过程装备成套技术.ppt

过程装备成套技术过程装备成套技术课程简介课程简介 12（一）生产实习回忆（一）生产实习回忆短纤装置或其它装置为例短纤装置或其它装置为例设备设备机器机器管道管道控制控制联接起来，最后形成成套装置。联接起来，最后形成成套装置。3(二二)专业改革专业改革从从“化机化机”到到“过控过控”化工机械化工机械过程装备与控制工程过程装备与控制工程专业课专业课化工容器设计化工容器设计化工机器化工机器过程设备设计过程设备设计过程流体机械过程流体机械过程装备成套技术过程装备成套技术侧重点侧重点 单个容器、机器单个容器、机器的设计，科研与的设计，科研与设计能力较强设计能力较强在单个容器、机器的在单个容器、机器的设计的基础上，与化设计的基础上，与化工厂、机械厂的生产工厂、机械厂的生产实际相结合，工程训实际相结合，工程训练加强。练加强。毕业分配毕业分配高校、设计院或高校、设计院或大中型企业大中型企业以企业为主以企业为主专业专业比较比较4u多数毕业生分配到过程工业企业，所从事的工多数毕业生分配到过程工业企业，所从事的工作主要是成套装置的管理工作、工程建设工作。作主要是成套装置的管理工作、工程建设工作。u仅仅强调单个容器、机器的设计，显然是不能仅仅强调单个容器、机器的设计，显然是不能适应目前市场经济的要求，学生还需要广泛的工适应目前市场经济的要求，学生还需要广泛的工程实践知识，才可能在企业中对整个装置的技术程实践知识，才可能在企业中对整个装置的技术进行管理。进行管理。u成套装置这门课程，正好弥补了以前学生知识成套装置这门课程，正好弥补了以前学生知识的不足。课程从过程工业的产品开发到装置投产的不足。课程从过程工业的产品开发到装置投产全过程各个阶段所涉及的主要技术问题的基本知全过程各个阶段所涉及的主要技术问题的基本知识都作了介绍，使学过本课程的学生，到企业后识都作了介绍，使学过本课程的学生，到企业后适应能力会更强。适应能力会更强。（三）开设本门课目的（三）开设本门课目的5u第一章第一章 概论概论u第二章第二章 工艺开发与工艺设计概述工艺开发与工艺设计概述工艺专业工艺专业 u第三章第三章 经济分析与评价经济分析与评价财务专业财务专业u第四章第四章 工艺流程设计及设备布置设计工艺流程设计及设备布置设计工艺、设备专业工艺、设备专业u第五章第五章 过程装置的设计与选型过程装置的设计与选型设备专业设备专业u第六章第六章 管道设计管道设计管道专业管道专业u第七章第七章 过程控制工程设计过程控制工程设计仪表专业仪表专业u第八章第八章 绝热设计绝热设计暧通专业暧通专业u第九章第九章 防腐工程防腐工程防腐专业防腐专业u第十章第十章 过程装备安装过程装备安装设备专业为主设备专业为主u第十一章第十一章 试车试车各专业各专业6（一）综合性与实践性强（一）综合性与实践性强从从工艺工艺、设备设备、电气电气、仪表仪表、财务财务、土建土建、管路管路、暧通暧通、防腐防腐，直到，直到安装试车安装试车，覆盖了，覆盖了在工厂作为高层技术管理人员必须掌握的基在工厂作为高层技术管理人员必须掌握的基本知识，横跨学科大，知识面广，是对今后本知识，横跨学科大，知识面广，是对今后作高级工程技术管理人员的基本训练。作高级工程技术管理人员的基本训练。7（二）涉及的专业课多（二）涉及的专业课多 涉及过控专业的涉及过控专业的过程设备设计过程设备设计、过过程流体机械程流体机械专业课程；涉及工科中的其它各专业课程；涉及工科中的其它各专业，如管道专业的专业课程、工艺、电气、专业，如管道专业的专业课程、工艺、电气、仪表、暧通、防腐等专业的专业课程，还涉及仪表、暧通、防腐等专业的专业课程，还涉及到财务方面的课程，几乎每一章展开，就是一到财务方面的课程，几乎每一章展开，就是一个专业。个专业。8（三）涉及的工程建设中的标准、规范多（三）涉及的工程建设中的标准、规范多 比如：仅就第十、十一章来讲，就涉及到比如：仅就第十、十一章来讲，就涉及到HGJ209-83，HGJ203-83，HGJ207-83，HGJ235-82，GB50237-97等设备、机器、管等设备、机器、管路安装与验收规范。