第1讲：第一章：工艺流程图.ppt

第一章 工艺流程图本章主要内容：第一节 概述第二节 物料流程图第三节 带控制点工艺流程图第四节 辅助管道系统图和蒸汽伴管系统图第一节 概述 化工工艺图中，属于工艺流程性质的图样，有若干种，它们都用来表达工艺生产流程。工艺流程图一般有如下几种：1、全厂总工艺流程图或物料平衡图总工艺流程图是在工厂设计中为 总说明部分提供的全厂总流程的图样。对综合性化工厂则改称全厂物料平衡图。图上各车间用细实线画成长方框来表示。流程线只画出主要物料，用粗实线表示。流程方向用箭头画在流程线上。图上要注明车间名称，各车间原料、半成品和成品的名称、平衡数据和来源、去向等。（图（图1-11-1）2、物料流程图（图1-2）物料流程图是在全厂总工艺流程图基础上，分别表达各车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注出各物料的组分、流量以设备特性数据等。3、带控制点工艺流程图（图1-3）带控制点工艺流程图是以物料流程图为依据，内容较为详细的一种工艺流程图。在管线和设备上画出配置的某些阀门、管件、自控仪表等的有关符号。第二节 物料流程图 物料流程图一般是在初步设计阶段中，完成物料衡算和热量衡算时绘制的。一、作用与内容物料流程图是一种以图形与表格结合的形式，来反应设计计算某些结果的图样。它既可用作提供审查的资料，又可作为进一步设计的依据，并且还可供今后生产操作时参考。图样采用展开图形式，按工艺流程次序，自左至右画出一系列设备的图形，并配以物料流程线和必要的标注与说明。（图。（图1-1-2 2）物料流程图一般包括如下容：、图形 设备的示意图形和流程线。、标注 设备的位号、名称及特性数据，流程中物料组分、流量等。、标题栏 包括图名、图号、设计阶段等。二、比例与图幅 物料流程图一般以车间为单位进行绘制，图形不一定按比例，在保证图样清晰的原则下，图纸常采用加长A2或A3幅面的长边而得。三、设备的表示方法图上的设备用细实线画出简单外形。许多常用设备的图形目前己有统一规定。其中换热器的图形已简化成符号形式，如图14所示：图 14（a）冷却（）加热（）换热换热器用于冷却，则在一细线圆上添画一斜着向上的箭头，以表示循环冷却水（如和）的进出；用于加热则在细线圆上添画一斜着向下的箭头，以表示蒸汽（如16）的进入；用于物料间进行换热，则在细线圆中添画一细折线与物料流程线之一连接。有时还在图形旁标注物料和载热体的进出口温度及每小时换热量（Q）等。设备在图上要标注位号及名称，有时还注明某些特性数据，标注方式如图15。水平线一般以粗实线（b）画出为好，可使标注醒目。但也可以用中实线（1/2b 2/3b）绘制，如图12所示。指引线则用细实线（1/3b）绘制。至于图线宽度，国家标准 机械制图 规定 b 为 0.41.2 mm，化工工艺图则以 b0.812为宜。图5中水平线上方的“T101a”为设备位号。通常有二种方式标注：一种为由设备分类代号、工段（分区）序号、设备序号等组成，如图16所示。设备分类代号一般规定如表11另一种表示方法为由车间序号、设备序号和相同设备序号等组成，如图17所示。同位号的设备在位号的尾端加注“a”、“b”、“c”等字样以示区别。如数量不止一台而仅画出一台时，则在位号中应予注全，如“T101ac”即表示该设备共有三台。设备名称设备名称注写在水平线下方，并需注意反映设备的用途，例如：二甲苯贮槽、乙苯塔、氢氧化钠（不能写成分子式：NaOH）等。特性数据特性数据则写出最能反映设备的工艺性能者，如：塔的直径与高度、换热器的传热面积、贮槽的容积、反应罐的直径与容积等。四、物料流程的表示方法图上一般只画出工艺物料的流程，流程用粗实线绘制，流向则在流程线上以箭头表示。物料经过设备，产生变化时，则需标注物料变化前后各组分的名称、流量（kg/h）、重量百分数（wt）、小时公斤分子量（kgmol/h）和每项的总和数等，具体项目可按需要酌量增减。