[精选]工艺流程设计课件(PPT 80页).pptx
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1、工艺流程设计工艺流程设计工艺流程设计工艺流程设计2工艺流程设计工艺流程设计一、流程设计的任务 流程设计和车间布置设计是决定整个车间装置 貌的关键性步骤,对设备设计和管路设计等单项设计也起着决定性的作用。绘制工艺流程图,要求以绘制工艺流程图,要求以图解的形式表示生产过程图解的形式表示生产过程中当原料经过各个单元操中当原料经过各个单元操作制得产品时,物料和能作制得产品时,物料和能量发生的变化及其流向,量发生的变化及其流向,以及采用哪些化工过程和设以及采用哪些化工过程和设备,再进一步通过图解形式备,再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计表示出化工管道流程和计量控制流程。量控制流程。确定生产流程中
2、各个生产确定生产流程中各个生产过程的具体内容,顺序和过程的具体内容,顺序和组合方式,到达由原料制组合方式,到达由原料制得所需产品的目的。得所需产品的目的。流程流程设计的主要任的主要任务目目录录生产方法和工艺流程的选择1工艺流程设计2工艺流程图3设备布置图 4序言序言v工艺流程设计是化工设计中非常重要的环节,它通过工艺流程图的形式,形象地反映了化工生产由原料进入到产品输出的过程;工艺流程图集中地概括了整个生产过程的全貌。v工艺流程设计是工艺设计的核心。1生产方法和工艺流程的选择生产方法和工艺流程的选择一、生产方法和工艺流程选择的原则1、先进性 2、可靠性 3、结合国情二、生产方法和工艺流程确定的
3、步骤1、搜集资料,调查研究2、落实设备3、全面比较2工艺流程设计工艺流程设计二、工艺流程设计方法一般将一个工艺流程分为四个重要局部:a,原料预处理过程 b,反响过程 c,产物的后处理别离净化 d,三废处理过程1以反响过程为中心 2原料预处理过程3产物的后处理 4产品的后处理5未反响原料的循环或利用以及副产物的处理6确定“三废排出物的处理措施7确定公用工程的配套措施8确定操作条件和控制方案9制定切实可靠的安全生产措施10保温、防腐的设计2工艺流程设计工艺流程设计三、工艺流程设计的基本方法方案比较 一个优秀的工程设计只有在多种方案的比较中才能产生。进行方案比较首先要明确判据,工程上常用的判据有产物
4、收率、原材料单耗、能量单耗、产品成本、工程投资等。此外,也要考虑环保、安全、占地面积等因素。进行方案比较的基本前提是保持原始信息不变。强调指出,过程的操作参数如温度、压力、流速、流量等原始信息,设计者是不能变更的,只能采用各种工程手段和方法,保证实现工艺规定的操作参数。3工艺流程图工艺流程图v工艺流程图是一种示意性的图样,它以形象的图形、符号、代号表示出化工设备、管道、附件、仪表自控等,以表达一个化工生产过程中物料及能量的变化始末。包括三个过程:1、工艺流程草图2、物料流程图3、带控制点的工艺流程图带控制点的PFDPCD物料流程图PFD带控制点的管道仪表流程图PID这几种图由于要求不同,其内容
5、和表达的重点也不一致,但彼此之间却有着密切的联系。这几种图由于要求不同,其内容和表达的重点也不一致,但彼此之间却有着密切的联系。这几种图由于要求不同,其内容和表达的重点也不一致,但彼此之间却有着密切的联系。这几种图由于要求不同,其内容和表达的重点也不一致,但彼此之间却有着密切的联系。3工艺流程图工艺流程图-工艺流程草图工艺流程草图定义:定义:表达整个工厂或车间生产流程的图样,供设计开始对工艺方案讨论用。组成:组成:物料流程、图例、设备一览表1、物料流程a,设备示意图:大致轮廓和示意结构,甚至可用一方框代替。管道及仪表流程图上的设备、机器图例见HG/T 20519-2009,图形线条宽度为0.2
6、5或0.3mm。b,流程管线及流向箭头:画出全部物料管线和一局部动力管线如水、蒸汽、压缩空气、真空等,物料管线:粗实线0.91.2mm;动力管线:中实线0.50.7mm;引线等细实线0.150.3mm HG/T 20519-2009。c,文字注释:写出必要的内容,如设备名称、物料名称及物料流向等。2、图例:只需标出管线图例。3、设备一览表:只包括序号、位号、设备名称和备注。画法:由左向右展开,先物料流程,其次图例,最后标题栏和设备一览表。3工艺流程图工艺流程图-工艺流程草图工艺流程草图图某物料残液蒸馏处理的工艺流程草图图某物料残液蒸馏处理的工艺流程草图图某物料残液蒸馏处理的工艺流程草图图某物料
