工藝流程設(shè)計(jì)課件 二

第二章工藝流程設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容：

2.1生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

2.2工藝流程設(shè)計(jì)

2.3工藝流程圖

2.4典型設(shè)備的自控方案

2.5用AutoCADP&ID繪制工藝流程圖一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則（1）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）可靠性

指生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。原料來源是否可靠。（3）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)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)化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。一個(gè)化學(xué)過程如何實(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)。二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟（1）資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研；①國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)方法及工藝流程；

②原料來源及產(chǎn)品應(yīng)用情況；

③試驗(yàn)研究報(bào)告；

④綜合利用及三廢處理；

⑤生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平；⑥安全技術(shù)及勞動(dòng)保護(hù)措施；

⑦設(shè)備的大型化及制造、運(yùn)輸情況；

⑧基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積；⑨水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應(yīng)；

⑩廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料；工廠環(huán)境與周圍的情況。（2）生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研——設(shè)備是實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的關(guān)鍵，同時(shí)在投資中占很大比例。（3）對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)（流程組織或過程合成）

按步驟逐步解決以下問題：（1）確定整個(gè)流程的組成；由哪些生產(chǎn)過程和單元過程構(gòu)成？各個(gè)單元之間如何連接？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，在過程開發(fā)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合化工生產(chǎn)過程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將某個(gè)化工過程的原料準(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，形成一個(gè)較優(yōu)的工藝流程。以煤為原料生產(chǎn)合成氨為例：氣化(造氣)

C、O2、H2OCO、H2、CO2CO變換CO+H2O=CO2+H2脫硫、脫碳除去混合氣體中的H2S、CO2甲烷化除去混合氣體中剩余的少量CO、CO2合成

N2+H2=NH3?O2CCOH2CO2H2CO2N2H2空分H2S、CO2變換造氣甲烷化脫硫脫碳分離合成氨原料循環(huán)氣微量CO、CO2所以合成氨由以下生產(chǎn)過程組成：CNH3例如：脫硫和變換過程的順序？要解決各個(gè)過程的生產(chǎn)方法、安排順序問題煤氣化工藝的改變及鈷鉬耐硫催化劑的使用，改變了合成氨工藝流程中變換和脫硫的順序。中壓氣化，先變換，再脫硫，避免煤氣熱—冷—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)力之所在。例如：脫硫和變換過程的順序如何組織？以CO變換制氫生產(chǎn)過程為例，將CO由42%-65%降低至0.4%以下：CO+H2O==CO2+H2+△H可逆放熱反應(yīng)過程組成：粗煤氣除水→預(yù)熱→配比水蒸氣（過量）→反應(yīng)→降溫(回收反應(yīng)熱)→反應(yīng)→降溫(回收反應(yīng)熱)→…降溫(回收多余水蒸氣)→

