插著分離單元操作。 產(chǎn)物分離階段：產(chǎn)物分離階段： 可能要用到多種單元操作。 重視“三廢”處理技術(shù)問(wèn)題。 重視回收。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 在兩個(gè)反應(yīng)器之間為什么可能要用到分離操作？經(jīng)濟(jì)效益的重要來(lái)源之一。耐硫變換流程示意圖耐硫變換流程示意圖（3 3）確定工藝操作條件；）確定工藝操作條件；確定整個(gè)生產(chǎn)工序或每臺(tái)設(shè)備要達(dá)到和確定整個(gè)生產(chǎn)工序或每臺(tái)設(shè)備要達(dá)到和保持的操作條件。保持的操作條件。溫度、壓力、濃度、液位、流量溫度、壓力、濃度、液位、流量容積、換熱面積容積、換熱面積？（4）控制方案的確定；）控制方案的確定；如何維持

11、以上操作條件，及實(shí)現(xiàn)各參數(shù)之間如何維持以上操作條件，及實(shí)現(xiàn)各參數(shù)之間的聯(lián)系？確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。的聯(lián)系？確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。德士古（德士古（GE）水煤漿氣化概略流程）水煤漿氣化概略流程磨煤機(jī)磨煤機(jī)煤漿泵煤漿泵氣化爐氣化爐鎖斗鎖斗蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)熱水塔旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器混合器混合器第二節(jié)第二節(jié) 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 水洗塔水洗塔合成氣合成氣煤煤渣水渣水酸氣酸氣廢渣廢渣烷烷基基化化苯，甲苯塔苯，甲苯塔苯苯 塔塔乙乙 苯苯 塔塔乙乙 苯苯 塔塔苯苯 乙乙 烯烯乙乙苯苯脫脫氫氫乙烯乙烯多烷基苯多烷基苯苯苯, ,甲苯甲苯苯乙烯苯乙烯苯苯重物質(zhì)重物質(zhì)乙苯回流乙苯回流

12、苯回流苯回流乙烯乙烯: :苯苯= =1:51:5560K, 600kPa850K例例3-4 3-4 苯乙烯制取過(guò)程：苯乙烯制取過(guò)程：反應(yīng)器之間穿插著分離單元操作，未反應(yīng)完的物料重新回到反應(yīng)器。第二節(jié)第二節(jié) 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 流程組織得好不好，怎么來(lái)判斷？流程組織得好不好，怎么來(lái)判斷？產(chǎn)物收率、原材料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、工程投資等。產(chǎn)物收率、原材料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、工程投資等?？紤]環(huán)保、安全、占地面積等因素?？紤]環(huán)保、安全、占地面積等因素?；ゎI(lǐng)域包括相關(guān)領(lǐng)域的一些科技進(jìn)步與發(fā)明，都可能對(duì)某個(gè)產(chǎn)品化工領(lǐng)域包括相關(guān)領(lǐng)域的一些科技進(jìn)步與發(fā)明，都可能對(duì)某個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)

13、程的流程組織帶來(lái)顯著的影響。生產(chǎn)過(guò)程的流程組織帶來(lái)顯著的影響。 流程模擬流程模擬 Aspen Plus 流程圖繪制流程圖繪制AutoCAD P&ID流程組織的依據(jù)流程組織的依據(jù): : 過(guò)程開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；過(guò)程開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)行方案比較進(jìn)行方案比較計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：（5 5）原料與能量的合理利用）原料與能量的合理利用；計(jì)算并確定各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時(shí)合理地做好能量回收與綜合利用，降低能耗以確定水、電、蒸汽和燃料的消耗（6 6）制定）制定“三廢三廢”處理方案處理方案；對(duì)全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對(duì)于暫

14、時(shí)無(wú)法回收利用的，則須進(jìn)行妥善處理。（7 7）制定安全生產(chǎn)措施）制定安全生產(chǎn)措施。對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的化工裝置在開(kāi)車(chē)、停車(chē)、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)以及檢修過(guò)程中，可能存在哪些不安全因素進(jìn)行認(rèn)真分析，再遵照國(guó)家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制訂出切實(shí)可靠的安全措施。第二節(jié)第二節(jié) 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 耐硫變換工藝流程方案設(shè)計(jì)：耐硫變換工藝流程方案設(shè)計(jì)：變換反應(yīng)分段；變換反應(yīng)分段；根據(jù)變換爐進(jìn)出口氣體溫度設(shè)計(jì)合理的換熱流程。根據(jù)變換爐進(jìn)出口氣體溫度設(shè)計(jì)合理的換熱流程。變換過(guò)程核心設(shè)備：變換爐變換過(guò)程核心設(shè)備：變換爐其他重要設(shè)備：換熱設(shè)備其他重要設(shè)備：換熱設(shè)備要考慮高溫、高壓，要考慮高溫、高壓，氫腐蝕等因素。氫

15、腐蝕等因素。各變換爐出口溫度、變換率的確定各變換爐出口溫度、變換率的確定 COCO + H + H2 2O = COO = CO2 2 + +HH2 2+ +HH圖圖1 1 變換爐平衡溫度曲線、最適宜溫度、操作線圖變換爐平衡溫度曲線、最適宜溫度、操作線圖第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖工藝物料流程圖工藝物料流程圖管道儀表流程圖管道儀表流程圖把各個(gè)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(gè)完把各個(gè)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(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程，并用圖形描繪出來(lái)，即是工藝流程圖。整的生產(chǎn)工藝過(guò)程，并用圖形描繪出來(lái)，即是工藝流程圖。工藝流程圖中的主要線型：工藝

16、流程圖中的主要線型：第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖 輔助物料管線輔助物料管線其他如工藝設(shè)備、其他如工藝設(shè)備、閥門(mén)、管件、儀閥門(mén)、管件、儀表為細(xì)實(shí)線表為細(xì)實(shí)線工藝主物料管線工藝主物料管線原有管道原有管道蒸汽伴熱管道蒸汽伴熱管道電伴熱管道電伴熱管道保溫管道保溫管道第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖（一）按設(shè)計(jì)階段不同分類(lèi)（一）按設(shè)計(jì)階段不同分類(lèi) 方案（不計(jì)入設(shè)計(jì)文件） 工藝流程簡(jiǎn)圖（草圖）工藝流程簡(jiǎn)圖（草圖）（示意圖）（示意圖） 初步設(shè)計(jì)文件（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)） 工藝物料流程圖工藝物料流程圖（PFD） 管道儀表流程圖管道儀表流程圖（PID） 施工圖設(shè)計(jì)文件（詳細(xì)工程設(shè)計(jì)） 管道儀表流程圖管道儀表流程圖