7、残液蒸馏处理的工艺流程草图3工艺流程图工艺流程图-物料流程图物料流程图v定义:物料衡算和热量衡算完成后绘制的,一般以车间为单位进行绘制。v特点:一种以图形和表格相结合的形式反映物料衡算结果。v作用:既可为设计审查提供资料,又可进一步设计提供重要依据,还可为生产操作提供参考。v主要内容:设备简单的外形图,名称及位号 物料表。对物料发生变化的设备。要从物料管线上引线列出该处物料表、组分、名称、物料量、质量分数、摩尔物料量及摩尔分数等,每项均应标出总和。v画法:采用自左至右的展开,先画流程图,再标注物料变化引线列表,物料管线用粗实线。主设备、引线等用细实线表示。3工艺流程图工艺流程图-物料流程图物料
8、流程图3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图设备示意图仪表阀门管道流程线管道流程线管道流程线管道流程线管道代号设备位号3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图v工艺管道及仪表流程图,又称施工流程图或带控制点的工艺流程图,它是在工艺流程草图和物料流程图的基础上绘制的,它是设备布置和管道布置设计的依据,并可供施工安装、生产操作时参考。v内容包括:图形 标注 图例 标题栏一、比例与图幅一、比例与图幅 1比例:1:1001:200或1:50假设实际上并不全按比例绘制,因此标题栏上“比例,一般不予注明。2图幅:A1,特别简单的可采用A2,且不宜加长或加宽
9、。二、设备的表达方法二、设备的表达方法1、设备的画法1图形图形 在图上按比例用细实线绘制,画出能够显示形状特征的主要轮廓如贮槽、塔等,有时也画出具有工艺特征的内件示意结构,如塔板、填充物、加热管、搅拌器等,这些可以用细虚线绘制;也可将设备画出剖视形式表示;设备的管口一般不予画出,假设需画出则可用单线表示;而设备上的电动机等可用矩形框中注写“M字样表示。2相对位置相对位置 在图面上注意上下布置,先画出地平线,并在两端加少许泥土剖面线。各层建筑物楼板和操作台用细双线表示,注明标高。3尺寸尺寸:对于设备外形甚大如气柜、工业炉等或甚小如设备附件、仪表阀门等则可以灵活一些,做到既不使人费解,又能反映出设
10、备的相对大小。4数量:数量:一般在工艺流程图中绘制出全部工艺设备及附件,但两套以上相同系统或两个以上相同设备,允许只画一套,被省略局部的系统、设备,则需要双点划线绘出矩形框表示。框内注明该设备的位号、名称,并绘出引至该套系统的一段支管。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图2、设备的标注E 18 01 A/B相同设备的数量尾号设备顺序号主项代号设备分类号E 18 01 A/B再沸器设备位号线设备名称设备设备3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图a、主项代号主项代号 一般为工段或装置序号,用两位数表示,从01开始,最大 99。b、设备顺序号设备
11、顺序号 按同类设备在工艺流程中的先后顺序编制,也用两位数表示,从01开始,最大99。相同设备序列号,用以区别同一位号,数量不知一台的相同设备,用A、B、C.表示。c、标注方式标注方式 设备的位号、名称一般标注在相应设备上方或下方,即在图纸的上端及下端两处,各设备在横向之间的标注应基本排成一行。设备内或近旁,此处只注位号,不标名称。d、设备位号线设备位号线 宽度0.6mm的中粗实线。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图三、管道的表示与标注三、管道的表示与标注1、管道画法1线性规定线性规定有关线宽度的规定参见HG/T 20519-2009 工艺物料管道用粗实线常用0.0
12、9mm绘制,辅助管道用中实线0.6mm绘制,仪表管则用细虚线0.3mm或细实线绘制。2交叉与转弯交叉与转弯绘制管道时,应尽量注意防止穿过设备或使管道交叉,不能防止时,应将其中一根管道断开一段,断开处间隙应为线粗的5倍左右,管道要尽量化成水平和垂直,不用斜线。图上管道转弯处,一般应画成直角,而不是画成圆弧形。3放气、排液管则花在管道的下方,U形液封管应按实际比例长度表示。a)a)a)a)管道相连管道相连管道相连管道相连 (b)(b)(b)(b)管道交叉管道交叉管道交叉管道交叉3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图工艺流程图工艺流程图工艺流程图工艺流程图细实线0.15mm
13、-0.3mm中粗线0.5mm-0.7mm粗实线0.9mm-1.2mm喷淋管伴热(冷)管道同心异径管管线宽度与其相接的新管线宽度相同原有管线柔性管气动信号线翅片管电动信号线 仪表管道管道隔热层引线、设备、管件、阀门、仪表等图例夹套管其它物料管道电伴热管道主要物料管道名称图例名称3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图4本流程图与其他流程图连接的物料管道即在本图上的始端与末端应引至近图处。与其他主项在不同图号的图纸上连接者,在管道端画一个由粗实线构成的30 x6mm框中写明连接图的图号,上方则注明物料来向或去向的设备位号或管道号。图 连接物料管道的标注及画法3工艺流程图工艺