蒸汽冷凝液分離…催化劑（2）確定每個(gè)過程或工序的組成；每個(gè)過程又由許多單元過程組成。由哪些設(shè)備來完成？設(shè)備之間如何連接？設(shè)備主要工藝參數(shù)？原料預(yù)處理反應(yīng)分離工藝流程設(shè)計(jì)的方法：流程組織（過程合成）化工過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。原料預(yù)處理理階段：◆以物理方方法為主，，但不排除除化學(xué)方法法?！艨赡芤糜玫揭恍┓址蛛x的單元元操作?！艨赡軤可嫔娴健叭龔U廢”處理。?！艨赡苡懈备碑a(chǎn)品產(chǎn)出出。反應(yīng)合成階階段：◆可能是多多步反應(yīng)組組成（多個(gè)個(gè)反應(yīng)器））?！舳鄠€(gè)反應(yīng)應(yīng)器之間可可能穿插著著分離單元元操作。產(chǎn)物分離階階段：◆可能要用用到多種單單元操作。。◆重視“三三廢”處理理技術(shù)問題題。◆重視回收收。問題：在兩個(gè)反應(yīng)應(yīng)器之間為為什么可能能要用到分分離操作？？經(jīng)濟(jì)效益的的重要來源源之一。耐硫變換流流程示意圖圖（3）確定工藝藝操作條件件；確定整個(gè)生生產(chǎn)工序或或每臺(tái)設(shè)備備要達(dá)到和和保持的操操作條件。。溫度、壓力力、濃度、、液位、流流量…容積、換熱熱面積…？（4）控制方案案的確定；；如何維持以以上操作條條件，及實(shí)實(shí)現(xiàn)各參數(shù)數(shù)之間的聯(lián)聯(lián)系？確定定正確控制制方案，選選用合適的的控制儀表表。德士古（GE）水煤漿氣氣化概略流流程磨煤機(jī)煤漿泵氣化爐鎖斗蒸發(fā)熱水塔塔旋風(fēng)分離器器混合器第二節(jié)工工藝流程設(shè)設(shè)計(jì)水洗塔合成氣煤渣水酸氣廢渣烷基化苯，甲苯塔苯塔乙苯塔乙苯塔苯乙烯乙苯脫氫乙烯多烷基苯苯,甲苯苯乙烯苯重物質(zhì)乙苯回流苯回流①②乙烯:苯=1:5560K,600kPa850K例3-4苯乙烯制取取過程：反應(yīng)器之間間穿插著分分離單元操操作，未反反應(yīng)完的物物料重新回回到反應(yīng)器器。第二節(jié)工工藝流程設(shè)設(shè)計(jì)問題：流程組織得得好不好，，怎么來判判斷？產(chǎn)物收率、、原材料單單耗、能量量單耗、產(chǎn)產(chǎn)品成本、、工程投資資等?？紤]環(huán)保、、安全、占占地面積等等因素?；ゎI(lǐng)域包包括相關(guān)領(lǐng)領(lǐng)域的一些些科技進(jìn)步步與發(fā)明，，都可能對(duì)對(duì)某個(gè)產(chǎn)品品生產(chǎn)過程程的流程組組織帶來顯顯著的影響響。流程模擬AspenPlus流程圖繪制制AutoCADP&ID流程組織的的依據(jù):過程開發(fā)實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；；設(shè)計(jì)人員的的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)。進(jìn)行方案比比較計(jì)算機(jī)輔助助設(shè)計(jì)：（5）原料與能能量的合理理利用；計(jì)算并確確定各個(gè)生生產(chǎn)過程的的效率，得得出全裝置置的最佳總收率率，同時(shí)合理理地做好能量回收與與綜合利用用，降低能耗耗以確定水水、電、蒸蒸汽和燃料料的消耗（6）制定“三三廢”處理理方案；對(duì)全流程程中所排出出的三廢要盡量綜合利用，對(duì)于暫時(shí)時(shí)無法回收收利用的，，則須進(jìn)行行妥善處理。（7）制定安全全生產(chǎn)措施施。對(duì)設(shè)計(jì)出出來的化工工裝置在開開車、停車車、長(zhǎng)期運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及檢檢修過程中中，可能存存在哪些不安全因素素進(jìn)行認(rèn)真分分析，再遵遵照國(guó)家的的各項(xiàng)有關(guān)關(guān)規(guī)定，結(jié)結(jié)合以往的的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)訓(xùn)，制訂出出切實(shí)可靠靠的安全措施。第二節(jié)工工藝流程設(shè)設(shè)計(jì)耐硫變換工工藝流程方方案設(shè)計(jì)：：變換反應(yīng)分分段；根據(jù)變換爐爐進(jìn)出口氣氣體溫度設(shè)設(shè)計(jì)合理的的換熱流程程。變換過程核核心設(shè)備：：變換爐其其他重要設(shè)設(shè)備：換熱熱設(shè)備要考慮高溫溫、高壓，，氫腐蝕等等因素。各變換爐出出口溫度、、變換率的的確定CO+H2O==CO2+H2+△H圖1變換爐平衡衡溫度曲線線、最適宜宜溫度、操操作線圖第三節(jié)工工藝流程程圖工藝物料流流程圖管道儀表流流程圖把各個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)單元按照照一定的目目的要求，，有機(jī)地組組合在一起起，形成一一個(gè)完整的的生產(chǎn)工藝藝過程，并并用圖形描描繪出來，，即是工藝藝流程圖。。工藝流程圖圖中的主要要線型：第三節(jié)工工藝流程程圖輔助物料管管線其他如工藝藝設(shè)備、閥閥門、管件件、儀表為為細(xì)實(shí)線工藝主物料料管線原有管道蒸汽伴熱管管道電伴熱管道道保溫管道第三節(jié)工工藝流程圖圖（一）按設(shè)設(shè)計(jì)階段不不同分類方案（不計(jì)計(jì)入設(shè)計(jì)文文件）工藝流程簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖（草圖圖）（示意圖））初步設(shè)計(jì)文文件（基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)）工藝物料流流程圖（PFD）管道儀表流流程圖（PID）施工圖設(shè)計(jì)計(jì)文件（詳詳細(xì)工程設(shè)設(shè)計(jì)）管道儀表流流程圖（PID最終版）一、工藝流流程圖的種種類ProcessFlowDiagram（PFD）PipingandInstrumentationDiagram（PID或P&ID）1、工藝流程程草圖工藝流程草草圖又稱方案流程圖圖或流程示意圖圖，是用來表表達(dá)整個(gè)工工廠或車間間生產(chǎn)流程程的圖樣。。