路安装与验收规范。9理论与实践相结合理论与实践相结合多看参考书与上网多看参考书与上网树立树立“工程观念工程观念”，全局考虑，全局考虑 总成绩总成绩=平时成绩平时成绩30%+考试卷面成绩考试卷面成绩70%1、平时成绩以、平时成绩以100分计算，由以下内容构成：分计算，由以下内容构成：出勤情况出勤情况20%+实验情况实验情况20%+作业情况作业情况60%。2、期末考试成绩：满分为、期末考试成绩：满分为100分。分。10第一章 概述 11（一）产品的分类（一）产品的分类硬件产品流程性材料产品软件产品服务产品产品（如：发动机机械零件）（如：发动机机械零件）通常，硬件和流程性材料是有形产品，而软件或服务是无形产品。（如：运输）（如：运输）（如：润滑油）（如：润滑油）（如：计算机程序）（如：计算机程序）12(二二)过程工业过程工业1、定义、定义加工制造流程性产品的工业称为过程工业加工制造流程性产品的工业称为过程工业2、特点、特点（1）处理对象：流程性物料。）处理对象：流程性物料。很多生产过程处理的物料为流程性物料，如气体、很多生产过程处理的物料为流程性物料，如气体、液体、粉体等液体、粉体等（2）有过程性）有过程性从原材料到最后产品的生产过程中要进行一系列的从原材料到最后产品的生产过程中要进行一系列的化学、物理过程，以改变物质的状态、结构、性质化学、物理过程，以改变物质的状态、结构、性质13（3）传输性）传输性生产过程中，原料和中间反应产物往往需要传输。生产过程中，原料和中间反应产物往往需要传输。那么，从原材料怎样得到中间产品，又怎样得到那么，从原材料怎样得到中间产品，又怎样得到最终产品，即采用什么样的工艺路途的问题，是最终产品，即采用什么样的工艺路途的问题，是我们以后要讲的工艺设计；用什么实物传输呢？我们以后要讲的工艺设计；用什么实物传输呢？管道。今后我们以要讲管道的问题。管道。今后我们以要讲管道的问题。（4）密闭性）密闭性过程工业中进行的各种化学、物理过程往往在密过程工业中进行的各种化学、物理过程往往在密闭状态下进行。比如氨的合成，氮、氢气体在合闭状态下进行。比如氨的合成，氮、氢气体在合成塔中合成氨是密闭的。成塔中合成氨是密闭的。14（5）连续性）连续性生产要求连续运行，除了大检修设备外，以生产要求连续运行，除了大检修设备外，以及事故停车外，都要连续生产。及事故停车外，都要连续生产。四班三倒四班三倒三班二倒三班二倒对倒对倒15（6）广泛性）广泛性化学工业是最传统、典型的过程工业，化学工业是最传统、典型的过程工业，化肥、石油化工、生物化工、制药、农药、染料、食品、炼油、轻工、热电、核工业、公用工程、湿法冶金、环保等生产过程大都处理流程性物料，大都处理流程性物料，处理过程中几乎都包含改变物质的状态、结构、性质的生产过程。在这些过程中都需要使用多种机器、设备、管道，如各种型式的压压缩缩机机、泵泵、换换热热设设备备、反反应应设设备备、塔塔设设备备、干干燥燥设设备备、分分离离设设备备、储储罐罐、炉炉窑窑、管管子子、管管件件等，以完成生产过程中的各种化学反应、热交换、不同成分的分离、各种原料（包括中间产物）的传输、气体压缩、原料和产品的储存等。163、完整的过程工业的生产系统、完整的过程工业的生产系统 在过程工业中过程装备是装置的主体过程装备是装置的主体，但只有这些机器、设备还不能完成生产的全过程，它们之间还要用各种管道管道连接起来才能形成一个完整的系统，为保证各种机器、设备正常运行，在关键部位还要设置各种参数显示和控制参数显示和控制装置装置，如压力表、温度计、流量计、液位计或相应的自动检测、控制装置等.如当压缩机排气压力超标时自动打开安全阀，锅炉、锅筒液位过高、过低自动报警等，具有自控功能，自动调整有关工艺参数。这样，构成一个完整的过程工业的生产系完整的过程工业的生产系统统，并保持生产正常进行。