14、流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图2、管道的标注标注内容:管道号、管径、管道等级。1物料代号 按HG/T 20519-2009中规定。对于表中没有的,可用英文代号补充表示,且应附注说明。2主项代号及管道序号 编号可按工艺流程顺序编写。其中前两位数字为主项代号,后两位数字则为管段序号。3管道尺寸 管道公称通径的大小。4管道等级 管道等级号由管道公称压力等级代号、顺序号、管道材质代号组成。其中管道工程压力等级代号用大写英文字母表示,AK用于ANSI标准压力等级代号I,J不用,LZ用于国内标准压力等级代号O,X不用。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图熔盐熔
15、盐熔盐熔盐FSLFSLFSLFSL生产废水生产废水生产废水生产废水WWWWWWWW低压过热蒸汽低压过热蒸汽低压过热蒸汽低压过热蒸汽LUSLUSLUSLUS排液、导淋排液、导淋排液、导淋排液、导淋DRDRDRDR软水软水软水软水SWSWSWSW低压蒸汽低压蒸汽低压蒸汽低压蒸汽LSLSLSLS原水、新鲜水原水、新鲜水原水、新鲜水原水、新鲜水RWRWRWRW高压过热蒸汽高压过热蒸汽高压过热蒸汽高压过热蒸汽HUSHUSHUSHUS热水上水热水上水热水上水热水上水HWSHWSHWSHWS高压蒸汽高压蒸汽高压蒸汽高压蒸汽HSHSHSHS热水回水热水回水热水回水热水回水HWRHWRHWRHWR仪表空气仪表空
16、气仪表空气仪表空气IAIAIAIA消防水消防水消防水消防水FWFWFWFW压缩空气压缩空气压缩空气压缩空气CACACACA合成气SG饮用水、生活用水饮用水、生活用水饮用水、生活用水饮用水、生活用水DWDWDWDW空气空气空气空气ARARARAR转化气CG脱盐水脱盐水脱盐水脱盐水DNWDNWDNWDNW工艺水工艺水工艺水工艺水PWPWPWPW氨水AW液体乙烯或乙烷液体乙烯或乙烷液体乙烯或乙烷液体乙烯或乙烷ERLERLERLERL循环冷却水上水循环冷却水上水循环冷却水上水循环冷却水上水CWSCWSCWSCWS工艺固体工艺固体工艺固体工艺固体PSPSPSPS放空VT气体乙烯或乙烷气体乙烯或乙烷气体乙
17、烯或乙烷气体乙烯或乙烷ERGERGERGERG循环冷却水回水循环冷却水回水循环冷却水回水循环冷却水回水CWRCWRCWRCWR液固两相流工液固两相流工液固两相流工液固两相流工艺物料艺物料艺物料艺物料PLSPLSPLSPLS真空排放气VE液氨液氨液氨液氨ALALALAL化学污水化学污水化学污水化学污水CSWCSWCSWCSW工艺液体工艺液体工艺液体工艺液体PLPLPLPL泥浆SL气氨气氨气氨气氨AGAGAGAG锅炉给水锅炉给水锅炉给水锅炉给水BWBWBWBW气固两相流工气固两相流工气固两相流工气固两相流工艺物料艺物料艺物料艺物料PGSPGSPGSPGS氮N天然气天然气天然气天然气NGNGNGNG
18、伴热蒸汽伴热蒸汽伴热蒸汽伴热蒸汽TSTSTSTS气液两相流气液两相流气液两相流气液两相流工艺物料工艺物料工艺物料工艺物料PGLPGLPGLPGL惰性气IG固体燃料固体燃料固体燃料固体燃料FSFSFSFS蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水SCSCSCSC工艺气体工艺气体工艺气体工艺气体PGPGPGPG氢H液体燃料液体燃料液体燃料液体燃料FLFLFLFL中压过热蒸汽中压过热蒸汽中压过热蒸汽中压过热蒸汽MUSMUSMUSMUS工艺空气工艺空气工艺空气工艺空气PAPAPAPA物料名称物料名称物料名称物料名称代号代号代号代号代号代号代号代号物料名称物料名称物料名称物料名称代号代号代号代号代号代号代
19、号代号物料名称物料名称物料名称物料名称物料名称物料名称物料名称物料名称3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图异径管标注时,两端必须注明与之连接的管道或阀门的工程通径。隔热及隔声代号,按隔热及隔声功能类型的不同,以大写英文字母作为代号,如下表。物料流向:一般以箭头画在管线上。其他尺寸:工艺上对某些管道有一定的尺寸要求时,也要在画上注出,如设备间位差、液封管长度、安装坡度等。异径管异径接头有时需注明其两端所连接管道的公称通径,如70/50DN 70/50等。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图3、阀门与管件的表达方法1用细实线画出全部阀门和局部