它定性地標(biāo)出由原料料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)產(chǎn)品的變化化、流向順順序以及生生產(chǎn)中采用用的各種化化工單元及及設(shè)備。用于工藝方方案討論。。脫硫系統(tǒng)工工藝方案流流程圖第三節(jié)工工藝流程圖圖H2S約占總硫含含量的90％半水煤氣脫硫硫工藝流程說說明：圖2-1是合成氨工藝藝中原料氣脫脫硫系統(tǒng)的工工藝流程圖。。半水煤氣自自氣柜用羅茨鼓風(fēng)機(jī)1從底部鼓入脫硫塔2，稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1從脫硫塔頂部部泵進(jìn)入，用用氨水吸收半半水煤氣中的的硫化氫。由由脫硫塔2底部出來的廢廢氨水，經(jīng)氨水泵4-2打入再生塔6的上部，用鼓風(fēng)機(jī)5由再生塔下部部向塔內(nèi)吹進(jìn)進(jìn)空氣使廢氨氨水解吸。解解吸出來的硫硫化氫隨空氣氣流從塔頂排排出（應(yīng)該回收硫硫）。再生氨水則則由再生塔底底部排出，用用氨水泵4-1送往脫硫塔循循環(huán)使用。脫脫硫后的半水水煤氣經(jīng)除塵塔7除塵后，去壓壓縮工段進(jìn)行行壓縮。2、工藝物料流流程圖(PFD)工藝物料流程程圖是把物料衡算和熱量衡算的結(jié)果反映在在流程圖上。。它是初步設(shè)計(jì)計(jì)階段最重要要、最本質(zhì)、、最基礎(chǔ)的圖圖紙。芐基甲苯（MBT)和二芐基甲苯苯（DBT)物料流程圖DBTDBT物料編號(hào)設(shè)備位號(hào)R-101a,b原料儲(chǔ)槽B-101原料泵3、工藝管道儀儀表流程圖(PID或P&ID)管道儀表流程程圖的內(nèi)容畫出全部工藝藝設(shè)備、所有有工藝物料管管線、輔助物物料管線、全全部閥門，以以及工藝參數(shù)數(shù)(溫度、壓力、、流量、液位位、物料組成成、濃度等)的測(cè)量和自動(dòng)動(dòng)控制儀表的的位置和功能能代號(hào)。管道儀表流程程圖的作用各專業(yè)開展設(shè)設(shè)計(jì)的依據(jù)之之一；施工的依據(jù)；；生產(chǎn)管理、操操作、維修和和開停車的指指導(dǎo)性文件。。二、管管道儀表流流程圖（PID）1版（詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)1版）ForDetailEngineeringRev.12版（詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)2版）ForDetailEngineeringRev.23版（施工版））ApprovedForConstruction工程版PID基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段段：詳細(xì)工程設(shè)計(jì)計(jì)階段：上述7版PID為常規(guī)PID開發(fā)過程，小小型或成熟工工藝至少完成成三個(gè)版次。。有些設(shè)計(jì)院劃劃分為A、B、C、D、E、F、G版。2個(gè)設(shè)計(jì)階段，，7版次。A版（初步條件件版）ApprovedForPlanningB版（內(nèi)部審核核版）IssueForReviewC版（用戶批準(zhǔn)準(zhǔn)版）IssueForApproval0版（設(shè)計(jì)版））ApprovedForDesign工藝版PID圖樣包括如下下內(nèi)容:(l）圖形將各設(shè)備的簡(jiǎn)單形狀按按工藝流程次次序，展示在在同一平面上上，配以連接接的主輔管線及管管件、閥門、、儀表控制點(diǎn)點(diǎn)符號(hào)等。(2）標(biāo)注注寫設(shè)備位號(hào)及名名稱、管段編編號(hào)、控制點(diǎn)點(diǎn)代號(hào)、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。(3）圖例（首頁(yè)圖）。代號(hào)、符號(hào)號(hào)及其他標(biāo)注注的注明，有有時(shí)還有設(shè)備備位號(hào)的索引引等。(4）標(biāo)題欄注寫圖名、圖圖號(hào)、設(shè)計(jì)階階段、設(shè)計(jì)單單位等。第三節(jié)工藝藝流程圖第三節(jié)工藝藝流程圖管道儀表流程程圖(PID)設(shè)計(jì)規(guī)定：設(shè)計(jì)規(guī)范：HG20559-93《《管道儀表流程程圖設(shè)計(jì)規(guī)定定》施工圖規(guī)范：：HG/T20519-2009《化工工藝設(shè)計(jì)計(jì)施工圖內(nèi)容容和深度統(tǒng)一一規(guī)定》各設(shè)計(jì)院自己己的設(shè)計(jì)規(guī)定定（一）通用設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定（1）圖幅多采用A1圖幅或A0圖幅PID分主項(xiàng)繪制，，主項(xiàng)較大時(shí)，，一個(gè)主項(xiàng)的的流程圖一般般分成數(shù)張繪繪制，每張圖圖紙按順序編編寫圖號(hào)。（2）圖線與比例例流程圖不要求比例，但設(shè)備大小小相對(duì)比例要協(xié)調(diào)。名稱圖線線寬主要用途粗實(shí)線0.8～0.9主物料管道流程線中粗線0.4～0.5輔助物料管道線細(xì)實(shí)線0.15～0.25設(shè)備、閥門、管件輪廓線圖線寬度推薦薦值第三節(jié)工藝藝流程圖（4）圖面布置