其标注方式：可在流程的起始部分和物料产生变化的设备后，从流程线上用指引线引出，列表表示，如图12及图18所示，指引线及表格线皆用细实线绘制。图图1-8 1-8 物料标注物料标注图1-9若物料组分复杂，变化又较多，在图形部分列表有困难时，可在流程图的下方，自左向右按流程顺序逐一列表表示，并编制序号如图19（图形部分未画出）所示，而在相应的流程线上则标注其序号，以便对照。各组分的名称可以直接写明如图18，也可以写成代号如图110。物料在流程中的某些参数（如温度、压力等）可在流程线旁注出，如图 12、图110中所示。图1-10五、读图举例图图1 11010为某丙烯酸甲酯车间物料流程图的部为某丙烯酸甲酯车间物料流程图的部分图面。主要成份为丙烯酸甲酯（本图中代号分图面。主要成份为丙烯酸甲酯（本图中代号为）的精酯来自精馏塔（为）的精酯来自精馏塔（503503)，进入提纯，进入提纯塔（塔（511511）下方，得到进一步提纯后，即自塔）下方，得到进一步提纯后，即自塔顶（顶（59 59）去提纯塔冷凝器（）去提纯塔冷凝器（514514)，塔底，塔底残液则再送回精馏塔重行蒸馏。残液则再送回精馏塔重行蒸馏。被提纯后的气相精酯在冷凝器中被进口温度为被提纯后的气相精酯在冷凝器中被进口温度为3232的冷却水冷却，而后凝聚。冷却水出口温的冷却水冷却，而后凝聚。冷却水出口温度为度为 3838,该冷凝器的换热能力为该冷凝器的换热能力为8680086800千卡千卡小时。小时。提纯后的精酯冷凝液进入提纯塔回流罐（提纯后的精酯冷凝液进入提纯塔回流罐（512)512)，该设备与真空系统连通，以抽走主要含有非，该设备与真空系统连通，以抽走主要含有非精酯成份的气体，并使冷凝器与提纯塔等保持精酯成份的气体，并使冷凝器与提纯塔等保持一定程度的负压。一定程度的负压。回流罐中的精酯液由两台提纯塔回流泵回流罐中的精酯液由两台提纯塔回流泵（513a513ab b）将其部分送回提纯塔上方，用以）将其部分送回提纯塔上方，用以提纯来自蒸馏塔的物料，其余部分则送至精酯提纯来自蒸馏塔的物料，其余部分则送至精酯冷却器（冷却器（518)518)，以进口温度为，以进口温度为5 5的冷盐水的冷盐水再进一步冷却。冷盐水出口温度为再进一步冷却。冷盐水出口温度为2 2，冷却，冷却器换热能力为器换热能力为85008500千卡小时。经进一步冷千卡小时。经进一步冷却后的精酯液（含丙烯酸甲酯达却后的精酯液（含丙烯酸甲酯达99.5%99.5%）入）入精酯中间槽（精酯中间槽（515a515a），然后定时送至罐），然后定时送至罐区贮存。区贮存。第三节带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图亦称生产控制流程图或工艺控制流程图，是由工艺人员和自控人员合作进行绘制的。一、作用与内容带控制点工艺流程图是在物料流程图的基础上绘制的，它是设备布置和管道布置等设计的依据，并可供施工安装、生产操作时参考。图l11是施工图设计中带控制点工艺流程图的图例，从图中可以看出图样包括如下内容：图形将各设备的简单形状按工艺流程次序，展示在同一平面上，配以连接的主辅管线及管件、阀门、仪表控制点符号等。标注注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸、数据等。图例代、符号及其它标注的说明，有时还有设备位号的索引等。标题栏注写图名、图号、设计阶段等。二、比例与图幅带控制点工艺流程图可以车间或工段为单位进行绘制，原则上一个单位绘一张图样，如图111即以一个工段为主项绘制的图样。若流程复杂，一个主项也可以分成数张绘制，但仍算一张图样，且需使用同一个图号。必要时也可适当缩小比例进行绘制。1比例图上的设备图形及其高低间相对位置大致按1：100或1：200的比例进行绘制，流程简单时也有用1：50的比例。整个图形因展开等种种关系，实际上并不全按比例绘制，因此在标题栏中的“比例”一栏，不予注明。2图幅由于图样采用展开图形式，图形多呈长条形，因而幅面也常采用标准幅面加长的规格。