17、（PID最終版）最終版）一、工藝流程圖的種類(lèi)一、工藝流程圖的種類(lèi)Process Flow Diagram （PFD）Piping and Instrumentation Diagram（PID或或 P&ID）1 1、工藝流程草圖、工藝流程草圖 工藝流程草圖工藝流程草圖又稱(chēng)方案流程圖方案流程圖或流程示意圖流程示意圖，是用來(lái)表達(dá)整個(gè)工廠或車(chē)間生產(chǎn)流程的圖樣。它定性地定性地標(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。用于工藝方案討論。用于工藝方案討論。 脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖H2S約占總硫含量的90半水煤氣脫

18、硫工藝流程說(shuō)明：半水煤氣脫硫工藝流程說(shuō)明：圖圖2-1是合成氨工藝中原料氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖。半水是合成氨工藝中原料氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖。半水煤氣自氣柜用煤氣自氣柜用羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)1從底部鼓入從底部鼓入脫硫塔脫硫塔2，稀氨水自，稀氨水自氨水槽氨水槽3用用氨水泵氨水泵4-1從脫硫塔頂部泵進(jìn)入，用氨水吸收半從脫硫塔頂部泵進(jìn)入，用氨水吸收半水煤氣中的硫化氫。由水煤氣中的硫化氫。由脫硫塔脫硫塔2底部出來(lái)的廢氨水，經(jīng)底部出來(lái)的廢氨水，經(jīng)氨水氨水泵泵4-2打入打入再生塔再生塔6的上部，用的上部，用鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)5由再生塔下部向塔內(nèi)由再生塔下部向塔內(nèi)吹進(jìn)空氣使廢氨水解吸。解吸出來(lái)的硫化氫隨空氣流從塔吹

19、進(jìn)空氣使廢氨水解吸。解吸出來(lái)的硫化氫隨空氣流從塔頂排出頂排出（應(yīng)該回收硫）（應(yīng)該回收硫）。再生氨水則由再生塔底部排出，。再生氨水則由再生塔底部排出，用用氨水泵氨水泵4-1送往脫硫塔循環(huán)使用。脫硫后的半水煤氣經(jīng)送往脫硫塔循環(huán)使用。脫硫后的半水煤氣經(jīng)除除塵塔塵塔7除塵后，去壓縮工段進(jìn)行壓縮。除塵后，去壓縮工段進(jìn)行壓縮。2、工藝物料流程圖、工藝物料流程圖(PFD) 工藝物料流程圖工藝物料流程圖是把物料衡算物料衡算和熱量衡算熱量衡算的結(jié)果反映在流程圖上。它是初步設(shè)計(jì)階段最它是初步設(shè)計(jì)階段最重要、最本質(zhì)、最基礎(chǔ)的圖紙。重要、最本質(zhì)、最基礎(chǔ)的圖紙。芐基甲苯（芐基甲苯（MBT)和二芐基甲苯（和二芐基甲苯（D

20、BT)物料流程圖物料流程圖DBTDBT物料編號(hào)物料編號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)R-101a, b原料儲(chǔ)槽原料儲(chǔ)槽B-101原料泵原料泵3、工藝管道儀表流程圖、工藝管道儀表流程圖(PID或或P&ID)管道儀表流程圖的內(nèi)容管道儀表流程圖的內(nèi)容 畫(huà)出全部工藝設(shè)備、所有工藝物料管線、輔助物料管線、全部閥門(mén)，以及工藝參數(shù)(溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等)的測(cè)量和自動(dòng)控制儀表的位置和功能代號(hào)。管道儀表流程圖的作用管道儀表流程圖的作用 各專(zhuān)業(yè)開(kāi)展設(shè)計(jì)的依據(jù)之一； 施工的依據(jù)； 生產(chǎn)管理、操作、維修和開(kāi)停車(chē)的指導(dǎo)性文件。二、二、 管道儀表流程圖（管道儀表流程圖（PIDPID）1版（詳細(xì)設(shè)計(jì)版（詳細(xì)設(shè)

21、計(jì)1版）版）For Detail Engineering Rev.12版（詳細(xì)設(shè)計(jì)版（詳細(xì)設(shè)計(jì)2版）版）For Detail Engineering Rev.23版（施工版）版（施工版）Approved For Construction工程版工程版PID基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段：詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段：詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段： 上述上述7版版PID為常規(guī)為常規(guī)PID開(kāi)發(fā)過(guò)程，小型或成熟工藝至少完成三個(gè)版次。開(kāi)發(fā)過(guò)程，小型或成熟工藝至少完成三個(gè)版次。有些設(shè)計(jì)院劃分為有些設(shè)計(jì)院劃分為A、B、C、D、E、F、G版。版。 2個(gè)設(shè)計(jì)階段，個(gè)設(shè)計(jì)階段，7版次。版次。A版（初步條件版）版（初步條件版）Approved

22、 For PlanningB版（內(nèi)部審核版）版（內(nèi)部審核版）Issue For ReviewC版（用戶(hù)批準(zhǔn)版）版（用戶(hù)批準(zhǔn)版）Issue For Approval0版（設(shè)計(jì)版）版（設(shè)計(jì)版）Approved For Design工藝版工藝版PID圖樣包括如下內(nèi)容圖樣包括如下內(nèi)容:( l ）圖形圖形 將各設(shè)備的簡(jiǎn)單形狀按工藝流程次序，展示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門(mén)、儀表控制點(diǎn)符號(hào)等。( 2 ）標(biāo)注標(biāo)注 注寫(xiě)設(shè)備位號(hào)及名稱(chēng)、管段編號(hào)、控制點(diǎn)代號(hào)、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。( 3 ）圖例圖例（首頁(yè)圖）。代號(hào)、符號(hào)及其他標(biāo)注的注明，有時(shí)還有設(shè)備位號(hào)的索引等。( 4 ）標(biāo)題欄標(biāo)題欄 注寫(xiě)圖名、