1.設(shè)備圖形（1）按規(guī)定圖例畫畫出設(shè)備外形輪廓廓和內(nèi)部、外部結(jié)結(jié)構(gòu)特征簡(jiǎn)圖（P35）；圖例可參照HG-20519.2（2）設(shè)備之間的的相對(duì)位置及及管口位置：：設(shè)備示意圖之之間的距離以以布置流程線線合理方便為為原則；▲設(shè)備示意圖之之間的高低位置及設(shè)備上接管口的位置置應(yīng)符合實(shí)際情情況；（3）設(shè)備保溫及及伴熱：畫出一段隔熱熱層或伴熱管管示意。第三節(jié)工藝藝流程圖（二）設(shè)備的的表示方法絕熱層伴熱管▲設(shè)備接管口的的位置應(yīng)符合合實(shí)際情況：：對(duì)于圖中換換熱器，管程程流體？殼程程流體？進(jìn)出出口位置？BBAABBAAA流體走殼程，，B流體走管程。。固定管板換熱熱器：通過本課程的的學(xué)習(xí)，了解解一些化工設(shè)設(shè)備的知識(shí)。。只有了解設(shè)備備才能正確畫畫好流程圖??！雙管程四管程分程隔板釜式換熱器化工設(shè)備的結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共同特點(diǎn)：主體（外殼））是壓力容器器，內(nèi)部裝有有各種強(qiáng)化傳傳熱、傳質(zhì)的的構(gòu)件。填料塔、板式式塔如何畫？？列管式：反應(yīng)同時(shí)換熱熱固定床：氣體通過靜止止的催化劑床床層流化床：固體催化劑顆顆粒處于懸浮浮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反應(yīng)器：（1）標(biāo)注內(nèi)容：：設(shè)備位號(hào)和和名稱設(shè)備位號(hào)的一一致性：同一工程設(shè)計(jì)計(jì)中同一設(shè)備備在不同設(shè)計(jì)計(jì)階段的所有有圖樣中，位位號(hào)必須一致致。不同的設(shè)計(jì)階階段設(shè)備增減減時(shí)怎么辦？？施工圖設(shè)計(jì)階階段取消設(shè)備備則保留空號(hào)號(hào)，增加設(shè)備備則在該主項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)按已存在在的同類設(shè)備備順序號(hào)后依依次編號(hào)。例：初步設(shè)計(jì)階段段：R101R102R103R104施工圖設(shè)計(jì)階階段：R101空號(hào)R103R104施工圖設(shè)計(jì)階階段：R101R102R105R103R1042、設(shè)備的標(biāo)注注第三節(jié)工藝藝流程圖第二種編寫方方式（2）設(shè)備位號(hào)和和名稱的編寫寫規(guī)則：（P39）PL精制塔給料泵P301a,bPL精制塔T301PL殘液冷卻器E303PL中間槽V0301P32-33流程圖的設(shè)備備位號(hào)和名稱稱:第三節(jié)工藝藝流程圖PL精制塔再沸器E302精PL泵P02PL精制塔頂冷凝器E301精PL儲(chǔ)槽V302a,b設(shè)備位號(hào)——在主項(xiàng)內(nèi)分類類按順序編寫寫，不得重復(fù)復(fù)。P－301a,bPL精制塔給料泵泵設(shè)備類別代號(hào)號(hào)主項(xiàng)代號(hào)同類設(shè)備順序序號(hào)相同設(shè)備尾號(hào)號(hào)位號(hào)線(粗實(shí)線)可省略A.設(shè)備位號(hào)設(shè)備順序號(hào)在同一主項(xiàng)內(nèi)內(nèi)，按照設(shè)備類別別，按流程順序依依次編號(hào)。相同設(shè)備尾號(hào)號(hào)所謂相同設(shè)備是指設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)大小完全相相同、設(shè)備執(zhí)執(zhí)行的任務(wù)完完全一致。作作用有兩種：：增加生產(chǎn)能力力或備用設(shè)備。如設(shè)計(jì)選用三三臺(tái)泵，2開1備例如：：P0302AP0302BP0302C例如合合成氨氨的生生產(chǎn)過過程：：造氣氣、變變換、、脫硫硫脫碳碳、甲甲烷化化、合合成設(shè)備分分類代代號(hào)：：HG20559-2009、HG20559-93主項(xiàng)代代號(hào)：：按生產(chǎn)產(chǎn)過程程特點(diǎn)點(diǎn)劃分分，用用數(shù)字字代號(hào)號(hào)表示示不同同的工工序。。B.設(shè)備名名稱的的編寫寫a)設(shè)備原原名加加工藝藝用途途的限限定詞詞；（盡可能能反映映設(shè)備備的用用途））如：貯槽：：精PL貯槽；泵：：精PL泵b)附屬于于主設(shè)設(shè)備的的輔助設(shè)設(shè)備名稱前前應(yīng)加加上主設(shè)備備名稱稱的限定定詞，，但可可簡(jiǎn)化化；如：PL精制塔塔給料泵泵；萃取解解吸塔塔蒸發(fā)器器→萃解塔塔蒸發(fā)器器預(yù)精餾餾塔回流泵泵→預(yù)塔回流泵泵（3）標(biāo)注注方式式第一處處：在設(shè)備備圖旁旁邊或或形內(nèi)內(nèi)標(biāo)注注位號(hào)號(hào)，此處不不注名名稱。