化工設計習題及答案

第一章化工設計程序和內容本章習題及答案1、化工設計的種類有哪些？國外通用的設計程序分為哪幾個階段？答：根據(jù)項目性質化工設計可分為： 新建項目設計、重復建設項目設計、已有裝置的改造設計。根據(jù)化工過程開發(fā)程序化工設計可分為：概念設計、中試設計、基礎設計和工程設計；其中工程設計又包括：初步設計(擴大初步設計)和施工圖設計。國外通用的設計程序分為工藝設計 (ProcessDesign)、基礎工程設計(BasicEngineeringDesign)和詳細工程設計(DetailedEngineeringDesign)三個階段。2.請畫出化工廠設計的工作程序示意圖。開發(fā)成祟，賽源條件產(chǎn)品需求發(fā)展牌劃一一建議書|[ 否＜主管部門*行泰〉~*匣

是」 、杳＜主管舊『1國行麗—跖日M篇工設計，提出福禍否〈主甘郵門五百滓法》一*叵如胡■壬，制電開車方匍「T投h試車.一他雨盟L2化工廠設計的工作程芹3、畫出化工新技術開發(fā)的工作框圖。3、畫出化工新技術開發(fā)的工作框圖。圖1/化工新技術開發(fā)工作框圖4、化工設計人員應具備哪些基本素質，才能完成設計任務？答：1）具有豐富的工程經(jīng)驗和扎實的化工基礎理論知識； 2）充分了解工藝過程，掌握現(xiàn)代化的設計工具和化工單元及最新發(fā)展動態(tài)； 3）熟知本專業(yè)與其他相關專業(yè)的關系。5、廠址選擇的主要影響因素有哪些？為什么？答：影響因素：a）原料，b）能源，c）水資源，d）運輸條件，e）環(huán)境影響a）廠址宜選在原材料、能源較豐富或供應方便的地區(qū)。b）廠址宜選在水資源豐富、水質較好的地區(qū)；c）廠址應具有較便利的運輸條件 ；d）選廠應注意節(jié)約用地、少占耕地 ；e）選廠應注意對當?shù)氐沫h(huán)境保護；f）選廠應考慮周圍的協(xié)作關系 ；g）地勢要高、不淹不澇；h）其他一些注意事項 ;（避免在地震斷層和基本烈度 9度以上的地震區(qū)，易遭受洪水、泥石流、滑坡的危害的山區(qū)，又開采價值的礦藏地區(qū)，國家規(guī)定的歷史文物、生物保護和風景旅游點）。6、為什么要進行可行性研究？可行性研究報告包括哪些內容？答：a）作為建設項目投資決策和編制設計任務書的依據(jù)； b）作為向銀行申請貸款的依據(jù)；c）作為與建設項目有關的各部門商談合同的依據(jù)； d）作為建設項目開展初步設計的基礎；e）作為安排基本建設計劃和開展各項建設前期工作的依據(jù)； f）作為環(huán)保部門審查建設項目對環(huán)境評價的依據(jù)。主要包括：總論；需求預測 ;產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模；工藝技術方案；原材料、燃料及水電汽的來源與供應；建廠條件和廠址選擇布局方案；公用工程和輔助設施方案；節(jié)能 ;環(huán)境保護及安全衛(wèi)生； 工廠組織、 勞動定員和人員培訓； 項目實施規(guī)劃； 投資估算和資金籌措；經(jīng)濟效益評價及社會效益評價；結論，包括綜合評價和研究報告的結論等內容。7、可行性研究報告和設計任務書有什么區(qū)別？答：內容上：可行性研究報告只提供依據(jù)設計任務書是結論 ;性質上：可行性研究報告給上級提供決策的文件設計任務書給設計人員的指令 ;時間上：可行性研究報告在先設計任務書在后8、設計任務書主要包括哪些內容？項目設計的目的和依據(jù)。生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則。礦產(chǎn)資源、水文地質、原材料、燃料、動力、供水、運輸?shù)葏f(xié)作條件。資源綜合利用和環(huán)境保護、“三廢”治理的要求。建設地區(qū)或地點，占地面積的估算。防空、防震等的要求。建設工期與進度計劃。投資控制數(shù)。勞動定員控制數(shù)。經(jīng)濟效益、資金來源、投資回收年限。9、簡述車間工藝設計的主要內容。車間工藝設計的主要內容： 設計準備工作， 方案設計， 化工計算(物料衡算、 能量衡算、設備選型與計算) ，車間布置設計，配管工程設計，向非工藝專業(yè)設計人員提供設計條件，編制概算書及編制設計文件。第二章工藝流程設計本章習題及答案：1、化工工藝設計包括哪些內容？答：生產(chǎn)方法選擇，工藝流程設計，工藝計算，設備的設計與選型，設備布置，管道設計對非工藝設計提條件，設計說明書，概預算書。2、工藝流程設計的步驟有哪些？答：確定整個流程的組成，確定每個過程或工序的組成， 確定工藝操作條件，確定控制方案，原料與能量的合理利用，制定“三廢”處理方案，制定安全生產(chǎn)措施。3、在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時，應該著重考慮哪些原則？簡述確定生產(chǎn)方法和工藝流程的步驟。答：先進性、可靠性、合理性。資料搜集與項目調研、生產(chǎn)設備類型與制造廠商調研、對調研結果進行全面分析對比。4、工藝流程設計的任務有哪些？答：確定整個流程的組成，確定每個過程或工序的組成， 確定工藝操作條件，控制方案的確定，原料與能量的合理利用，制定“三廢”處理方案，制定安全生產(chǎn)措施。5、工藝流程圖的種類有哪些？管道儀表流程圖有哪些版式？答：工藝流程草圖， 工藝物料流程圖， 帶控制點的工藝流程圖， 工藝管道及儀表流程圖。