17（一）成套装置（一）成套装置为了获得新的产品，就要进行工艺设计、设备设计或为了获得新的产品，就要进行工艺设计、设备设计或选型，管道、仪表、电气等设计，最后要安装、试车，选型，管道、仪表、电气等设计，最后要安装、试车，使一套装置达到预定的技术要求和技术指标后才能投使一套装置达到预定的技术要求和技术指标后才能投入正常运行。完成所有这些工作所涉及的各项技术就入正常运行。完成所有这些工作所涉及的各项技术就构成了构成了“过程装备成套技术过程装备成套技术”（二）过程装备成套技术（二）过程装备成套技术成套装置是组成过程工业的基础，它通常是一系列的过成套装置是组成过程工业的基础，它通常是一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，程性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，创造出人们需要的新的流程性材料产品。创造出人们需要的新的流程性材料产品。18（一）合成氨（一）合成氨工程实例工程实例19生产原理生产原理N2 ,H2NH3原料原料产品产品流程说明流程说明主要设备主要设备主要机器主要机器连接连接控制控制成成套套装装置置合成塔、冷凝塔、水冷凝器、氨蒸发器、氨分离器、过滤器合成塔、冷凝塔、水冷凝器、氨蒸发器、氨分离器、过滤器循环压缩机循环压缩机管子、阀门、弯头、三通等管子、阀门、弯头、三通等20（二）制碱（二）制碱提问：提问：原料、产品、生产原理？原料、产品、生产原理？主工艺流程？主工艺流程？21（二）制碱（二）制碱提问：提问：原料、产品、生产原理？原料、产品、生产原理？主工艺流程？主工艺流程？22（二）制碱（二）制碱23（三）管式炉乙烷裂解制乙烯生产流程图（三）管式炉乙烷裂解制乙烯生产流程图 图1.3是管式炉乙烷裂解制乙烯生产流程。乙烯是重要的石油化工基础原料，主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、乙丙橡胶、乙醇、乙醛、环氧乙烷、乙二醇等。原料乙烷和循环乙烷经热水预热后，到裂解炉对流层，加入一定比例的稀释蒸气进一步预热，然后进入裂解炉辐射段裂解，裂解气到余热锅炉迅速冷却，再进入聚冷塔进一步冷却，其中水和重质成分冷凝成液体从塔底分出。冷却后裂解气经离心式压缩机压缩（三段压缩）送碱洗塔除去酸性冷却后裂解气经离心式压缩机压缩（三段压缩）送碱洗塔除去酸性气体。气体。再进乙炔转换塔除去乙炔，再经压缩机四段增压后到干燥塔除去水分，接着到乙烯/丙烯冷却系统，烃类物质降温冷凝，分出氢气。冷凝液先分出甲烷，再在碳二分馏塔得乙烯产品，乙烯循环使用。碳三以上成为燃料。流程中机器有离心式压缩机，设备有裂解炉、余热锅炉和各种塔。所有机器、设备之间全部用管子、管件、阀门等连接。所有机器、设备之间全部用管子、管件、阀门等连接。24（四）氨苄青霉素的生产（四）氨苄青霉素的生产制制药药工工业业所所用用生生产产装装置置其其实实也也是是以以一一些些机机器器、设设备备为为主主体体，配配以以管管道道、管管件件和和一一些些固固体体输输送送机机械械构构成成一一个个完完整整的的生生产产装装置置，如如图图1.4氨氨苄苄青青霉霉素素的的生生产产，其其流流程程见见图图1.4。缩缩合合锅锅、脱脱色色锅锅、成成盐盐结结晶晶锅锅都都是是带带搅搅拌拌的的反反应应釜釜，离离心心机机、筛筛粉粉机都是机器。分离器、压滤器、干燥箱则是完成某种特定要求的设备。机都是机器。分离器、压滤器、干燥箱则是完成某种特定要求的设备。25（五）分散红（五）分散红3B 3B 生产流程图生产流程图图1.5 是颜料分散红3B 的生产流程，主要生产工序为溴化、水解、缩合和后处理，主要设备是搅拌反应釜、喷雾干燥和干燥箱、吸收塔、拼混机，压滤机等。26（六）废有机氯化物中盐酸的回收（六）废有机氯化物中盐酸的回收废有机氯化物中盐酸回收工艺流程包括燃烧、急冷、吸收和除害等废有机氯化物中盐酸回收工艺流程包括燃烧、急冷、吸收和除害等工序。所用的设备归结起来就是燃烧炉、塔设备、换热设备和泵。工序。所用的设备归结起来就是燃烧炉、塔设备、换热设备和泵。这些设备也是用管子、管件等连接起来。