第二處處：標(biāo)標(biāo)注設(shè)設(shè)備位位號(hào)、、名稱稱，標(biāo)注在在設(shè)備備圖形形的正正上方方或下下方；；（4）標(biāo)出出設(shè)備備管口口畫出管口及及法蘭蘭，用用字母母標(biāo)示示出每每個(gè)管管口。。第三節(jié)工工藝流流程圖（三）管管道的表表示方法法1．管道的的畫法P43表2-7和表2-8圖上一般般應(yīng)畫出出所有工藝藝管道、、閥門、、主要管管件和輔輔助物料料及公用用物料（（如蒸汽汽、冷卻卻水、冷冷凍鹽水水等）的的管道。。第三節(jié)工工藝流流程圖(2）交叉與與轉(zhuǎn)彎(3）放氣閥閥、排液液閥及液液封液封U型液封管管盡可能能按實(shí)際際比例長(zhǎng)長(zhǎng)度表示示。(1）線型規(guī)規(guī)定(4）管道的的接續(xù)各流程圖圖之間的的管道連連接符號(hào)號(hào)CWS公用工程程物料：：所連接的的管道（（物料））所連接的的設(shè)備（（同一主主項(xiàng)）所連接的的圖號(hào)（（同一主主項(xiàng)）圖紙左側(cè)側(cè)的接續(xù)續(xù)符號(hào)：：圖紙右側(cè)側(cè)的接續(xù)續(xù)符號(hào)：：工藝物料料：物料代號(hào)號(hào)：P41管道序號(hào)號(hào)：又稱管道道分段順順序號(hào)，，在主項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)按物物料分類類編寫，，相同類類別的物物料在同同一主項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)以流流向先后后為序，，依次編編號(hào)。公稱直徑徑(DN)：mm,是管子的的名義直徑徑，以DN表示。凡是同一一公稱直直徑的管管子，外外徑必定定相同，，而內(nèi)徑徑則因壁壁厚不同同而異。。如：DN50φφ57××3.5φφ57×4DN100φφ108×4φφ108××6在管道組組合號(hào)PG0601-50A1A-H中，50即代表公公稱直徑徑DN50。公稱壓力力(PN)：MPa1.0,1.6,2.0,2.5,4.0,6.4,10.0,16……與內(nèi)徑相相近的整整數(shù)2．管道的的標(biāo)注ASME(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))425℃對(duì)應(yīng)常溫下的壓力SI(國(guó)內(nèi)及歐洲標(biāo)準(zhǔn))常溫(<120℃)等級(jí)代號(hào)LB(LB)PN(MPa)等級(jí)代號(hào)PN(MPa)等級(jí)代號(hào)PN(MPa)A150(260℃)2H0.25R10.0B3005K0.6S16.0C400L1.0T20.0D60011M1.6U22.0E90015N2.5V25.0F150026P4.0W32.0G250042O6.4ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute美國(guó)國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)學(xué)會(huì)）壓力等級(jí)級(jí)標(biāo)記為為CL150,CL管道公稱壓力：管道、管件件和閥門在一一定溫度范圍內(nèi)的最大允許工工作壓力ASME（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）美國(guó)機(jī)械工程程師學(xué)會(huì)管道公稱壓力力等級(jí)代號(hào)表表對(duì)照(1LB/in2=6894.8Pa)管道及管道元元件的連接：：管道通過標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)法蘭連接要要求公稱直徑徑、公稱壓力力相同。根據(jù)公稱直徑徑和公稱壓力力選用設(shè)備和和管道標(biāo)準(zhǔn)件件。同一管道等級(jí)級(jí)順序號(hào)：相同管道等級(jí)級(jí)的順序號(hào)。。管道材質(zhì)代號(hào)號(hào)：用大寫字母表表示。材質(zhì)鑄鐵碳鋼普通低合金鋼合金鋼不銹鋼有色金屬非金屬襯里及內(nèi)防腐代號(hào)ABCDEFGH簡(jiǎn)化標(biāo)注當(dāng)工藝流程簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、管道較較少時(shí)，簡(jiǎn)化標(biāo)注管道：如：PG0601-50A1C-H簡(jiǎn)化為PG0601-φ57×3.5C隔熱或隔音代代號(hào)：PG0601-50A1C-H流程圖中需要要標(biāo)注的限位位尺寸有：孔板距彎頭的的距離；液封管高度排氣口高于E010201管口i23300mmE010201i2液封管：應(yīng)盡量按實(shí)際際比例長(zhǎng)度畫畫(如右圖，脫水塔塔底液液封)：3．