基礎工程設計階段有： 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）；詳細工程設計階段有： E版PI圖（詳1版）、F版PI圖（詳2版）、G版PI圖（施工版）。6、根據(jù)HG/T20519.2-2009標準，填寫下表中工藝流程圖的設備類別代號。設備類別代號表（HG/T20519.2-2009）設備類別代號壓縮機、風機C換熱器E工業(yè)爐F起重運輸設備L其他機械M泵P反應器R火炬、煙囪S塔T容器（槽、罐）V計量設備W其他設備X7、根據(jù)下列管道儀表流程圖中的圖例，填寫（管道、閥門、設備、等）名稱。名稱圖例名稱圖例放空管（帽）個r阻火器 ■r同心異徑管 1 噴射器-文氏管n~視鏡、視鐘——m——8、下圖是某管道的標注，請說明第 1~6單元各表示什么意思?H-H-第6單元IA第5單元A300-第4單元10-第3單元13-第二單元K-革E單元第1單元（PG）為物料代號，代表工藝氣體；第2單元（13）為工程工序編號；第3單元（10）為管道順序號；第4單元（300）為管道規(guī)格，代表公稱直徑300mm;第5單元（A1A）為管道等級，第一個A表示管道的公稱壓力等級代號， 1表示管道材料等級順序號，第二個A表示管道材質類別，代號為“鑄鐵”；第6單元（H）為絕熱或隔聲代號。9、固定床反應器溫度控制形式有哪些？畫出示意圖。10、PIDCAD軟件具有哪些特點？PIDCAD軟件操作簡單、方便易學，適合于工程技術、設計人員及高校師生從事化工工程設計、流程圖繪制時使用；結合工藝設備管理軟件，可實現(xiàn)工廠工藝、設備信息化管理。第三章工藝計算本章習題及答案：習題1連續(xù)常壓蒸儲塔進料為含苯質量分數(shù) (下同)38%(wt)和甲苯62%的混合溶液，要求儲出液中能回收原料中 97%的苯，釜殘液中含苯不低于 2%。進料流量為20000kg/h,求儲出液和釜殘液的流量和組成。D.耳口_一印一.-解：苯的相對分子質量為78,甲苯的相對分子質量為92。以下標B代表苯。38進料中苯的摩爾分數(shù) Xfb―78—0.4196FB38627892

釜殘液中苯的摩爾分數(shù)進料平均相對分子質量XwbT28980.02351釜殘液中苯的摩爾分數(shù)進料平均相對分子質量7892進塔原料的摩爾流量 F依題意，儲出液中能回收原料中200086.13232.2kmol/h97%的苯，所以Dxdb97.430.9794.51kmol/h作全塔苯的質量衡算得 Fxfb DxDbWxwb作全塔總質量衡算得 FWD將已知數(shù)據(jù)代人上述質量衡算方程得232.20.419694.510.02351232.2WD解得W124.2kmol/h,D108kmol/h、. 進塔原料的摩爾流量 F依題意，儲出液中能回收原料中200086.13232.2kmol/h97%的苯，所以Dxdb97.430.9794.51kmol/h作全塔苯的質量衡算得 Fxfb DxDbWxwb作全塔總質量衡算得 FWD將已知數(shù)據(jù)代人上述質量衡算方程得232.20.419694.510.02351232.2WD解得W124.2kmol/h,D108kmol/h、. 94.5194.51八2”組Xdb塔進料D 108塔頂播出物釜殘液分kg/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h苯76003897.4341.967372.685.6094.5287.52227.82.02.92甲苯1240062134.858.041240.214.4013.4812.4811159.498.0121.3合計20000100232.21008612.810010810011387.2100124.2習題2丙烷充分燃燒時要使空氣過量 25%,燃燒反應方程式為：%(mol)2.3597.65100C3H85O23CO24H2O試計算得到100摩爾燃燒產(chǎn)物（又稱煙道氣）需要加入的空氣的摩爾量。