23、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)單位等。第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖管道儀表流程圖管道儀表流程圖(PID)設(shè)計(jì)規(guī)定：設(shè)計(jì)規(guī)定：設(shè)計(jì)規(guī)范：設(shè)計(jì)規(guī)范：HG20559-93管道儀表流程圖設(shè)計(jì)規(guī)定管道儀表流程圖設(shè)計(jì)規(guī)定施工圖規(guī)范：施工圖規(guī)范：HG/T20519-2009化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定各設(shè)計(jì)院自己的設(shè)計(jì)規(guī)定各設(shè)計(jì)院自己的設(shè)計(jì)規(guī)定（一）通用設(shè)計(jì)規(guī)定（一）通用設(shè)計(jì)規(guī)定 （1）圖幅）圖幅 多采用多采用A1圖幅或圖幅或A0圖幅圖幅 PID分主項(xiàng)繪制，分主項(xiàng)繪制，主項(xiàng)較大時(shí)，一個(gè)主項(xiàng)的流程圖一般分成數(shù)張繪制，主項(xiàng)較大時(shí)，一個(gè)主項(xiàng)

24、的流程圖一般分成數(shù)張繪制，每張圖紙按順序編寫(xiě)每張圖紙按順序編寫(xiě)圖號(hào)圖號(hào)。 （2 2）圖線與比例）圖線與比例 流程圖流程圖不要求比例不要求比例，但設(shè)備大小，但設(shè)備大小相對(duì)比例相對(duì)比例要協(xié)調(diào)。要協(xié)調(diào)。名稱(chēng)名稱(chēng)圖線圖線線寬線寬主要用途主要用途粗實(shí)線粗實(shí)線0.80. 9主物料管道流程線主物料管道流程線中粗線中粗線0.40.5 輔助物料管道線輔助物料管道線細(xì)實(shí)線細(xì)實(shí)線0.150.25設(shè)備、閥門(mén)、管件輪廓線設(shè)備、閥門(mén)、管件輪廓線圖線寬度推薦值圖線寬度推薦值第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖（3 3）文字與字母的標(biāo)注）文字與字母的標(biāo)注 字體大小字體大小 7 7、5 5、3.53.5、3 3（4 4）圖面布置

25、）圖面布置 1. 設(shè)備圖形設(shè)備圖形（1）按規(guī)定圖例畫(huà)出按規(guī)定圖例畫(huà)出設(shè)備外形輪廓設(shè)備外形輪廓和和內(nèi)部、外部結(jié)構(gòu)特征內(nèi)部、外部結(jié)構(gòu)特征簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖（P35）；圖例可參照?qǐng)D例可參照HG -20519.2（2）設(shè)備之間的相對(duì)位置及管口位置： 設(shè)備示意圖之間的距離以布置流程線合理方便為原則； 設(shè)備示意圖之間的高低位置高低位置及設(shè)備上接管口的位置接管口的位置應(yīng)符應(yīng)符合實(shí)際情況合實(shí)際情況；（3）設(shè)備保溫及伴熱：畫(huà)出一段隔熱層或伴熱管示意。第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖（二）設(shè)備的表示方法（二）設(shè)備的表示方法 絕熱層絕熱層伴熱管伴熱管 設(shè)備接管口的位置應(yīng)符合實(shí)際情況：對(duì)于圖中換熱器，管程流體？設(shè)備接管口的位

26、置應(yīng)符合實(shí)際情況：對(duì)于圖中換熱器，管程流體？殼程流體？進(jìn)出口位置？殼程流體？進(jìn)出口位置？BBAABBAAA流體走殼程， B流體走管程。固定管板換熱器：固定管板換熱器：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解一些化工設(shè)備了解一些化工設(shè)備的知識(shí)。的知識(shí)。只有了解設(shè)備才能只有了解設(shè)備才能正確畫(huà)好流程圖！正確畫(huà)好流程圖！雙管程四管程分程隔板釜式換熱器釜式換熱器化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共同特點(diǎn)：共同特點(diǎn)：主體（外殼）是壓力容器，內(nèi)部裝有各種強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)的構(gòu)件。填料塔、板式塔如填料塔、板式塔如何畫(huà)？何畫(huà)？列管式：列管式：反應(yīng)同時(shí)換熱固定床：固定床：氣體通過(guò)靜止的催化劑床層流化床：流化床：固體

27、催化劑顆粒處于懸浮運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 反應(yīng)器：反應(yīng)器：（1 1）標(biāo)注內(nèi)容：設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)）標(biāo)注內(nèi)容：設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)設(shè)備位號(hào)的一致性：設(shè)備位號(hào)的一致性：同一工程設(shè)計(jì)中同一設(shè)備在不同設(shè)計(jì)階段的同一工程設(shè)計(jì)中同一設(shè)備在不同設(shè)計(jì)階段的所有圖樣中，位號(hào)必須一致。所有圖樣中，位號(hào)必須一致。不同的設(shè)計(jì)階段設(shè)備增減時(shí)怎么辦？施工圖設(shè)計(jì)階段取消設(shè)備則保留空號(hào)，增加設(shè)備則在該主項(xiàng)內(nèi)按已存施工圖設(shè)計(jì)階段取消設(shè)備則保留空號(hào)，增加設(shè)備則在該主項(xiàng)內(nèi)按已存在的同類(lèi)設(shè)備順序號(hào)后依次編號(hào)。在的同類(lèi)設(shè)備順序號(hào)后依次編號(hào)。例：例：初步設(shè)計(jì)階段： R101 R102 R103 R104施工圖設(shè)計(jì)階段：R101 空號(hào)空號(hào) R103 R104施工