限位尺寸標(biāo)標(biāo)注（四）閥門與與管件的表示示方法a)內(nèi)容：在管道道上應(yīng)畫出全全部閥門和各各種管件（如如補(bǔ)償器、軟軟管、疏水器器、視鏡、盲盲板等）；b)線型：細(xì)實(shí)線線；c)圖形：按規(guī)定定圖例，HG20519.2—2009；參見P43d)要求：閥門的的位置盡量體體現(xiàn)實(shí)際安裝裝情況；平衡角式截止止、節(jié)流閥球閥圖例：安裝在管道中中：球閥蝶閥（四）閥門與與管件的表示示方法（五）儀表控控制點(diǎn)的表示示方法工程版管道儀表流程程圖(PID)上應(yīng)該表示全部與工藝有有關(guān)的檢測(cè)和和控制儀表。。（1）儀表的功能能標(biāo)志P44-45表2-9，2-10一個(gè)儀表只有有一個(gè)參量代代號(hào)，但可以以集中實(shí)現(xiàn)多多個(gè)功能，一一般不超過4個(gè)。后繼字母的排排列順序：IRCTQSAK（指示、記錄錄、控制、變變送、積分、、連鎖、報(bào)警警、操作器））例TIRC，LICA，PSA，F(xiàn)FICA？首位字母(+修飾詞)表示被測(cè)變量量后繼字母表示示儀表的功能能。+（2）儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)標(biāo)志和儀表回回路編號(hào)兩部部分組成。P46圖2-6可編程邏輯控控制（PLC控制）DCS控制就地儀表嵌裝在管道中中控制室儀表盤盤安裝就地儀表盤安安裝單臺(tái)常規(guī)儀表表：控制系統(tǒng)中的的儀表：計(jì)算機(jī)功能（3）圖形符號(hào)P46表2-1圖形符號(hào)表示示監(jiān)控儀表的的類型和安裝裝位置。流量測(cè)量?jī)x表表圖形符號(hào)（檢檢測(cè)裝置鑲嵌嵌安裝在管道道中）流量測(cè)量?jī)x表表種類繁多，，主要有差壓壓式流量計(jì)(節(jié)流裝置)和非差壓式流流量計(jì)兩類。。FT5FE5（六）首頁(yè)圖圖P47圖2-7每個(gè)單獨(dú)裝置置編制一份首首頁(yè)圖。課后閱讀和總總結(jié)首頁(yè)圖的的主要內(nèi)容。。復(fù)習(xí)總結(jié)設(shè)備備、管道、閥閥門及儀表控控制點(diǎn)的表示示方法。自力式壓力調(diào)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)課堂作業(yè)1、根據(jù)課堂講講解的設(shè)備編編號(hào)和管道編編號(hào)規(guī)則，指指出下面設(shè)備備位號(hào)或管號(hào)號(hào)的含義：設(shè)備位號(hào)：V0203B；R2101A/B管道代號(hào)：AM0604-50A1B-H；PL2105-100A2A-H2、指出下列管管道的內(nèi)徑、、外徑、壁厚厚及公稱直徑徑。φ159×6，φ89×4，φ328×83、根據(jù)課本表表1-6，1-7指出下列儀表表代號(hào)的含義義：PIC；FQIR；LICA4、說明下列符符號(hào)在流程圖圖上的作用。。作業(yè)繪制課本30頁(yè)M/DBT工藝物料流程程圖要求：根據(jù)首首頁(yè)圖的主要要規(guī)定標(biāo)注設(shè)設(shè)備位號(hào)和名名稱，標(biāo)注在在正確位置。。管道儀表流程程圖(PID)閱讀P32-33管道儀表流程程圖，回答以以下問題：該流程完成的的任務(wù)，有哪哪些工藝設(shè)備備？主要物料是是什么？輔輔助物料有有哪些？舉一例說明明設(shè)備位號(hào)號(hào)的編寫規(guī)規(guī)則。舉一例說明明管道位號(hào)號(hào)的編寫規(guī)規(guī)則。塔底物料的的溫度如何何控制？塔塔頂物料回回流量如何何控制？控控制閥在儀儀表能源中中斷時(shí)的狀狀態(tài)？化工流程中中經(jīng)常需要要控制的工工藝變量（（參數(shù)）：：溫度壓壓力流流量液位攪拌轉(zhuǎn)速PH值濁度、粘度度、各種組份濃度如何對(duì)一個(gè)個(gè)化工流程程進(jìn)行控制制人工控制（（手動(dòng)動(dòng)操作閥門門）儀表和計(jì)算算機(jī)控制（（自動(dòng)控制制閥）第四節(jié)典典型設(shè)備自自控方案自動(dòng)調(diào)節(jié)：：1）測(cè)量液位并變送特定定的信號(hào)（（電流）——測(cè)量元件或或變送器。2）把變送器器送來的信信號(hào)與設(shè)定定液位值比比較，將結(jié)結(jié)果用特定定的信號(hào)發(fā)發(fā)送出去——自動(dòng)調(diào)節(jié)儀儀表。LIC0502被控變量：：液位操作變量：：進(jìn)料流量量LT3）能自動(dòng)地地根據(jù)調(diào)動(dòng)動(dòng)器送出來來的信號(hào)改改變閥門的的開啟度——調(diào)節(jié)閥。通過改變進(jìn)進(jìn)料流量控控制液位了解自動(dòng)控控制(調(diào)節(jié))系統(tǒng)的構(gòu)成成，被控變量和操作變量是什么。1.離心泵(a)控制泵的出出口閥門開開度(b)控制泵的出出口旁路第二節(jié)典典型型設(shè)備的自自控方案二、泵類的的自控方案案①出口節(jié)流流法：②旁路調(diào)節(jié)節(jié)法(回流法)：離心泵旁路路調(diào)節(jié)較為為耗費(fèi)能量量，其優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥閥的尺寸比比直接節(jié)流流的小。