解：以1mol入口丙烷為計算基準根據(jù)反應方程式，1mol丙烷需要5mol的氧氣與之反應，因氧氣過量25%,故需要加入的空氣量為1.2550.2129.76mol其中O26.25mol,N223.51mol煙道氣中各組分的量:C3H8 0molN2 23.51molCO2 313molO2 6.2551.25molH2O414mol10029.7631.7693.7mol習題3天然氣蒸汽轉化法制造合成氨原料氣的示意流程圖,10029.7631.7693.7mol習題3天然氣蒸汽轉化法制造合成氨原料氣的示意流程圖, CO2入口出口C3H81C3H80O26.25O21.25N223.51N223.51CO20CO23H2O0H2O4合計30.78合計31.76從計算結果可以看出，當空氣加入量為29.76mol時，可產(chǎn)生煙道氣31.76mol,所以，每產(chǎn)生100mol煙道氣需加入的空氣量為轉化爐內進行燒類蒸汽轉化反應，以甲烷為例，燒類蒸汽轉化的反應方程式為CH4+H2O-CO+3H2天然氣經(jīng)一段轉化爐轉化后繼續(xù)進入二段轉化爐反應， 在一段轉化爐出口添加空氣以配合合成氨原料氣中所需的氮氣，同時，一段轉化氣中的一部分氫氣遇 O2燃燒供給系統(tǒng)熱量。二段轉化后再經(jīng)一氧化碳變換工序使混合氣中的 CO大部分車專化為CC2和H2,CO轉化為CC2和H2的方程式為CO+H2O-CO2+3H2,變換后的氣體進入脫除CO2工序脫除CO2,再經(jīng)甲烷化工序除去殘存的微量C5口CO2后作為合成氨合格原料氣。已知某廠天然氣的組成為：組分CH4 C2H6 C3H8 C4H10（正）C4H10（異）C5H12（正）C5H12（異）N2 CO2 合計%（mol）83.20 10.00 5.16 0.69 0.50 0.06 0.05 0.3 0.01 1003

要求合成氨原料氣的組成為：組分 H2 N2 Ar CH4%(mol) 73.97 24.64 0.31 1.08計算天然氣的用量和空氣的用量。解：以100kmol合成氨原料氣為計算基準。設天然氣用量為xkmol,添加空氣量為ykmol。(1)作系統(tǒng)N2平衡因為在天然氣蒸汽轉化法制造合成氨原料氣過程中， N2沒有參加反應,應器的進口、出口物料中沒有變化，作系統(tǒng)N2平衡得0.0033X+0.79y=24.64(2)作系統(tǒng)氫平衡甲烷蒸汽轉化反應過程CH+H2O脩?CO+3H2CO變換反應過程CO+H2O峰②CQ+3H2總過程CH+2H2O甲烷蒸汽轉化反應過程CH+H2O脩?CO+3H2CO變換反應過程CO+H2O峰②CQ+3H2總過程CH+2H2O脩?CQ+4H2用同樣的方法可推導出煌類蒸汽轉化制乩的計量關系通式為CnH2n+2+2nH2O=nCO2+（3n+1）H2因此，100kmol天然氣可提供的埋論H2為組分 燒量/kmol 可提供的理論煌量/kmolCH4 83.20 4 83.20=332.80C2H6 10.00 7 10.00=70C3H8 5.16 10 5.16=51.60C4H10（正） 0.69 13 0.69=8.97C4H10（異） 0.50 13 0.50=6.50C5H12（正） 0.06 16 0.06=0.96C5H12（異） 0.05 16 0.05=0.80N2 0.33 0CO2 0.01 0合計 100 471.63因此，xkmol天然氣進料可提供的理論 H2為471.63」?xkmol100氫氣燃燒的反應過程 2H2+O2=2H2O燃燒消耗的H2為20.21ykmol作系統(tǒng)H2平衡得合計100它的數(shù)量在反(A)471.63 x100471.63 x10020.21y73.9741.08(B)式中(41.08)是合成氨原料氣的 CH4折合為H2物質的量(mol)(A)式合(B)式聯(lián)解得到x18.92kmoly31.11kmol因此，制造100kmol的合成氨原料氣需加入天然氣 18.92kmol,一段轉化爐出口需添加31.11kmol的空氣。習題4乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應方程式如下：八 1- -一C2H4(g)2O2(g) C2H4O(g)試計算0.1013MPa、25c下的反應熱。解：乙烯(g)的標準生成熱為 H以“乙烯52.28kJ/mol環(huán)氧乙烷(環(huán)氧乙烷(g)的標準生成熱為H黑f,環(huán)氧乙烷 —51kJ/mol因此，0.1013Mpa,25c下的反應熱計算如下：H298,r 3H298,f)產(chǎn)物一(RH298,0反應物, △ 1=1(—51)-152.28+—0=—103.3kJ/mol2習題5乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的反應器中進行如下反應：、一一 一 1一 一一王反應 C2H4(g)2O2(g) C2H4O(g)副反應 C2H4(g)3O2(g) 2CO2(g)2H2O(g)反應溫度基本維持在250C,該溫度下主、副反應的反應的反應熱分別為H523105395kJ/kmol乙烯H5231321726kJ/kmol乙烯乙烯的單程轉化率為32%,反應的選擇性為69%,反應器進口混合氣的溫度為 210C,流量45000m3(STP)/h,其組成如下：組分C2H組分C2H4N2 O2合計%(mol) 3.5 82.0 14.5 100熱損失按反應放出熱量的 5%考慮，求熱載體移出的熱量。