28、圖設(shè)計(jì)階段：R101 R102 R105 R103 R1042、設(shè)備的標(biāo)注、設(shè)備的標(biāo)注第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖（2）設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)的編寫(xiě)規(guī)則：）設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)的編寫(xiě)規(guī)則：（P39）PL精制塔精制塔給料泵給料泵P301a, bPL精制塔精制塔T301PL殘液冷卻器殘液冷卻器E303PL中間中間槽槽V0301P32-33流程圖的設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)流程圖的設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng):第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖PL精制塔精制塔再沸器再沸器E302精精PL泵泵P02PL精制塔頂精制塔頂冷凝器冷凝器E301精精PL儲(chǔ)槽儲(chǔ)槽V302a, b設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)在主項(xiàng)內(nèi)分類(lèi)按順序編寫(xiě)，不得重復(fù)。在主項(xiàng)內(nèi)分類(lèi)按順

29、序編寫(xiě)，不得重復(fù)。P3 01 a, bPL精制塔給料泵精制塔給料泵設(shè)備類(lèi)別代號(hào)設(shè)備類(lèi)別代號(hào)主項(xiàng)代號(hào)主項(xiàng)代號(hào)同類(lèi)設(shè)備順序號(hào)同類(lèi)設(shè)備順序號(hào)相同設(shè)備尾號(hào)相同設(shè)備尾號(hào)位號(hào)線位號(hào)線(粗實(shí)線)可省略可省略A. 設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備順序號(hào)設(shè)備順序號(hào) 在同一主項(xiàng)內(nèi)，按照設(shè)備類(lèi)別，按照設(shè)備類(lèi)別，按流程順序依次編號(hào)。按流程順序依次編號(hào)。相同設(shè)備尾號(hào)相同設(shè)備尾號(hào) 所謂相同設(shè)備相同設(shè)備是指設(shè)備結(jié)構(gòu)大小完全相同、設(shè)備執(zhí)行的任務(wù)完全一致。作用有兩種：增加生產(chǎn)能力增加生產(chǎn)能力或備用設(shè)備備用設(shè)備。 如設(shè)計(jì)選用三臺(tái)泵，2開(kāi)1備例如：P0302A P0302B P0302C 例如合成氨的生產(chǎn)過(guò)程：造氣、變換、脫硫脫碳、甲烷化、合

30、成例如合成氨的生產(chǎn)過(guò)程：造氣、變換、脫硫脫碳、甲烷化、合成設(shè)備分類(lèi)代號(hào)：設(shè)備分類(lèi)代號(hào)： HG 20559-2009、 HG 20559-93主項(xiàng)代號(hào)：主項(xiàng)代號(hào)：按生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)劃分，用數(shù)字代號(hào)表示不同的工序。按生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)劃分，用數(shù)字代號(hào)表示不同的工序。B. 設(shè)備名稱(chēng)的編寫(xiě)設(shè)備名稱(chēng)的編寫(xiě)a) 設(shè)備原名加工藝用途的限定詞；設(shè)備原名加工藝用途的限定詞；（盡可能反映設(shè)備的用途）盡可能反映設(shè)備的用途） 如： 貯槽：貯槽：精精PL貯槽貯槽 ；泵：；泵：精精PL泵泵b)附屬于主設(shè)備的附屬于主設(shè)備的輔助設(shè)備輔助設(shè)備名稱(chēng)前應(yīng)加上名稱(chēng)前應(yīng)加上主設(shè)備名稱(chēng)主設(shè)備名稱(chēng)的限定的限定詞，但可簡(jiǎn)化；詞，但可簡(jiǎn)化； 如： PL

31、精制塔精制塔給料泵給料泵； 萃取解吸塔萃取解吸塔蒸發(fā)器蒸發(fā)器 萃解塔萃解塔蒸發(fā)器蒸發(fā)器 預(yù)精餾塔預(yù)精餾塔回流泵回流泵 預(yù)塔預(yù)塔回流泵回流泵 （3）標(biāo)注方式）標(biāo)注方式第一處：第一處：在設(shè)備圖旁邊或形內(nèi)標(biāo)注位號(hào)，在設(shè)備圖旁邊或形內(nèi)標(biāo)注位號(hào)，此處不注名稱(chēng)此處不注名稱(chēng)。第二處：標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、名稱(chēng)，第二處：標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、名稱(chēng)，標(biāo)注在設(shè)備圖形的正上方或下方；標(biāo)注在設(shè)備圖形的正上方或下方；（4）標(biāo)出設(shè)備管口）標(biāo)出設(shè)備管口畫(huà)出畫(huà)出管口及法蘭，用字母標(biāo)示出每個(gè)管口。管口及法蘭，用字母標(biāo)示出每個(gè)管口。第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖 （三）管道的表示方法（三）管道的表示方法 1管道的畫(huà)法管道的畫(huà)法 P43 表表

32、2-7和表和表2-8 圖上一般應(yīng)畫(huà)出所有工藝管道、閥門(mén)、主要管件和輔助物料所有工藝管道、閥門(mén)、主要管件和輔助物料及公用物料（如蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水等）的管道。及公用物料（如蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水等）的管道。第三節(jié)第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程圖 ( 2 ）交叉與轉(zhuǎn)彎）交叉與轉(zhuǎn)彎 ( 3 ）放氣閥、排液閥及液封）放氣閥、排液閥及液封 液封U 型液封管盡可能按實(shí)際比例長(zhǎng)度表示。 ( 1 ）線型規(guī)定）線型規(guī)定 ( 4 ）管道的接續(xù)）管道的接續(xù) 各流程圖之間的管道連接符號(hào)變換氣去廢熱鍋爐E21059302-2121-040B-2物料去設(shè)備后一張圖號(hào)CWS公用工程物料：公用工程物料：所連接的管道（物料）所