旁路調(diào)節(jié)法法(回流法)：2.容積泵容積泵只能而且必須有旁路調(diào)節(jié)。。被控變量？？操作變量量？考慮離心泵泵效率最大大值在適當(dāng)?shù)牧髁髁糠秶鷥?nèi)內(nèi)調(diào)節(jié)流量管路阻力、、旁路流量量流量P=E+K’L’2P=E+KL2往復(fù)泵離心泵節(jié)流流調(diào)節(jié)時(shí)工工作點(diǎn)的變變化三、壓縮機(jī)機(jī)的自控方方案圖2-10壓縮機(jī)分程控制方案分程控制方方案三種方式入口端流量量控制+出口端流量量輔助控制制不適用于壓壓差大的場(chǎng)場(chǎng)合第二節(jié)典典型型設(shè)備的自自控方案壓縮機(jī)效率率低調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速效率最高，，節(jié)能。①②被控變量？？操作變量量？旁路回流方方案圖2-11壓縮機(jī)旁路控制方案四、換熱器器的自控方方案(一)無相變時(shí)換換熱器的自自控方案1．控制載熱體的流量被控變量：：主變量工藝物料溫溫度T副變量載載熱體體流量F操作變量：：載熱體流流量F被控變量：：工藝物料料溫度T操作變量：：載熱體流流量F(a)單回路控制制(b)串級(jí)控制(c)旁路路控控制制第二二節(jié)節(jié)典典型型設(shè)設(shè)備備的的自自控控方方案案用三三通通控控制制閥閥分分流流載載熱熱體體（物物料料1）2滯后后較較少少此控控制制回回路路慣慣性性小小缺點(diǎn)點(diǎn)？？管程程流流體體？？殼殼程程流流體體？？(b)串級(jí)級(jí)控控制制副變變量量載載熱熱體體流流量量發(fā)發(fā)生生變變化化時(shí)時(shí)，，流流量量控控制制器器首首先先給給控控制制閥閥發(fā)發(fā)出出信信號(hào)號(hào)，，控控制制載載熱熱體體流流量量，，減減少少了了對(duì)對(duì)主主變變量量溫溫度度影影響響。。主、、副副回回路路相相互互配配合合，，加加速速響響應(yīng)應(yīng)，，穩(wěn)穩(wěn)定定主主變變量量，，提提高高了了對(duì)對(duì)主主變變量量的的控控制制質(zhì)質(zhì)量量。。干擾擾F1干擾擾F2CO變換制氫：：CO+H2O==CO2+H2+△H催化劑劑耐硫變變換流流程示示意圖圖變換爐爐進(jìn)料料溫度度：控控制煤煤氣的的旁路路流量量。(a)改變被被控物物料流流量(b)改變物物料旁旁路流流量(一)無無相變變時(shí)換換熱器器的自自控方方案2．控制制被控物物料的流量量圖2-13第二節(jié)節(jié)典典型型設(shè)備備的自自控方方案被控變變量：：工藝藝物料料溫度度T操作變變量：：工藝藝物料料流量量F被控變變量：：工藝藝物料料溫度度T操作變變量：：工藝藝物料料旁路路流量量F圖2-13(b)=圖2-12(c)(二)有相變變時(shí)的的換熱熱器控控制方方案——相變潛潛熱起起主要要作用用1．加熱熱器的的溫度度控制制方案案(a)改變?nèi)肴肟谡粽羝髁髁?b)溫度與與蒸汽汽壓力力的串串級(jí)控控制方方案減少蒸蒸汽壓壓力波波動(dòng)的的干擾擾，減減少滯滯后，，提高高控制制品質(zhì)質(zhì)（1）直接接控制制蒸汽汽流量量考慮儀儀表空空氣中中斷時(shí)時(shí)，控控制閥閥的狀狀態(tài)？？(二)有相變變時(shí)的的換熱熱器控控制方方案1．加熱熱器的的溫度度控制制方案案（2）控制制換熱熱器的的有效換換熱面面積(a)改變換換熱面面積(b)溫度-液位串串級(jí)控控制減少蒸蒸汽壓壓力波波動(dòng)的的干擾擾，提提高控控制品品質(zhì)(c)溫度-流量串串級(jí)控控制蒸汽冷凝液液提高響響應(yīng)，，改善善控制制品質(zhì)質(zhì)。時(shí)間滯滯后較較大液位對(duì)對(duì)應(yīng)一一定的的傳熱熱面積積有效換換熱面面積？？管程流流體？？殼程程流體體？蒸汽冷凝液液管程流流體？？殼程程流體體？有效換換熱面面積？？(二)有相變變時(shí)的的換熱熱器控控制方方案2．冷卻卻器的的溫度度控制制方案案(a)用冷卻卻劑流流量控控制(b)溫度-液位串串級(jí)控控制(c)用冷卻卻劑的的氣化化壓力力控制制氣氨液氨（控制制液氨氨的液液位））有效換換熱面面積：：氣相？？液相？？（控制制液氨氨的蒸蒸發(fā)速速度））LC控制液液氨維維持一一定的的液位位，因因此換換熱面面積穩(wěn)穩(wěn)定。。液氨氣氣相壓壓力減減少時(shí)時(shí)，氣氣化速速度大大大增增加，，溫度度下降降。五、反反應(yīng)應(yīng)器的的自控控方案案1.釜式反反應(yīng)器器的溫溫度自自動(dòng)控控制(a)用進(jìn)料料溫度度控制制(b)用傳熱量控控制(1)控制進(jìn)料溫溫度(2)控制傳熱量量反應(yīng)釜傳熱熱面積小，，滯后很大被控變量：：反應(yīng)釜溫溫度操縱變量：：熱載體流流量五、反應(yīng)應(yīng)器的自控控方案1.釜式反應(yīng)器器的溫度自動(dòng)控制(c)載熱體流量量-釜溫串級(jí)控控制(d)夾套溫度-釜溫串級(jí)控控制(e)釜壓-釜溫串級(jí)控控制(3)串級(jí)控制用于壓力隨隨溫度變化化敏感的場(chǎng)場(chǎng)合,防止壓力失失控。