解：查得有關氣體的熱容數(shù)據(jù)如下：組分 水蒸氣C2H4 O2 CO2 C2H4O N2Cp/[kJ/(kmolK]210C64.4331.38Cp/[kJ/(kmolK]210C64.4331.3830.04250c66.94 31.67 45.56 35.35 103.8 30.17假設如下熱力學途徑：210c下反應器入口混合氣體熱容Cp0.03564.430,8230.040.14531.3831.44kJ/(kmolK)250C下反應器入口混合氣體熱容Cp0.03564.940,8230.170.14531.6731.67kJ/(kmolK)因此，反應器入口混合氣體在CJp,m210c?250c的平均熱容為1 (31.4431,67)-31.56kJ/(kmolK)H145000H222.4250c66.94 31.67 45.56 35.35 103.8 30.17假設如下熱力學途徑：210c下反應器入口混合氣體熱容Cp0.03564.430,8230.040.14531.3831.44kJ/(kmolK)250C下反應器入口混合氣體熱容Cp0.03564.940,8230.170.14531.6731.67kJ/(kmolK)因此，反應器入口混合氣體在CJp,m210c?250c的平均熱容為1 (31.4431,67)-31.56kJ/(kmolK)H145000H222.44500022.431.56(250210)2,536104kJ/h450000.0350.320.69(105395) 0,0350.32(10.69)(1321726)1.086107kJ/hH22.5361061.0861078.324106kJ/hH Q2 8.324106一一_5(4.162105)一一_54.162105kJ/h由熱載體移走的熱量為Q1 HQ2 8.324106(一一一54.16210)7.908106kJ/h第四章設備的工藝設計及化工設備圖本章習題及答案：1.簡述泵的選用與設計程序？答：a,確定泵型b,確定泵的流量與揚程c,確定泵的安裝高度d,確定泵的臺數(shù)和備用率按泵的操作臺數(shù)e.校核泵的軸功率。f,確定冷卻水或驅動蒸汽的耗用量g.選用電動機h.填寫選泵規(guī)格表2．簡述換熱器的設計原則？答：a.換熱器設計要滿足工藝操作條件，長期運轉，安全可靠，不泄漏，維修清洗方便，較高的傳熱效率，流體阻力盡量小，安裝尺寸符合要求。確定介質流程確定終端溫差確定流速、流向和壓力降確定傳熱系數(shù)和污垢系數(shù)選用標準系列化的換熱3．簡述填料塔設計程序？答：a.匯總設計參數(shù)和物性數(shù)據(jù)選用填料確定塔徑。計算填料塔壓降驗算塔內噴淋密度TOC\o"1-5"\h\z計算填料層高度 Z計算塔的總高度 H塔的其它附件設計和選定4．化工設備施工圖的組成 ?答：a.裝配圖 表示設備的全貌、 組成和特性的圖樣， 它表達設備各主要部分的結構特征、裝配和連接關系、特征尺寸、外形尺寸、安裝尺寸及對外連接尺寸、技術要求等。部件圖 表示可拆或不可拆部件的結構、尺寸，以及所屬零部件之間的關系、技術特性和技術要求等資料的圖樣。零件圖 表示零件的形狀、尺寸、加工，以及熱處理和檢驗等資料的圖樣。零部件圖 由零件圖、部件圖組成的圖樣。表格圖用表格表示多個形狀相同．尺寸不同的零件的圖樣。特殊工具圖 表示設備安裝、試壓和維修時使用的特殊工具的圖樣。標準圖（或通用圖 ）指國家部門和各設計單位編制的化工設備上常用零部件的標準圖和通用圖。梯子平臺圖 支承于設備外壁上的梯子、平臺結構的圖樣。預焊件圖 設備外壁上保溫、 梯子、平臺、 管線支架等安裝前在設備外壁上需預先焊接的零件的圖樣。管口方位圖 設備上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、換熱器折流板缺口位置；地腳螺栓、接地板、梯子及銘牌等方位的圖樣。技術要求 設備在制造、試驗、驗收時應遵守的條款和文件。計算書 設備強度、剛度等的計算文件。當用計算機計算時，應將輸入數(shù)據(jù)和計算結果作為計算文件。m.說明書 設備結構原理、技術特性、制造、安裝、運輸、使用、維護、檢修及其它需說明的文件。n.圖紙目錄 每個設備的圖紙及技術文件的全套設計文件的清單。.簡述化工設備圖的繪制方法及步驟 ？答：a.確定繪圖比例、選擇圖幅、布圖、畫圖b.尺寸和焊縫代號標注c.編寫零部件序號和管口符號d.填寫明細欄和管口表e.填寫設計數(shù)據(jù)表、標題欄等.簡述化工設備圖閱讀的基本要求 ？答：a.了解設備的性能，作用和工作原理；了解設備的總體結構、局部結構及各零件之間的裝配關系和安裝要求；了解設備各零部件的主要形狀、材料、結構尺寸及強度尺寸和制造要求;了解設備在設計、制造、檢驗和安裝等方面的技術要求。