33、連接的管道（物料）所連接的設(shè)備（同一主項(xiàng)）所連接的設(shè)備（同一主項(xiàng)）所連接的圖號(hào)（同一主項(xiàng)）所連接的圖號(hào)（同一主項(xiàng)）圖紙左側(cè)的接續(xù)符號(hào)：圖紙左側(cè)的接續(xù)符號(hào)：圖紙右側(cè)的接續(xù)符號(hào)：圖紙右側(cè)的接續(xù)符號(hào)：工藝物料：工藝物料：物料代號(hào)物料代號(hào)：P41P41管道序號(hào)管道序號(hào)：又稱(chēng)管道分段順序號(hào)，在主項(xiàng)內(nèi)按物料分類(lèi)編寫(xiě)，相同類(lèi)別的物料在同一主項(xiàng)內(nèi)以流向先后為序，依次編號(hào)。公稱(chēng)直徑公稱(chēng)直徑(DN)(DN)：mm,是管子的是管子的名義直徑名義直徑，以，以DNDN表示。表示。凡是同一公稱(chēng)直徑的管子，外徑必定相同，而內(nèi)徑則因壁厚不同而異。凡是同一公稱(chēng)直徑的管子，外徑必定相同，而內(nèi)徑則因壁厚不同而異。如：如： DN50

34、 57DN50 573.5 573.5 574 4 DN100 108 DN100 1084 1084 1086 6 在管道組合號(hào)在管道組合號(hào)PG 0601-50 A1A-H中，中， 50即代表公稱(chēng)直徑即代表公稱(chēng)直徑DN50DN50。公稱(chēng)壓力公稱(chēng)壓力(PN)：MPa 1.0, 1.6, 2.0, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16與內(nèi)徑相與內(nèi)徑相近的整數(shù)近的整數(shù) 2 管道的標(biāo)注管道的標(biāo)注ASME (ASME (美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) )425425對(duì)應(yīng)常溫對(duì)應(yīng)常溫下的壓力下的壓力SI (SI (國(guó)內(nèi)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)) )常溫常溫(120)120)等級(jí)代號(hào)等級(jí)代號(hào)LB(LB)LB

35、(LB)PN(MPa)PN(MPa)等級(jí)代號(hào)等級(jí)代號(hào) PN(MPa)PN(MPa)等級(jí)代號(hào)等級(jí)代號(hào)PN(MPa)PN(MPa)A A150150(260(260) )2 2HH0.250.25R R10.010.0B B3003005 5K K0.60.6S S16.016.0C C400400L L1.01.0T T20.020.0D D6006001111MM1.61.6UU22.022.0E E9009001515NN2.52.5V V25.025.0F F150015002626P P4.04.0WW32.032.0G G250025004242O O6.46.4ANSI（Americ

36、an National Standards Institute 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）壓力等級(jí)標(biāo)記為壓力等級(jí)標(biāo)記為CL150, CL300CL150, CL300和和PN2.0, PN4.0PN2.0, PN4.0管道管道公稱(chēng)公稱(chēng)壓力壓力：管道、管件和閥門(mén)在一定：管道、管件和閥門(mén)在一定溫度范圍內(nèi)溫度范圍內(nèi)的最大允許工作壓力的最大允許工作壓力ASME（American Society of Mechanical Engineers）美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)管道公稱(chēng)壓力等級(jí)代號(hào)表管道公稱(chēng)壓力等級(jí)代號(hào)表對(duì)照對(duì)照 (1LB/in(1LB/in2 2=6894.8Pa)=689

37、4.8Pa) 管道及管道元件的連接：管道及管道元件的連接：管道通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接要求管道通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接要求公稱(chēng)直徑、公稱(chēng)壓力相同。公稱(chēng)直徑、公稱(chēng)壓力相同。根據(jù)公稱(chēng)直徑和公稱(chēng)壓力選用設(shè)備和管道標(biāo)準(zhǔn)件。根據(jù)公稱(chēng)直徑和公稱(chēng)壓力選用設(shè)備和管道標(biāo)準(zhǔn)件。同一管道等級(jí)順序號(hào)同一管道等級(jí)順序號(hào)：相同管道等級(jí)的順序號(hào)。管道材質(zhì)代號(hào)管道材質(zhì)代號(hào)：用大寫(xiě)字母表示。 材質(zhì)材質(zhì)鑄鐵鑄鐵碳鋼碳鋼普通低普通低合金鋼合金鋼合金鋼合金鋼不銹鋼不銹鋼有色有色金屬金屬非金屬非金屬襯里及襯里及內(nèi)防腐內(nèi)防腐代號(hào)代號(hào)ABCDEFGH簡(jiǎn)化標(biāo)注簡(jiǎn)化標(biāo)注當(dāng)工藝流程簡(jiǎn)單、管道較少時(shí)，當(dāng)工藝流程簡(jiǎn)單、管道較少時(shí)，簡(jiǎn)化標(biāo)注簡(jiǎn)化標(biāo)注管道：管道：如：如

38、：PG 0601-50 A1C-H 簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)化為 PG 0601-57PG 0601-573.5C3.5C 隔熱或隔音代號(hào)隔熱或隔音代號(hào)： PG 0601-50 A1C-H 流程圖中需要標(biāo)注的限位尺流程圖中需要標(biāo)注的限位尺寸有：寸有：孔板距彎頭的距離；孔板距彎頭的距離；液封管高度液封管高度排氣口排氣口高于高于E010201管口管口i2 3300mmE010201i2液封管：液封管：應(yīng)盡量按實(shí)際比例長(zhǎng)度畫(huà)應(yīng)盡量按實(shí)際比例長(zhǎng)度畫(huà)( (如如右圖，右圖，脫水塔塔底液封脫水塔塔底液封) )： 3 限位尺寸標(biāo)注限位尺寸標(biāo)注（四）閥門(mén)與管件的表示方法（四）閥門(mén)與管件的表示方法a)a)內(nèi)容：在管道上應(yīng)畫(huà)出全部

39、閥門(mén)和各種管件（如補(bǔ)償器、軟管、疏水內(nèi)容：在管道上應(yīng)畫(huà)出全部閥門(mén)和各種管件（如補(bǔ)償器、軟管、疏水器、視鏡、盲板等）；器、視鏡、盲板等）；b)b)線型：細(xì)實(shí)線；線型：細(xì)實(shí)線；c)c)圖形：按規(guī)定圖例，圖形：按規(guī)定圖例，HG20519.2HG20519.220092009；參見(jiàn)；參見(jiàn)P43P43d)d)要求：閥門(mén)的位置盡量體現(xiàn)實(shí)際安裝情況；要求：閥門(mén)的位置盡量體現(xiàn)實(shí)際安裝情況；平衡角式截止、節(jié)流閥平衡角式截止、節(jié)流閥 球閥圖例：球閥圖例：安裝在管道中：安裝在管道中：球閥球閥蝶閥蝶閥 （四）閥門(mén)與管件的表示方法（四）閥門(mén)與管件的表示方法（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法工程版工程版