这些设备也是用管子、管件等连接起来。27总结总结 1 1）过程工业所有的生产过程都以各种机器和设备为）过程工业所有的生产过程都以各种机器和设备为基础，伴以不同的输送手段，同时，大多为连续生产。基础，伴以不同的输送手段，同时，大多为连续生产。不同产品使用的机器和设备各不相同，根据它们的作不同产品使用的机器和设备各不相同，根据它们的作用大致可以分为：用大致可以分为：反应设备：搅拌反应釜、聚合反应釜、氨合成塔、管反应设备：搅拌反应釜、聚合反应釜、氨合成塔、管式反应器等；式反应器等；塔设备：吸收塔，气化塔，脱甲烷塔，碳化塔等；塔设备：吸收塔，气化塔，脱甲烷塔，碳化塔等；换热设备：热交换器、冷凝器、蒸发器、空气预热器换热设备：热交换器、冷凝器、蒸发器、空气预热器等；等；贮存设备：贮罐、球罐等；贮存设备：贮罐、球罐等；工业炉：燃烧炉、工业锅炉；工业炉：燃烧炉、工业锅炉；机器：离心机、压缩机、过滤机、泵。机器：离心机、压缩机、过滤机、泵。2 2）各种机器、设备之间都用管道连接。）各种机器、设备之间都用管道连接。3 3）现代大型装置都使用自控系统。）现代大型装置都使用自控系统。28（一）任务（一）任务这是一门综合性、实践性较强这是一门综合性、实践性较强,涉及知识面很宽的课涉及知识面很宽的课程。程。希望通过本课程的学习，使学生获得过程工业生产装置建设有关的广泛、全面的基础知识。（二）要求（二）要求本课程的任务是补充从产品开发、可行性研究、工艺设本课程的任务是补充从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备选型、生产参数自动计、专用设备设计、定型机器设备选型、生产参数自动控制到装置安装、调试、投产全过程所需知识中其它专控制到装置安装、调试、投产全过程所需知识中其它专业课程没有涉及到的知识，以拓宽知识面、开拓思路。业课程没有涉及到的知识，以拓宽知识面、开拓思路。为本专业的学生就业后有能力承担过程工业生产的不同为本专业的学生就业后有能力承担过程工业生产的不同环节的技术工作进行知识储备。环节的技术工作进行知识储备。29课外阅读材料之一课外阅读材料之一303124关于过程和产品的术语关于过程和产品的术语241过程过程process使用资源将输入转化为输出的活动的系统（）。使用资源将输入转化为输出的活动的系统（）。注：注：1、一个过程的输入通常是其他过程的输出。、一个过程的输入通常是其他过程的输出。2、组织（）为了增值通常对过程进行策划并使其在受控条件下完成。、组织（）为了增值通常对过程进行策划并使其在受控条件下完成。3、对形成的产品（）是否合格对形成的产品（）是否合格(2.6.1)不易或不能经济进行验证的过程不易或不能经济进行验证的过程,通常称之为通常称之为“特殊过程特殊过程”。242产品产品product过程（）的结果。过程（）的结果。注：公认的产品类别有四种：注：公认的产品类别有四种：硬件（如：发动机机械零件）；硬件（如：发动机机械零件）；软件（如：计算机程序）；软件（如：计算机程序）；服务（如：运输）；服务（如：运输）；流程性材料（如：润滑油）。流程性材料（如：润滑油）。通常，硬件和流程性材料是有形产品，而软件或服务是无形产品。通常，硬件和流程性材料是有形产品，而软件或服务是无形产品。多数产品含有不同的产品类型成份，这种产品是称为硬件、流程性材料、软件多数产品含有不同的产品类型成份，这种产品是称为硬件、流程性材料、软件（）还是服务（）还是服务(2.4.3),取决于其主导成份。取决于其主导成份。实例：外供产品（）实例：外供产品（）“汽车汽车”是由硬件是由硬件(如：轮胎如：轮胎)、流程性材料（如燃料、冷、流程性材料（如燃料、冷却液）、软件（如：发动机控制软件、驾驶员手册）和服务（如：付款方式或却液）、软件（如：发动机控制软件、驾驶员手册）和服务（如：付款方式或担保）所组成。担保）所组成。ISO/DIS 9000 质量管理体系质量管理体系基本原理和术语基本原理和术语课外阅读材料之二课外阅读材料之二32