第五章車間布置設計本章習題及答案：一、填空題.設備布置圖是在廠房建筑圖的基礎上增加設備布置的內容，用粗實線表示 設備.廠房建筑用細實線畫出。.設備布置圖主要包括反映設備水平布置情況的 平面圖和反映某處立面布置情況的 剖面圖。二、選擇題.廠房建筑的承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，沿廠房長度方向的各承重柱自左向右用（A） 依次編號。A。、。、②B、6、。?C.A或B.在化工設備圖中，設備的輪廓，一般按比例用（A）繪制。A.粗實線（b） B.中實線（2b/3） C.細實線（b/3）D.點劃線.在布置（A）時，應遵循縮短管長和順應流程的原則。A.換熱器 B.塔 C.泵 D.攪拌器.設備布置圖中的標圖用（A）表不。

A．mBA．mB．cmC．mmD．都可以.在設備平面布置圖中，設備標注為 T-101b,其中T表示（B）。A.一種設備等級B.一種設備代號C.設備一種材質 D.一種設備保溫等級.在對塔進行布置時，對于（ C）需采用獨立布置方案。A.將高度相近的塔A.將高度相近的塔B．數(shù)量不多、結構與大小相似的塔C.單塔或特別高大的塔 D.較小的塔．以下有關工程設計階段及 PID版次的敘述錯誤的是 B）。A.工程設計階段分基礎設計和詳細工程設計兩個階段B.在基礎設計階段，PID應完成初步設計條件版（A）版，內部審核版（B版）和用戶批準版（C）版三個版次的設計C.在詳細工程設計階段， PID應完成1版（詳細設計1版），2版（詳細設計2版），3版施工版）三個版次的設計D.對于小型或成熟工藝裝置的 PID設計，至少應完成初步條件版，設計版和施工版三個版次8．設備布置設計不包括的內容是 B）。A.確定各個工藝設備在車間平面和立面的位置B．確定車間中各個設備的管口方法C.確定某些在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設備或公用設備的位置D．確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸解答：B．正確答案。車間設備布置設計主要包括：確定各個工藝設備在車間平面和立面的具體位置；確定某些在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設備或公用設備的位置；確定供安裝、操作與維修所使用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸；確定場地與建筑物、構筑物的尺寸；確定管道、電氣代表管線、采暖通風管道的走向和位置。9．在以下四條關于幾種常見設備的布置設計的意見中考慮欠妥當?shù)氖?A）。A.對于原料和成品貯罐，一般集中布置在貯罐區(qū)，同時為縮短流程、節(jié)省管長，原料和成品貯罐均應靠近與之有關的廠房布置B．對于大型換熱器獨立布置時應盡量安排在室外以節(jié)約廠房C.泵的布置應盡量靠近供料設備，以保證有良好的吸入條件D．反應器安裝在室內或框架內， 其基礎與建筑物分開， 以免將振動和噪聲傳遞給建筑物．設備布置時設備間、 設備與墻之間、 運送設備的通道和人行道的寬度都有一定規(guī)范供設TOC\o"1-5"\h\z備布置設計時參照執(zhí)行。工藝設備與道路間的距離不應小于（ B）。A．0.5m B．1.0mC．1.5mD．2.0m．請指出下列有關安全距離數(shù)據(jù)中（ A）是不正確的。A.回轉機械彼此間距離為不小于 1.5mB.貯槽之間的距離不小于 0.4?0.6mC.換熱器之間的距離不小于 1.0mD.塔與塔之間的距離 1.0?2.0m解答：A．正確答案。依據(jù) “車間布置設計有關尺寸和設備之間的安全距離 ”，回轉機械彼此間距離為不小于0.8?1.2m。12“泵的布置設計時應盡量集中布置，排成一條線，電機端對齊，正對道路。以下關于泵的布置正確的是（ C）。A.泵與泵之間的距離視泵的大小而定，一般不小于 1.0mB．雙排泵之間的距離一般不小于 1.5mC.泵與墻之間的距離一般不小于 1.2m,以便通行D.泵的基礎一般比地面高④ 400?500mm解答：C.正確答案。泵與泵之間一般不小于 0.7m,雙排泵之間一般不小于 2.0m,泵基礎一般高出地面100?200mm。13某工廠車間設備布置時， 為節(jié)省投資， 減少廠房面積， 工藝設備與道路間的距離定為 0.6m；操作設備時設備到墻的距離為 0.8m；操作平臺梯子的坡度為 65。；通道通行部分的最小凈空為2.1m。請問上述設計中數(shù)據(jù)正確的是（D）。A.①B.②C.③D.④解答：D．正確答案。依據(jù) “車間布置設計有關尺寸和設備之間的安全距離 ”，工藝設備與道路間的距離為不小于 1.0m,工人操作時設備與墻面的距離不小于 1.0m,操作平臺梯子的坡度一般不超過 45°，特殊可達到 60°。14．工藝專業(yè)提供的建議的設備平面布置圖的用途是（ A）。