20、管件如视镜、阻火器、异径接头、盲板、下水漏斗等的符号。管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的公称直径同所在管道通径不同时,要注出它们的尺寸。2管件中的一般连接件,如法兰、三通、弯头、管接头等,如无特殊需要均不予画出。竖管中阀门在图中的上下位置应大致符合实际高度。3在施工流程图中,管道附件用细实线按规定的符号在相应处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为6mm,宽为3mm或长为8mm,宽为4mm。4当阀门两端的管道等级不同时,应标出管道等级的分界线,阀门的等级应满足高等级管的要求。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图4、仪表控制点的表达方法1图形符号 仪表:包括检测、
21、显示、控制等在图上用0.3mm的细实线圈直径约10mm表示;需要时允许圆圈断开。必要时,检测仪表或检出元件也可以用象形或图形符号表示。流量检测仪表和出元件的图形符号见表2-8,仪表安装位置图形符号见表2-9。执行器:由执行机构和调节机构两局部组合而成。2字母代号 表示被测变量和仪表功能的字母代号,见表2-14。3仪表符号 由字母组合和阿拉伯数字编号组成。第一个字母表示被测变量后继字母表示仪表的功能。数字编号表示仪表的顺序号。数字编号可按车间或工段进行编制。标注仪表符号的方法是将字母代号填写在圆圈的上半局部,数字编号填写在圆圈的下半局部。10mm3.5mm高3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表
22、流程图工艺管道及仪表流程图5、图例、标题栏及索引 1图例 将绘图中所用的图形、符号及代号等用文字给予对照说明。流程图简单时,图例说明应放在图纸右上方。对于工艺流程图中常用的化工设备、管路及其附件、阀件和控制仪表等,大局部已有统一画法;图样规定或习惯画法,参见 HG/T 20519-20092标题栏及索引 位于图纸的右下角,设备位号索引位于标题栏上方或左侧,其下底边可以和标题栏框线或图下边线重合。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图四、典型设备的自控流程四、典型设备的自控流程一、泵1、离心泵1出口节流控制:离心泵流量控制最常用方法,在泵的出口管线上安装孔板与调节阀,孔
23、板在前,调节阀在后,见图a。2旁路调节法:缺点:消耗能量 优点:调节阀的尺寸比直接节流的小,见图b。图a图b3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图2、容积式泵往复泵、齿轮泵、螺杆泵和旋涡泵等 当流量减小时容积式泵的压力急剧上升,因此不能在容积式泵的出口管道上直接安装节流装置来调节流量,通常采用旁路调节或改变减速,改变冲程大小来调节流程。3、真空泵 可采用吸入支路调节和吸入管阻力调节的方案。3工艺流程图工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图2、换热器1调节换热介质流量 用流体1的流量作调节参数来控制流体2的出口温度。这是一种应用最广的调节方案,有无相变均可
24、使用,但流体1的流量必须是可以改变的。2调节传热面积 适用于蒸汽冷凝换热器,调节阀在凝液管路上。液体1的温度高于给定时,调节阀大小使凝液积聚,有效冷凝面积减小,传热量随之减小,直至平衡为止。4设备布置图设备布置图一、设备布置图概述一、设备布置图概述 设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置,并并能直接指导设备的安装能直接指导设备的安装的重要技术文件。的重要技术文件。重要技术文件重要技术文件。设备布置图设备布置图设备布置图设备布置图一组视图一组视图一组视图一组视图尺寸和标注尺寸和标注尺寸和标注尺寸和标注安装方位标安装方位
25、标安装方位标安装方位标表示厂房建筑的基本结构和设备表示厂房建筑的基本结构和设备表示厂房建筑的基本结构和设备表示厂房建筑的基本结构和设备在厂房内外的布置情况在厂房内外的布置情况在厂房内外的布置情况在厂房内外的布置情况 平面图和剖面图中要标注的内容平面图和剖面图中要标注的内容平面图和剖面图中要标注的内容平面图和剖面图中要标注的内容及一些必要说明及一些必要说明及一些必要说明及一些必要说明确定设备安装方位的基准确定设备安装方位的基准确定设备安装方位的基准确定设备安装方位的基准,一般画一般画一般画一般画在图纸的右上方在图纸的右上方在图纸的右上方在图纸的右上方标题栏标题栏注写图名、图号、比例、设计者等注写
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