加长后的长度以方便阅读为宜，不要过长。三、设备的表示方法1 1设备的画法设备的画法（1 1）图形）图形 化工设备在图上一般按比例化工设备在图上一般按比例用细线（用细线（b b3 3）绘制，画出能够显示形状特征）绘制，画出能够显示形状特征的主要轮廓（如贮槽、塔、换热器等），有时的主要轮廓（如贮槽、塔、换热器等），有时也画出具有工艺特征的内件示意结构，如塔板、也画出具有工艺特征的内件示意结构，如塔板、填充物、搅拌器、加热管、冷却管、插入管等，填充物、搅拌器、加热管、冷却管、插入管等，这些可以用细虚线绘制（如精馏塔的部分塔板、这些可以用细虚线绘制（如精馏塔的部分塔板、成品贮槽的插入管等）；也可将设备画成剖视成品贮槽的插入管等）；也可将设备画成剖视形式表示，如图形式表示，如图1 11212所示。设备上的管口一所示。设备上的管口一般不予画出，若需画出则可用单线表示。设备般不予画出，若需画出则可用单线表示。设备上的传动装置应简单示意画出，如图上的传动装置应简单示意画出，如图1 11212（b b）聚合釜的上部即是。某些图形过大或）聚合釜的上部即是。某些图形过大或过小的设备，可适当缩小或放大比例。过小的设备，可适当缩小或放大比例。（2）相对位置设备间的高低和楼面高低的相对位置，一般也按比例绘制。低于地面的需相应画在地平线以下，尽可能地符合实际安装情况。对于有位差要求的设备，还要注明其限定尺寸。其余设备可不按高低相对位置绘制。设备间的横向距离，则视管线绘制及图面清晰的要求而定，应避免管线过长，或过于密集而导致标注不便、图面不清晰。设备的横向顺序应与主要物料管线一致，勿使管线形成过量往返。（3）相同系统（或设备）的处理两个或两个以上相同的系统（或设备），一般应全部画出，但也有只画出一套者。只画出一套时，被省略部分的系统，则需用双点划线绘出矩形框表示。框内注明设备的位号、名称，并绘出引至该套系统（或设备）的一段支管。2设备的标注（1）标注的内容 设备在图上应标注位号及名称。位号及其编制方法应与物料流程图相同。设备位号在整个车间（装置）内不得重复，施工图设计与初步设计中的编号应该一致。如果施工图设计中设备有增减，则位号应按顺序补充或取消（即保留空号）。设备的名称也应前后一致。（2）标注的方式设备的位号、名称一般标注在相应设备的图形上方或下方，即在图纸的上端及下端两处，各设备在横向之间的标注方式应基本排成一行。在图纸同一高度方向出现两个设备图形时，将偏在上方的设备标注在图纸上端。若在同一高度方向出现两个以上设备图形时，则可按设备的相对位置将某些设备的标注放在另一设备标注的下方。也还有一些图样，其设备位号仍用指引线引出，注在设备图形旁的空白处。四、管道的表示方法图上一般应画出所有工艺物料和辅助物料（如蒸汽、冷却水、冷冻盐水等）的管道。当辅助管道系统比较简单时，可将其总管道绘制在流程图的上方，其支管道则下引至有关设备，当辅助管道系统比较复杂时，待工艺管道布置设计完成后，另绘辅助管道系统图予以补充，此时流程图上只绘出与设备相连接位置的一段辅助管道（包括操作所需要的阀门等）。蒸汽伴热管道比较复杂的系统，通常还需另绘蒸汽伴管系统图。1管道的画法（1）线型规定工艺物料管道用粗实线（常用 b0.9mm 左右）绘制，辅助管道用中实线(0.6mm 左右）绘制，仪表管则用细虚线（0.3mm 左右）或细实线绘制。有些图样上，保温、伴热等管道除了按规定线型画出外，还示意画出一小段（约 10 mm）保温层。有关各种常用管道的规定线型，可参见图113。（2）交叉与转弯绘制管道时，应尽量注意避免穿过设备或使管道交叉，不能避免时，应将横向管道断开一段，如图114所示。管道要尽量画成水平和垂直，不用斜线。若斜线不可避免时，应使只画出一小段，以保持图面整齐。图上管道转弯处，一般应画成直角而不是圆弧形。（3）放气、排液及液封管道上的取样口、放气口、排液管、液封管等应全部画出。放气口应画在管道的上边，排液管则绘于管道下侧，型液封管尽可能按实际比例长度表示，如图1 15。