A.裝置布置專業(yè)、總圖專業(yè)開展工作的依據(jù)，也是機泵計算、詢價訂貨的依據(jù)。B.因制造周期長，需提前詢價訂貨的機泵計算依據(jù)。C.指導供銷人員采購設備的依據(jù)。D.指導設備安裝施工的依據(jù)。.在化工工藝設計中，其核心內容是（C）。A.工藝流程設計和生產(chǎn)方法的選擇B.車間布置設計和管道布置設計C.工藝流程設計和車間布置設計D.化工工藝計算和車間布置設計.車間平面布置圖每層平面應以其標高命名，對于一層內地面，表示方法（ D）正確。A.EL100.0平面 B.EL0.0平面C.EL0.000平面 D.EL100.000平面.考慮廠房的柱網(wǎng)布置時，在滿足工藝操作需要，滿足設備安裝、運轉及維修需要的前提下，應選擇符合建筑模數(shù)的柱網(wǎng)。中國統(tǒng)一規(guī)定以（B）m的倍數(shù)為優(yōu)先選用的柱網(wǎng)。A.2B.3C.4D.5.下面為某一■換熱設備的設備位號，表示方法正確的為（A）。A.E0113BB.E-113BC.E113BD.E-0113B.考慮廠房立面布置時，廠房的高度主要取決于（D）。A.設備的高低 B.安裝的位置C.安裝條件 D.綜合考慮上面三方面因素.在化工廠廠房建筑設計時，單層廠房的寬度不應大于（A）。A.30mB.22mC.24mD.18m.在車間布置平面圖繪制中，下列標高標注正確的是（D）。A一+3.500m b-1.50mc 、/-rD iG.000m.V. VV.車間設備布置時，一些高大設備多采用（A）。A.露天布置，以減少建筑物的費用，降低毒物的積累。B.室內布置，以保護設備，使設備不受冷、熱的影響。23.車間設備布置時，為使管路盡量短和便于操作，通常設備多采用（ B）。A.按流程圖出現(xiàn)的順序布置。B.按相似的設備布置在一起的分組布置。24．在車間設備布置時有許多要求，如下幾項要求中（A．高大的設備盡量放在露天，以降低廠房造價。C）項不合理。B．設備布置時應留一定的間隙，有利于操作及檢修。C．設備布置時盡量使設備布局與其在流程圖上出現(xiàn)的順序一樣。D．設備布置時應充分利用高位差布置有壓差的設備。三、簡答題一、簡述車間布置設計的內容：答：車間布置設計可分為車間廠房布置和車間設備布置車間廠房布置是對整個車間各工段、各設施在車間場地范圍內、按照在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進行合理的平向布置和平面布置。車間設備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關因素，把各種工藝設備在一定區(qū)域內進行排列。二、簡述車間設備布置的要求答： （一）滿足生產(chǎn)工藝要求（二）滿足安裝和檢修要求（三）滿足土建要求（四）滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求三、工藝對設備布置有哪些要求？（ 1） 滿足工藝流程順序，要保證水平和垂直方向的連續(xù)性。相同類型設備盡可能布置在一起。設備與設備之間按規(guī)定留足間距、留有操作空間，便于操作、維修。（ 4）考慮設備互換使用的可能性。（ 5）設備安排要考慮管路走向，走直線，少彎路。要有堆放原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品的空地。（ 6）注意勞動保護，傳動設備要有足夠的安全距離。（ 7）留有擴建或擴產(chǎn)余地。四、簡述車間布置設計的原則答： （ 1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設備維修的要求。2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地。3）要為車間的技術經(jīng)濟指標、先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。（4）考慮其他專業(yè)對本車間布置的要求。（5）要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建。（6）車間中所采取的勞動保護、防腐、防火、防毒、防爆及安全衛(wèi)生等措施是否符合要求。7）本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理， 力求使它們之間輸送管線最短， 聯(lián)系最方便。8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質、水文等條件。9）人流特流不能交錯。五、簡述車間平面布置的內容和要求答：內容一個較大的化工車間（裝置）通常包括下列組成。1）生產(chǎn)設施2）生產(chǎn)輔助設施3）生活行政設施。4）其他特殊用室。