40、管道儀表流程圖(PID)上應(yīng)該表示全部與工藝有關(guān)的全部與工藝有關(guān)的檢測(cè)和控制儀表。檢測(cè)和控制儀表。 （1）儀表的功能標(biāo)志）儀表的功能標(biāo)志 P44-45表表2-9，2-10一個(gè)儀表只有一個(gè)參量代號(hào)，但可以集中實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，一般不超過(guò)一個(gè)儀表只有一個(gè)參量代號(hào)，但可以集中實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，一般不超過(guò)4個(gè)。個(gè)。后繼字母的排列順序：IRCTQSAK（指示、記錄、控制、變送、積分、連鎖、報(bào)警、操作器）例例TIRC，LICA，PSA，F(xiàn)FICA？首位字母首位字母(+修飾詞修飾詞)表示被測(cè)變量表示被測(cè)變量后繼字母表示儀表的功能。后繼字母表示儀表的功能。+（2）儀表位號(hào)）儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)志和儀表回路編號(hào)兩部分組

41、成。由儀表功能標(biāo)志和儀表回路編號(hào)兩部分組成。P46圖圖2-6可編程邏輯控制可編程邏輯控制（PLC控制）控制）DCS控制控制就地儀表就地儀表嵌裝在管道中嵌裝在管道中控制室儀控制室儀表盤(pán)安裝表盤(pán)安裝就地儀表盤(pán)安裝就地儀表盤(pán)安裝單臺(tái)常規(guī)儀表：?jiǎn)闻_(tái)常規(guī)儀表：控制系統(tǒng)中的儀表：控制系統(tǒng)中的儀表：計(jì)算機(jī)功能計(jì)算機(jī)功能（3）圖形符號(hào)）圖形符號(hào) P46表表2-1圖形符號(hào)表示監(jiān)控儀表的類(lèi)型和安裝位置。圖形符號(hào)表示監(jiān)控儀表的類(lèi)型和安裝位置。流量測(cè)量?jī)x表流量測(cè)量?jī)x表圖形符號(hào)（檢測(cè)裝置鑲嵌安裝在管道中）圖形符號(hào)（檢測(cè)裝置鑲嵌安裝在管道中）流量測(cè)量?jī)x表種類(lèi)繁多，主要有差壓式流量計(jì)流量測(cè)量?jī)x表種類(lèi)繁多，主要有差壓式流量計(jì)

42、(節(jié)流裝置節(jié)流裝置)和非差壓式流量和非差壓式流量計(jì)兩類(lèi)。計(jì)兩類(lèi)。FT5FE5儀表信號(hào)線符號(hào)電信號(hào)線氣壓信號(hào)線液壓信號(hào)線毛細(xì)管電磁或聲信號(hào)線軟件信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào) （六）首頁(yè)圖（六）首頁(yè)圖 P47圖圖2-7 每個(gè)單獨(dú)裝置編制一份首頁(yè)圖。每個(gè)單獨(dú)裝置編制一份首頁(yè)圖。 課后閱讀和總結(jié)首頁(yè)圖的主要內(nèi)容。課后閱讀和總結(jié)首頁(yè)圖的主要內(nèi)容。復(fù)習(xí)總結(jié)設(shè)備、管道、閥門(mén)及儀表控制點(diǎn)的表示方法。復(fù)習(xí)總結(jié)設(shè)備、管道、閥門(mén)及儀表控制點(diǎn)的表示方法。自力式壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)自力式壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)課堂作業(yè)課堂作業(yè)1、根據(jù)課堂講解的設(shè)備編號(hào)和管道編號(hào)規(guī)則，指出下面設(shè)備位號(hào)、根據(jù)課堂講解的設(shè)備編號(hào)和管道編號(hào)規(guī)則，指出下面設(shè)備位號(hào)或管號(hào)的含

43、義：或管號(hào)的含義：設(shè)備位號(hào)：設(shè)備位號(hào)：V 0203 B；R2101A/B管道代號(hào)：管道代號(hào)：AM 0604-50 A1B-H；PL2105-100 A2A-H2、指出下列管道的內(nèi)徑、外徑、壁厚及公稱(chēng)直徑。、指出下列管道的內(nèi)徑、外徑、壁厚及公稱(chēng)直徑。1596， 894， 32883、根據(jù)課本表、根據(jù)課本表1-6，1-7指出下列儀表代號(hào)的含義：指出下列儀表代號(hào)的含義：PIC；FQIR；LICA物料來(lái)自主項(xiàng)或工段脫碳?xì)夥祷丶淄榛ざ挝锪先ブ黜?xiàng)或工段變換氣去廢熱鍋爐E21059302-2121-040B-2物料去設(shè)備后一張圖號(hào)9302-2121-040B-1物料來(lái)自設(shè)備前一張圖號(hào)變換氣來(lái)自第三變換爐R

44、21034、說(shuō)明下列符號(hào)在流程圖上的作用。、說(shuō)明下列符號(hào)在流程圖上的作用。作業(yè)作業(yè) 繪制課本繪制課本30頁(yè)頁(yè) M/DBT工藝物料流程圖工藝物料流程圖 要求：根據(jù)首頁(yè)圖的主要規(guī)定標(biāo)注設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)，標(biāo)注要求：根據(jù)首頁(yè)圖的主要規(guī)定標(biāo)注設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)，標(biāo)注在正確位置。在正確位置。管道儀表流程圖管道儀表流程圖(PID) 閱讀P32-33管道儀表流程圖，回答以下問(wèn)題：該流程完成的任務(wù)，有哪些工藝設(shè)備？主要物料是什么？輔助物料有哪些？舉一例說(shuō)明設(shè)備位號(hào)的編寫(xiě)規(guī)則。舉一例說(shuō)明管道位號(hào)的編寫(xiě)規(guī)則。1. 塔底物料的溫度如何控制？塔頂物料回流量如何控制？控制閥在儀表能源中斷時(shí)的狀態(tài)？化工流程中經(jīng)常需要控制的工藝變