（4）来向和去向本流程图与其他流程图（或系统图）连接的物料管道（即在本图上的始端与末端）应引至近图框处。与其他主项（在不同图号的图纸上）连接者，在管道端部画一个由细线构成的空心箭头，如图116。箭头框中写明来向或去向的设备图号，上方则注明物料来向或去向的设备位号。与本主项另一张图纸（图号相同）上的设备连接者，则在管道端部画一个如图117所示的符号，外圆也由细线绘制。通常来向集中在图纸左侧，去向集中在图纸右侧。2管道的标注每段管道上都要有相应的标注，横向管道标注在管线的上方，竖向管道则标注在管线的左方，若标注位置不够时，可用引线引出标注。标注内容一般包括：管道公称直径、物料代号、管段序号、管道等级代号、保温等级代号、物料流向等，标注方式如图118所示。（1）管道尺寸管道尺寸为管道公称直径的大小，如图118中所示的 800 毫米。若用英寸单位，则在数字的右上方添以符号“。（2）物料代号图中“”系物料代号。关于物料代号，国家标准机械制图GB14059曾有规定，以物料名称的汉语拼音的为首字母为代号。（3）管段序号序号可按工艺流程顺序编写，其中第一位数字为工段（或分区）号，若工段有10个以上，则可用两位数字表示，以后逐条管段进行编号，如“3001”即第三工段中该物料管道的第一段。有些图样将工艺物料管道管号的前三位数字写成设备号，第四位数字才是管段号，如图119中“5141”表示与514设备连接的第一段管道。它不按物料分别编号，因而前面、无需标注物料代号。但管号与相连设备联系起来，倒也有便于辨认的特点。（4）管道等级图118中“2”为管道等级代号。管道按温度、压力、介质腐蚀等情况，预先设计各种不同管材、壁厚及阀门等附件的规格，作出等级规定。图上注出本设计确定的各管道等级代号，就便于按各等级规定进行施工了。目前有些图样并未标注管道等级代号，而注出管材代号与壁厚尺寸等，标注方式如图119。图中“”为不锈钢管的代号，其他如“”为铝管之代号、“”为铜管之代号等，无缝钢管则在外径尺寸前冠以“”符号，水、煤气输送钢管的尺寸以英寸单位表示。除上述常见的管材代号较一致外，大都由各设计部门自行规定。（5）保温等级代号根据管道保温（或保冷）的各种要求，预先作出各等级的种种规定，根据图上所注出的保温等级代号，即可确定其所需保温（冷）的材料、规格等。目前有些图纸尚未采用这一注法，则保温规格需查阅其有关设计资料。管道标注中，若包括了保温等级代号时，图上就不必再画出一小段保温层了。（6）物料流向一般以箭头画在管线上，如图118中所示，但目前也有些图样是以较细的箭头画在有关标注之后，如图119中所示。（7）其他尺寸工艺上对某些管道有一定的尺寸要求时，也要在图上注出，如液封管长度、安装坡度（如图120中倾斜度为千分之三）等。异径管（异径接头）有时需注明其两端所连接管道的公称直径，如 70/50（或Dg70/50）、3/2 等，一般直径大者写在前边。当管道转折较多时，管道的标注有时作适当重复，以便看图。五、阀门与管件的表示方法在管道上需用细实线画出全部阀门和部分管件（如视镜、阻火器、异径接头、盲板、下水漏斗等）的符号。管件中的一般连接件，如法兰、三通、弯头、管接头等，若无特殊需要均不予画出。竖管上的阀门在图上的高低位置应大致符合实际高度。六、仪表控制点的表示方法工艺生产流程中的仪表及控制点应该在有关管道上，并大致按安装位置用代、符号给以表示。代、符号的规定如下：（1）参量的代号常用参量的代号如表12所示。（2）功能的代号表示仪表功能的常用代号，如表13所示。（3）仪表控制点的符号仪表控制点的图形符号，一般用细线绘制，常用者如表1所示。（4）调节阀的符号表示调节阀的图形符号，也以细线绘制。图形分执行机构与阀体两个组成部分。各种执行机构的规定符号如图123所示。各种调节阀的规定符号如图124所示。作业及思考题1、名词解释：全厂总工艺流程图或物料平衡图 物料流程图 带控制点工艺流程图2、简图绘制换热器用于冷却、加热、换热符号、读图