要求1）適合全廠的總圖布置，與其他車間、 公用工程系統(tǒng)、 運輸系統(tǒng)等結合成一個有機整體。2）保證經(jīng)濟效益，盡量做到占地少、基建和安裝費用少、生產(chǎn)成本低。3）便于生產(chǎn)管理、物料運輸，操作維修要方便。4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防爆等問題，必須符合國家的各項有關規(guī)定和標準。5）要考慮將來擴建、增建和改建和余地。六、簡述車間設備布置的內容TOC\o"1-5"\h\z答：（1）確定各個工藝設備在車間平面和立面的位置 ;2）確定某個在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設備或公用設備的位置 ;3）確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸 ;4）在上述各項的基礎上確定建筑物與場地的尺寸 ;5）其他。設備布置的最終結果表現(xiàn)是設備布置圖。七、簡述車間設備布置圖的內容(1)一組視圖(2)尺寸及標注(3)安裝方位標(4)說明及附注(5)設備一覽表(6)標題欄四、看圖回答問題1.閱讀醋酸殘液蒸儲崗位設備布置圖，并回答以下問題:醋酎殘液蒸儲崗位設備布置圖醋酎殘液蒸儲崗位流程說明：醋酎殘液進入殘液蒸儲釜，使殘液中的醋酎蒸發(fā)變成蒸汽，再經(jīng)冷凝器冷凝為液態(tài)醋酎，進入醋酎受槽施加負壓，然后去醋酎貯槽；蒸儲釜中蒸儲醋酎后的殘渣，加水后再加熱、冷凝，得到的醋酎經(jīng)醋酸受槽施加負壓后去醋酸貯槽。 本系統(tǒng)為間斷操作，通過閥門進行控制?；卮饐栴}：(1)醋酎殘液蒸儲崗位的設備布置圖包括 5.000平面圖和1-1剖面圖。(2)從平面圖可知，本系統(tǒng)的真空受槽 A、B和蒸儲釜布置在距北墻 1600mm,距①軸分別為分00mm、2000mm、6000mm的位置處；冷凝器的位置距北墻 500mm,與醋酸受槽V1103A間的水平距離為1000mm。(3)從A-A剖面圖可知，蒸儲釜和真空受槽 A、B布置在標高為5m的樓面上，冷凝器安裝在標高7.5m的支架上。讀圖題:、通過精儲工段設備布置圖的閱讀，回答下面問題。圖545設缶布置圖（噸）1、這是一張精儲工段設備布置圖，該圖上包括什么內容？該張圖上有幾個平面圖、 剖面圖?2、精儲工段的廠房有幾層，更嚴格一點說從第幾軸線間為多層廠房，第幾軸線間為單層廠房？哪層是封閉廠房，哪層是敞開廠房？為什么畫四個平面圖？3、精儲工段共有幾臺設備，設備類別代號分別是什么，表示那一類設備？各類設備共有幾臺。4、該廠房的定位軸線共幾個，東西向的定位軸線編號是什么？南北向的定位軸線編號是什么？廠房的總建筑面積是多少？5、2-3軸線間的跨距是多少？該工段上二層或三層，是室外樓梯還是室內樓梯？是混凝土制樓梯還是鋼制樓梯？6、預熱器、精儲塔的定位尺寸是多少，定位基準分別是什么？ 設備的高度位置是什么？兩設備南北相距多少，東西相距多少？7、請說出所有設備布置的高度，它們的定位基準是什么？該工段內布置最高的設備是哪臺？8、在0.000米平面圖上，精微塔、再沸器為什么這樣畫，它表示什么含義？9、請說出所有設備的定位線。10、設備布置圖上，廠房建筑、定位軸線、設備分別用什么線型畫?11、請說出在平面圖上要標注那些尺寸？在剖面圖上要標注那些尺寸？12、除了尺寸標注外，在平面圖、剖面圖上一般還需要標注什么？13、設備布置圖最好選用什么樣的圖幅？14、流程圖是否有比例要求？設備布置圖是否有比例要求，比例最好選用什么？15、這張圖的標注采用我國近年的標注方法，按國際通用方法應如何標注？第六章 化工管路布置設計本章習題及答案：1.管道布置設計的內容有什么？答：（1）確定車間中各個設備的管口方位與之相連接的管段的接口位置。（2）確定管道的安裝連接和鋪設、支承方式。（ 3）確定各管段 （包括管道、管件、閥門及控制儀表 ）在空間的位置。畫出管道布置圖 ,表示出車間中所有管道在平面和立面的空間位置 ,作為管道安裝的依據(jù)。（ 5）編制管道綜合材料表 ,包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質、規(guī)格和數(shù)量。．管道布置設計應符合的標準有哪些？SH3012-2000《石油化工管道布答：HG/T20549-1998SH3012-2000《石油化工管道布置設計通則》.真空管線布置設計時應注意什么？答：真空管線應盡量短 ,盡量減少彎頭和閥門 ,以降低阻力 ,達到更高的真空度。4．管道布置時管道焊縫的設置，應符合哪些要求？答：管道對接焊縫的中心與彎管起彎點的距離不應小于管子外徑，且不小于 100mm公稱直徑小于150mm的管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應小于外徑，且不得小于 50mm公稱直徑等于或大于 150mmB勺管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應小于 150mm5．