載熱體的流流量和溫度度哪個(gè)波動(dòng)動(dòng)大？選擇影響較較大的參數(shù)數(shù)為副變量量。此控制回路路慣性小(2)固定床反應(yīng)應(yīng)器的溫度度控制(a)用進(jìn)料濃度度控制(b)用進(jìn)料溫度度控制Ⅰ(c)用進(jìn)料溫度度控制Ⅱ(d)用冷料量控控制(1)改變進(jìn)料濃濃度(2)改變進(jìn)料溫溫度(3)改變段間冷冷料量部分原料用用于下一段段床層的冷冷激。改變反應(yīng)物濃度度配比，從而改變變反應(yīng)放熱熱的速度。。熱載體加熱熱冷物料。。載熱體為反反應(yīng)后的熱熱物料。操作變量：：氨氣流量量被控變量：：催化劑床床層溫度T操作變量：：熱載體流流量操作變量：：冷料流量量NH3+O2→NO+H2O變比值控制制系統(tǒng):K=Q2/Q1，隨溫度而而改變Q1Q2變比值控制制系統(tǒng)變比值控制制系統(tǒng)：按按照工藝指指標(biāo)自行修修正比值系系數(shù)的變化化值。以某種質(zhì)量量指標(biāo)X（第三參數(shù)數(shù)）為主變量，，以兩個(gè)流流量比為副副變量的串串級(jí)控制系系統(tǒng)。F1F2TC反應(yīng)器T反應(yīng)器變比值控制制系統(tǒng)氨氧化爐系系統(tǒng)工作原原理當(dāng)出現(xiàn)氨氣氣空氣比值值變化干擾擾時(shí)，通過過比值控制制系統(tǒng)及時(shí)時(shí)克服保持持氧化爐溫溫度不變。。當(dāng)其它干擾擾引起爐溫溫變化時(shí)，，主控制器器輸出變化化，相當(dāng)于于比值控制制器給定值值變化，改改變比值大大小，從而而改變溫度度。溫度升高測(cè)量值升高主控制器輸出減小比值控制器輸出減小控制閥開度減小氨氣流量減小溫度下降假設(shè)控制器器均為反作作用形式，，控制閥為氣氣開式，主回路工工作原理如如下1、按提餾段段指標(biāo)控制制（P53圖2-19a）塔底為主要要產(chǎn)品；以提餾段溫溫度為控制制質(zhì)量指標(biāo)標(biāo),以再沸器加加熱為控制制手段;用提餾段塔塔板溫度控2、按精餾段指標(biāo)控制（圖2-19b）塔頂為主要產(chǎn)品；以精餾段溫度為控制質(zhì)量指標(biāo)，以回流量為控制手段；以回流量LR、餾出液量D或塔內(nèi)蒸氣量VS作為調(diào)節(jié)參數(shù).六、蒸餾餾塔的控控制方案案六、蒸餾餾塔的控控制方案案T、P、F、L(a)提餾段控控制方案案(b)精餾段控控制方案案回流罐回流罐精餾塔精餾塔FWDLR關(guān)鍵被控控變量：：提餾段段溫度T操作變量量：加熱熱蒸汽流流量關(guān)鍵被控控變量：：精餾段段溫度T操作變量量：回流流量LRVSFWDVSLR滿足產(chǎn)品品的純度度要求3、蒸餾塔塔的雙溫溫差控制制（P53圖2-20）（P48圖2-19）用溫差作作為質(zhì)量量指標(biāo)的的間接變變量,消除塔壓壓波動(dòng)對(duì)對(duì)產(chǎn)品的的影響.分別在加加料板附附近的精精餾段和和提餾段段上選取取溫差信信號(hào)ΔT1和ΔT2。將兩溫差差信號(hào)相相減后的的信號(hào)作作為控制制器的測(cè)測(cè)量信號(hào)號(hào)。被控變量量：溫差差操作變量量：餾出出液量D保持蒸發(fā)發(fā)量Vs、釜液量量和回流流量LR穩(wěn)定。第五節(jié)用用AutoCADP&ID繪制工藝藝流程圖圖9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。13:08:4213:08:4213:0812/29/20221:08:42PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2213:08:4213:08Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。13:08:4213:08:4213:08Thursday,December29,202213、乍見翻疑疑夢(mèng)，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2213:08:4213:08:42December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國(guó)國(guó)見青山。。。29十二二月20221:08:42下下午13:08:4212月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月221:08下午午12月-2213:08December29,202216、行動(dòng)出成果果，工作出財(cái)財(cái)富。。2022/12/2913:08:4213:08:4229December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時(shí)時(shí)，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點(diǎn)點(diǎn)的的射射線線向向