45、量（參數(shù)）：化工流程中經(jīng)常需要控制的工藝變量（參數(shù)）：溫度溫度 壓力壓力 流量流量液位液位攪拌轉(zhuǎn)速PH值濁度、粘度、各種組份濃度組份濃度如何對(duì)一個(gè)化工如何對(duì)一個(gè)化工流程進(jìn)行控制流程進(jìn)行控制人工控制人工控制 （手動(dòng)操作閥門(mén)）（手動(dòng)操作閥門(mén)）儀表和計(jì)算機(jī)控制（自動(dòng)控制閥）儀表和計(jì)算機(jī)控制（自動(dòng)控制閥）第四節(jié)第四節(jié) 典型設(shè)備自控方案典型設(shè)備自控方案自動(dòng)調(diào)節(jié)：自動(dòng)調(diào)節(jié)：1）測(cè)量液位測(cè)量液位并變送特定的信號(hào)（電流）測(cè)量元件或變測(cè)量元件或變送器送器。2）把變送器送來(lái)的信號(hào)與設(shè)定液位值比較，將結(jié)果用特定的信號(hào)發(fā)送出去自動(dòng)調(diào)節(jié)儀表自動(dòng)調(diào)節(jié)儀表。 LIC0502被控變量：液位被控變量：液位操作變量：進(jìn)料流量操作

46、變量：進(jìn)料流量LT3）能自動(dòng)地根據(jù)調(diào)動(dòng)器送出來(lái)的信號(hào)改變閥門(mén)的開(kāi)啟度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥。通過(guò)改變進(jìn)料流量控制液位通過(guò)改變進(jìn)料流量控制液位了解自動(dòng)控制了解自動(dòng)控制(調(diào)節(jié)調(diào)節(jié))系統(tǒng)的構(gòu)成，系統(tǒng)的構(gòu)成，被控變量被控變量和和操作變量操作變量是什么。是什么。 1. 離心泵離心泵(a)控制泵的出口閥門(mén)開(kāi)度 (b)控制泵的出口旁路第二節(jié)第二節(jié) 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案二、泵類(lèi)的自控方案二、泵類(lèi)的自控方案出口節(jié)流法：出口節(jié)流法：旁路調(diào)節(jié)法旁路調(diào)節(jié)法(回流法回流法)：離心泵旁路調(diào)節(jié)較為耗費(fèi)能量，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)離心泵旁路調(diào)節(jié)較為耗費(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。節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。旁路調(diào)節(jié)法旁

47、路調(diào)節(jié)法(回流法回流法)： 2. 容積泵容積泵容積泵容積泵只能只能而且而且必須必須有有旁路調(diào)節(jié)。旁路調(diào)節(jié)。被控變量？操作變量？被控變量？操作變量？考慮離心泵效考慮離心泵效率最大值率最大值在適當(dāng)?shù)牧髁吭谶m當(dāng)?shù)牧髁糠秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)流量流量管路阻力、旁路流量管路阻力、旁路流量流量流量P=E+KL2 P=E+KL2 往復(fù)泵往復(fù)泵離心泵節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)工作點(diǎn)的變化離心泵節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)工作點(diǎn)的變化三、壓縮機(jī)的自控方案三、壓縮機(jī)的自控方案 圖2-10 壓縮機(jī)分程控制分程控制方案分程控制方案三種方式入口端流量控制入口端流量控制 +出口端流量輔助控制出口端流量輔助控制不適用于壓差大的場(chǎng)合不適用于壓差大的場(chǎng)合第二節(jié)第二

48、節(jié) 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案壓縮機(jī)壓縮機(jī)效率低效率低調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 效率最高，節(jié)能。效率最高，節(jié)能。被控變量？操作變量？被控變量？操作變量？旁路回流方案圖2-11壓縮機(jī)旁路控制旁路控制方案 四、換熱器的自控方案四、換熱器的自控方案(一一) 無(wú)相變時(shí)換熱器的自控方案無(wú)相變時(shí)換熱器的自控方案1控制控制載熱體載熱體的流量的流量被控變量：被控變量：主變量主變量 工藝物料溫度工藝物料溫度T副變量副變量 載熱體流量載熱體流量F操作變量：載熱體流量操作變量：載熱體流量F被控變量：工藝物料溫度被控變量：工藝物料溫度T操作變量：載熱體流量操作變量：載熱體流量F(a)單回路控制單回路控制(b)串級(jí)控

49、制串級(jí)控制(c)旁路控制旁路控制第二節(jié)第二節(jié) 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案用三通控制閥用三通控制閥分流載熱體分流載熱體（物料1）2滯后較少滯后較少此控制回路慣性小此控制回路慣性小缺點(diǎn)？缺點(diǎn)？管程流體？殼程流體？管程流體？殼程流體？(b)串級(jí)控制串級(jí)控制 副變量載熱體流量發(fā)生變化時(shí)，流量控制器首先給控制閥發(fā)出信號(hào)，副變量載熱體流量發(fā)生變化時(shí)，流量控制器首先給控制閥發(fā)出信號(hào)，控制載熱體流量，減少了對(duì)主變量溫度影響?？刂戚d熱體流量，減少了對(duì)主變量溫度影響。 主、副回路相互配合，加速響應(yīng)，穩(wěn)定主變量，提高了對(duì)主變量的控主、副回路相互配合，加速響應(yīng)，穩(wěn)定主變量，提高了對(duì)主變量的控制質(zhì)量。制質(zhì)量。

50、干擾干擾F1干擾干擾F2CO變換變換制氫：制氫：CO + H2O = CO2 +H2+H催化劑催化劑耐硫變換流程示意圖耐硫變換流程示意圖變換爐進(jìn)料溫度：控制煤氣的旁路流量。變換爐進(jìn)料溫度：控制煤氣的旁路流量。 (a)改變被控物料流量改變被控物料流量 (b)改變物料旁路流量改變物料旁路流量(一一) 無(wú)相變時(shí)換熱器的自控方案無(wú)相變時(shí)換熱器的自控方案2控制控制被控物料被控物料的流量的流量 圖2-13 第二節(jié)第二節(jié) 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案被控變量：工藝物料溫度被控變量：工藝物料溫度T操作變量：工藝物料流量操作變量：工藝物料流量F被控變量：工藝物料溫度被控變量：工藝物料溫度T操作變量：工藝