管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時應如何處理？答：應加套管，套管與管道間的空隙應密封。套管的直徑應大于管道隔熱層的外徑，并不得影響管道的熱位移。管道上的焊縫不應在套管內，并距離套管端部不應小于 150mm套管應高出樓板、屋頂面 50mm管道穿過屋頂時應設防雨罩。管道不應穿過防火墻或防爆6.玻璃管等脆性材料管道應如何處理？,避免管道破裂時濺出液體 ,避免管道破裂時濺出液體 ,發(fā)生意7．管架已有哪些標準設計？答：HG/T21623-1990《管架標準圖》和HG/T21640-2000《H型鋼結構管架通用圖》。.管道支架按其作用分哪幾種？答：管道支架按其作用分固定支架、滑動支架、導向支架和彈簧吊架。.立式容器的管口方位劃分為哪兩部分？答：立式容器的管口方位取決于管道布置的需要。 一般劃分為操作區(qū)和配管區(qū)兩部分。 加料口，溫度計和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管口布置在操作區(qū) ，排出管布置在容器底部。.臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上，側面或封頭中心，以側面較為方便，但在框架上支撐時占用面積較大，故以布置在頂上為宜。人孔中心高出地面 3.6m以上應設操作平臺。.換熱器的配管要求是什么？答：配管時管道要盡量短，操作、維修要方便。在管廊上有轉彎的管道布置在換熱器的右側，從換熱器底部引出的管道也從右側轉彎向上。 從管廊的總管引來的公用工程管道 ，可以布置在換熱器的任何一側。將管箱上的冷卻水進口排齊 ，并將其布置在冷卻水地下總管的上方，回水管布置在冷卻水總管的管邊。換熱器與鄰近設備間可用管道直接架空連接。管箱上下的連接管道要及早轉彎 ，并設置一短彎管，便于管箱的拆卸。.塔的管道固定與熱補償要注意什么？答：管道固定與熱補償 塔的管道直管長，熱變形大，配管時應處理好熱膨脹問題。塔頂氣相出口管和回流管是熱變形較大的長直管， 且重量較大，為防止管口受力過大， 在靠近管口的地方設固定支架，在固定支架以下每隔 4.5?11米(DN25?DN300)設導向支架，由較長的水平管(形成二臂部很長的L形自然補償器)吸收熱變形。.管道布置圖的設計依據(jù)？答：管道布置圖是以帶控制點工藝流程圖、設備布置圖、設備裝配圖及土建、自控、電氣TOC\o"1-5"\h\z等專業(yè)的有關圖樣、資料為依據(jù)，根據(jù)管道布置原則和相關標準做出合理的布置設計， 并繪出管道布置圖。.管道支架的編號含義是什么？答：管架由五個部分組成：lx>< X乂Itt ~~r! 管架序號 背道布置圖的尾號I —區(qū)號IL― 管架生根部位的結構I 普架類別.管道的標注分幾部分？答：管道布置圖中的管道應標注四個部分， 即管道號 （管段號） （由三個單元組成） 、管徑、管道等級和隔熱或隔聲，總稱為管道組合號。管道號和管徑為一組，用一短橫線隔開；管道等級和隔熱為另一組，用一短橫線隔開，兩組間留適當?shù)目障丁?管道布置圖的比例和圖幅如何定的？答：常用的比例有 1：30，也可采用 1：25或1：50，但同區(qū)的或各分層的平面圖 ,應采用同一比例。管道布置圖圖幅應盡量采用 A0，比較簡單的也可采用 A1或A2。同區(qū)的圖應采用同一種圖幅。圖幅不宜加長或加寬。17．管道布置圖的分區(qū)原則和方法是什么？答：由于車間 （裝置）范圍比較大 ,為了清楚表達各工段管道布置情況 ,需要分區(qū)繪制管道布置圖時,常常以各工段或工序為單位劃分區(qū)段 ,每個區(qū)段以該區(qū)在車間內所占的墻或柱的定位軸線為分區(qū)界線。 區(qū)域分界線用雙點劃線表示， 在區(qū)域分界線的外側標注分界線的代號、坐標和與該圖標高相同的相鄰部分的管道布置圖圖號。18．管道布置圖的閱讀步驟？答：（1）概括了解 首先要了解視圖關系 ,了解平面圖的分區(qū)情況 ,平面圖、 立面剖視圖的數(shù)量及配置情況 ,在此基礎上進了一步弄清各立面剖視圖在平面圖上剖切位置及各個視圖之間的關系。注意管道布置圖樣的類型、數(shù)量、有關管段圖、管件圖及管架圖等。詳細分析，看懂管道的來龍去脈，從起點設備開始 ,找出這些設備所在標高平面的平面圖及有關的立面剖 （向）視圖,然后根據(jù)投影關系和管道表達方法 ,逐條地弄清楚管道的來龍去脈 ,轉彎和分支情況 ,具體安裝位置及管件、 閥門、儀表控制點及管架等的布置情況。分析圖中的位置尺寸和標高 ,結合前面的分析 ,明確從起點設備到終點設備的管口 ,中間是如何用管道連接起來形成管道布置體系的。管道軸測圖的內容有哪些？答：管道軸測圖一般包括以下內容：（1）管段及所屬閥門、管件、儀表控制點等圖形符號。（2）尺寸和標注。（3）方向標。（4）技術要求。（5）材料表。（6）標題欄。管