化工設計-第二章工藝流程設計080425!1

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

第二章工藝流程設計

精品資料第一節(jié)生產(shēngchǎn)方法和工藝流程的選擇

教學內容：理解生產方法和工藝流程選擇的原則和生產方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)和內容。重點和難點：重點掌握生產方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)。精品資料《化工(huàgōng)設計》2.1生產方法和工藝流程的選擇(xuǎnzé)一、生產方法和工藝流程選擇(xuǎnzé)的原則在選擇(xuǎnzé)生產方法和工藝流程時，應該著重考慮以下三項原則：1.先進性2.可靠性3.合理性2.1

生產方法和工藝流程的選擇第二章工藝流程設計

精品資料《化工(huàgōng)設計》2.1生產方法和工藝流程的選擇二、生產方法和工藝流程確定的步驟(bùzhòu)確定生產方法和工藝流程時，通常要經過下列幾個階段：1.資料搜集與項目調研；2.生產設備類型與制造廠商調研；3.對調研結果進行全面分析對比。2.1

生產方法和工藝流程的選擇第二章工藝流程設計

精品資料第二節(jié)工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)設計

教學內容：理解工藝流程設計的任務和工藝流程的設計方法。重點和難點：重點掌握工藝流程設計的步驟和內容，以及反應過程、原料預處理過程、產物的分離凈化(jìnghuà)過程設計應考慮的問題。難點是綜合運用所學知識，以反應過程為核心，根據反應過程的特點，提出對原料預處理過程、產物的分離凈化(jìnghuà)過程的的要求，組織工藝流程。精品資料《化工(huàgōng)設計》2.2工藝流程設計一、工藝流程設計的任務（1）確定整個流程的組成；（2）確定每個過程或工序(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）制定安全生產措施。2.2工藝流程設計第二章工藝流程設計

精品資料《化工(huàgōng)設計》2.2工藝流程設計二、工藝流程設計的方法工藝流程設計方法，首先要看所確定的生產方法是正在生產或曾經運行過的成熟工藝，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或局部采用(cǎiyòng)新技術、新工藝的問題；后者須針對新技術開發(fā)進行概念設計。工藝流程分為四大部分：原料預處理過程、反應過程、產物的后處理（分離凈化）過程和“三廢”的處理過程。第二章工藝流程設計

2.2工藝流程設計精品資料《化工(huàgōng)設計》工藝流程設計主要應考慮如下幾個方面的問題：（1）以反應過程為中心（2）原料預處理過程（3）產物的分離凈化（4）產品的后處理（5）未反應原料的循環(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）制定切實可靠的安全生產措施（10）保溫、防腐的設計第二章工藝流程設計

2.2工藝流程設計精品資料第三節(jié)工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)圖教學內容：理解工藝流程圖的種類和表達內容和管道儀表(yíbiǎo)流程圖的設備、管道、管件、閥門和儀表(yíbiǎo)控制點的表達方法。重點和難點：重點掌握管道儀表(yíbiǎo)流程圖的設備、管道、管件、閥門和儀表(yíbiǎo)控制點的表達內容和方法，以及管道標注內容和方法。難點是如何確定管道等級，以及管道標注內容和表示方法。精品資料《化工(huàgōng)設計》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，是用來表達整個工廠或車間生產流程的圖樣。它是設計開始(kāishǐ)時供工藝方案討論常用的流程圖，是工藝流程圖設計的依據。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設計

圖2-1脫硫系統工藝方案流程圖1一羅茨鼓風機；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風機；6一再生塔；7一除塵塔精品資料《化工(huàgōng)設計》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)與表格相結合的形式來反映物料衡算和熱量衡算的結果。它是初步設計階段的沒計成品，提交設計主管部門和投資者審查，并用作投產后的操作與技術改造的重要資料。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設計