51、物料旁路流量操作變量：工藝物料旁路流量F圖圖2-13(b)=圖圖2-12(c)(二二) 有相變時(shí)的換熱器控制方案有相變時(shí)的換熱器控制方案 相變潛熱起主要作用1加熱器的溫度控制方案加熱器的溫度控制方案(a)改變?nèi)肟谡羝髁扛淖內(nèi)肟谡羝髁?TC圖2-13 蒸汽的流量直接控制方案蒸汽物料(a)改變?nèi)肟谡?汽流量TC蒸汽物料FC(b)溫度與蒸汽壓力的串級(jí)控制方案(b)溫度與蒸汽壓力的串級(jí)控制方案溫度與蒸汽壓力的串級(jí)控制方案減少蒸汽壓力波動(dòng)的干擾，減少蒸汽壓力波動(dòng)的干擾，減少滯后，提高控制品質(zhì)減少滯后，提高控制品質(zhì)（1 1）直接控制蒸汽流量）直接控制蒸汽流量考慮儀表空氣中斷時(shí)，考慮儀表空氣中斷時(shí)，控制

52、閥的狀態(tài)？控制閥的狀態(tài)？(二二) 有相變時(shí)的換熱器控制方案有相變時(shí)的換熱器控制方案1加熱器的溫度控制方案加熱器的溫度控制方案（2 2）控制換熱器的）控制換熱器的有效換熱面積有效換熱面積TC圖2-14 換熱器的有效換熱面積控制方案蒸汽物料(a)改變換熱面積(b)溫度-液位串級(jí)控制LC蒸汽物料TC(c)溫度-流量串級(jí)控制FC蒸汽物料TC(a)改變換熱面積改變換熱面積(b)溫度溫度-液位串級(jí)控制液位串級(jí)控制減少蒸汽壓力波動(dòng)的減少蒸汽壓力波動(dòng)的干擾，提高控制品質(zhì)干擾，提高控制品質(zhì)(c)溫度溫度-流量串級(jí)控制流量串級(jí)控制蒸汽蒸汽冷凝液冷凝液提高響應(yīng)，改提高響應(yīng)，改善控制品質(zhì)。善控制品質(zhì)。時(shí)間滯后較大時(shí)間

53、滯后較大液位對(duì)應(yīng)一定的傳熱面積液位對(duì)應(yīng)一定的傳熱面積有效換熱面積？有效換熱面積？管程流體？殼程流體？管程流體？殼程流體？蒸汽蒸汽冷凝液冷凝液管程流體？殼程流體？管程流體？殼程流體？有效換熱面積？有效換熱面積？(二二) 有相變時(shí)的換熱器控制方案有相變時(shí)的換熱器控制方案2冷卻器的溫度控制方案冷卻器的溫度控制方案TC圖2-15 冷卻器的溫度控制方案氣氨物料(a)用冷卻劑的流量控制(b)用溫度-液位串級(jí)控制LC氣氨物料TC(c)用冷卻劑的汽化壓力控制?LC氣氨物料TC液氨液氨液氨(a)用冷卻劑流量控制用冷卻劑流量控制(b)溫度溫度-液位串級(jí)控制液位串級(jí)控制(c)用冷卻劑的用冷卻劑的氣化壓力控制氣化壓力

54、控制氣氨氣氨液氨液氨（控制液氨的液位）（控制液氨的液位）有效換熱面積：有效換熱面積：氣相？氣相？液相？液相？（控制液氨的蒸發(fā)速度）（控制液氨的蒸發(fā)速度）LC控制液氨維持一定的液位，控制液氨維持一定的液位，因此換熱面積穩(wěn)定。因此換熱面積穩(wěn)定。液氨氣相壓力減少時(shí)，氣化液氨氣相壓力減少時(shí)，氣化速度大大增加，溫度下降。速度大大增加，溫度下降。五、五、 反應(yīng)器的自控方案反應(yīng)器的自控方案1. 釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制 圖2-16 釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制方案(a)用進(jìn)料溫度控制(b)用傳熱量控制物料M熱載體TCM熱載體TC物料(a)用進(jìn)料溫度控制用進(jìn)料溫度控制(b)用傳熱量控制用傳

55、熱量控制(1)控制進(jìn)料溫度控制進(jìn)料溫度(2)控制傳熱量控制傳熱量反應(yīng)釜傳熱面積小，滯后反應(yīng)釜傳熱面積小，滯后很大很大被控變量：反應(yīng)釜溫度被控變量：反應(yīng)釜溫度操縱變量：熱載體流量操縱變量：熱載體流量五、五、 反應(yīng)器的自控方案反應(yīng)器的自控方案1. 釜式反應(yīng)器的釜式反應(yīng)器的溫度溫度自動(dòng)控制自動(dòng)控制 (c)載熱體流量載熱體流量-釜溫串級(jí)控制釜溫串級(jí)控制 (d)夾套溫度夾套溫度-釜溫串級(jí)控制釜溫串級(jí)控制 (e)釜壓釜壓-釜溫串級(jí)控制釜溫串級(jí)控制(3)串級(jí)控制串級(jí)控制用于壓力隨溫度用于壓力隨溫度變化敏感的場(chǎng)合變化敏感的場(chǎng)合,防止壓力失控。防止壓力失控。載熱體的流量和溫度哪個(gè)波動(dòng)大？載熱體的流量和溫度哪個(gè)波動(dòng)大？選擇影響較大的參數(shù)為副變量。選擇影響較大的參數(shù)為副變量。此控制回路慣性小此控制回路慣性小 (2)固定床反應(yīng)器的溫度控制固定床反應(yīng)器的溫度控制 (a)用進(jìn)料濃度控制用進(jìn)料濃度控制 (b)用進(jìn)料溫度控制用進(jìn)料溫度控制 (c) 用進(jìn)料溫度控制用進(jìn)料溫度控制 (d)用冷料量控制用冷料量控