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合的形式來反映物料衡算和熱量衡算的結果。精品資料《化工(huàgōng)設計》2.3工藝流程圖一、工藝流程圖的種類（三）帶控制點的工藝流程圖帶控制點的工藝流程圖是一個工程項目工程設計的一個指導性文件，也是各專業(yè)開展設計的依據之一。帶控制點的工藝流程圖應畫出所有工藝設備、工藝物料管線、輔助物料管線、主要閥門，以及工藝參數(溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度(nóngdù)等)的測量點，并表示出自動控制的方案。2.3工藝流程圖第二章工藝流程設計

精品資料《化工(huàgōng)設計》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)是借助統一規(guī)定的圖形符號和文字代號，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設備、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、經濟目的而組合起來，以起到描述工藝裝置結構和功能的作用。PI圖在基礎工程設計階段應繪制(huìzhì)A版PI圖(初版)、B版PI圖(內審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認版)；在詳細工程設計階段應繪制(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計

精品資料《化工(huàgōng)設計》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)應依據“化工(huàgōng)工藝設計施工圖內容和深度統一規(guī)定”HG20519-92和“管道儀表流程圖設計規(guī)定”HG20559-93的有關規(guī)定進行繪制。（一）通用設計規(guī)定1、圖紙規(guī)格與圖幅管道儀表流程圖的圖紙應采用標準規(guī)格，并帶有設計單位名稱的統一標題欄。圖幅應采用0號(A0)標準尺寸圖紙，也可用1號(Al)標準尺寸圖紙。2、線條與比例3、文字與字母的標注4、圖面布置2.3工藝流程圖第二章工藝流程設計

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

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

精品資料《化工(huàgōng)設計》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、管道的標注2.3工藝流程圖第二章工藝流程設計

精品資料《化工(huàgōng)設計》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計

精品資料《化工(huàgōng)設計》2.3工藝流程圖二、管道儀表流程圖(PI圖)（五）儀表控制點的表示方法管道儀表流程圖上要以規(guī)定的圖形符號和文字代號，表示出在設備、機械(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計

表2-11儀表安裝位置的圖形符號精品資料第四節(jié)典型(diǎnxíng)設備的自控方案教學內容：理解泵類、壓縮機、換熱器、反應器及蒸餾塔的自控方案的內容和方法，以及自控設計條件的內容。重點和難點：重點掌握(zhǎngwò)泵類、壓縮機、換熱器、反應器及蒸餾塔的自控方案。難點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方法。精品資料《化工(huàgōng)設計》2.4典型設備的自控方案一、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)使用旁路調節(jié)方法(見圖2-7(b))，旁路調節(jié)耗費能量，其優(yōu)點是調節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。2.4典型設備的自控方案第二章工藝流程設計

(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)設計》2.4典型設備的自控(zìkònɡ)方案二、壓縮機的自控(zìkònɡ)方案

2.4典型設備的自控方案第二章工藝流程設計

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

(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)設計》2.4典型設備的自控(zìkònɡ)方案四、反應器的自控(zìkònɡ)方案(一)釜式反應器的溫度自動控制2.4典型設備的自控方案第二章工藝流程設計

(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釜式反應器的溫度控制方案精品資料《化工(huàgōng)設計》2.4典型(diǎnxíng)設備的自控方案四、反應器的自控方案(二)固定床反應器的溫度控制2.4典型設備的自控方案第二章工藝流程設計

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

(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)工藝流程圖計算機繪制(huìzhì)軟件教學內容：運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。重點和難點：有條件的院校，應上機讓學生運用計算機繪制一個簡單過程的管道儀表流程圖，重點掌握設備、管道、管件、閥門和儀表控制點的繪制方法和管道標注內容和方法。難點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)設計》2.5工藝流程圖計算機繪制軟件簡介一、計算機在繪制工藝流程圖中的應用流程圖繪制軟件常用美國Autodesk公司的AutoCAD200x。利用其本身強大的開發(fā)功能(gōngnéng)進行了AutoCAD的二次開發(fā)，出現了很多專業(yè)軟件：例如AspenTech公司AspenPlus；加拿大VMG集