過程裝備成套技術(shù)章

過程裝備成套技術(shù)章1第1頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1工藝流程設(shè)計(jì)及工藝流程圖4.1.1工藝流程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)原則1、先進(jìn)性盡可能采用先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)生產(chǎn)方法及成熟的科學(xué)技術(shù)成果，以保證產(chǎn)品質(zhì)量2第2頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月2、經(jīng)濟(jì)性“就地取材”，充分利用當(dāng)?shù)卦?，以便獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益；采用高效率的設(shè)備，降低原材料消耗及水電汽消耗．以使產(chǎn)品的成本降低，經(jīng)濟(jì)效益高。3第3頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月3、可靠性充分預(yù)計(jì)生產(chǎn)的故障，以便即時處理，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。4第4頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月二、設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的重點(diǎn)問題1、工藝技術(shù)方面連續(xù)性：在連續(xù)和半連續(xù)、間歇性生產(chǎn)工藝中，優(yōu)選連續(xù)型生產(chǎn)工藝。反應(yīng)時間：反應(yīng)物在設(shè)備中的停留時間既要使之反應(yīng)完全．又要盡可能的短。反應(yīng)條件：維持各個反應(yīng)在最適宜的工藝條件下進(jìn)行，不同性質(zhì)的反應(yīng)或需要不同條件的分階段的反應(yīng)，宜在相應(yīng)的各特殊設(shè)計(jì)的設(shè)備中進(jìn)行。不能在同一設(shè)備中進(jìn)行多種條件要求不同的反應(yīng)。5第5頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月流動形態(tài)：設(shè)備的設(shè)計(jì)要考慮到流動形態(tài)對過程的影響。舉例：攪拌器）。操作控制：盡可能使操作和控制簡單、靈敏和有效。創(chuàng)新性：及時采用新技術(shù)和新工藝。規(guī)模：為易于控制和保證產(chǎn)品質(zhì)量一致，在技術(shù)水平和設(shè)備材料等允許的條件下，大型單系列或少系列優(yōu)于小型多系列，見便于實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制。6第6頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月2、其它方面（經(jīng)濟(jì)、管理、環(huán)保、安全）選用小而有效的設(shè)備和建筑，以降低投資費(fèi)用，同時也考慮擴(kuò)建的需要。工廠應(yīng)接近原料基地和銷售地域，或有相應(yīng)規(guī)模的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。充分利用當(dāng)?shù)刭Y源和有利條件。用各種方法減少不必要的輔助設(shè)備或輔助操作，例如利用地形或重力進(jìn)料以減少輸送機(jī)械。選用適宜的耐久抗蝕材料。各分廠廠房的銜接安排要合理。創(chuàng)造有職業(yè)保護(hù)的安全工作環(huán)境．減輕體力勞動。重視環(huán)境保護(hù)，搞好“三廢”治理。7第7頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1.2工藝流程圖工藝流程設(shè)計(jì)涉及面很廣，它最先開始，最后完成，是由淺入深、由定性到定量逐步分段進(jìn)行的。逐步得到工藝流程草圖、工藝物料流程圖、帶控制點(diǎn)工藝流程圖、管道儀表流程圖。8第8頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程草圖：主要用于物料衡算、能量衡算以及部分設(shè)備的工藝計(jì)算，不編入設(shè)計(jì)文件。只定性標(biāo)出物料從原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。9第9頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月物料流程圖：它是以圖形與表格相結(jié)合的形式來反映物料衡算結(jié)果的。其作用是為設(shè)計(jì)審查提供資料，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為日后生產(chǎn)操作作參考。10第10頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：當(dāng)設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)束，控制方案也確定下來之后就可以繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。在車間布置設(shè)計(jì)時，還會對流程圖作一些修改。最后得到的正式帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。作為設(shè)計(jì)成果編入初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)文件中。帶控制點(diǎn)的工藝流程因由物料流程、控制點(diǎn)和圖例三部分組成。管道儀表流程圖：管道儀表流程圖是設(shè)備布置設(shè)計(jì)和管道布置設(shè)計(jì)的基本資料，也是儀表測量點(diǎn)和控制調(diào)節(jié)器安裝的指導(dǎo)性文件。它是在施工階段進(jìn)行的，管道儀表流程圖又叫施工流程圖。它與初設(shè)階段的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的主要區(qū)別在于：它不僅更為詳細(xì)的描繪了裝置的全部生產(chǎn)過程，而且著重表達(dá)全部設(shè)備的全部管道連接關(guān)系，測量、控制及調(diào)節(jié)的全部手段?，F(xiàn)在一般只繪制管道儀表流程而不再繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。11第11頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月12第12頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1.3工藝流程圖的繪制一、工藝流程草圖二、物料流程圖三、管道和儀表流程圖13第13頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月一、工藝流程草圖15第15頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月1、工藝流程草圖包括的三部分內(nèi)容①設(shè)備示意圖按設(shè)備大致幾何形狀畫出，甚至畫方塊圖也可以16第16頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月②流程管線及流向箭頭包括全部物料管線和部分輔助管線．如水、汽、氣等17第17頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月18第18頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月③文字注釋設(shè)備名稱、物料名稱、來自何處、去何處等19第19頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月2、畫法規(guī)定①按主要物料進(jìn)入設(shè)備、機(jī)器的順序，從左至右展開20第20頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月②線型21第21頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月③設(shè)備位號和名稱22第22頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備類別代號塔T泵P壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)C換熱器E反應(yīng)器R工業(yè)爐F火炬、煙囪S容器（槽、罐）V起重運(yùn)輸設(shè)備L計(jì)量設(shè)備W其他機(jī)械M其他設(shè)備X23第23頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月④空心箭頭變換工段24第24頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月二、物料流程圖25第25頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月26第26頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月27第27頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月28第28頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月29第29頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月30第30頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月31第31頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月三、管道和儀表流程圖32第32頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月三、管道和儀表流程圖1、管道標(biāo)注PG1310—300M1E—HPW0311—159×4.5—E2對于工藝流程簡單、管道品種規(guī)格不多時，則管道組合號中的第5、6兩單元可省略。第4單元管道尺寸可直接填寫管子的外徑x壁厚，并標(biāo)注工程規(guī)定的管道材料代號。詳細(xì)參見HG20519．36和HG20519．37以及HG20519．38。33第33頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月PG1310—300M1E—HPG1310—300M1E—H第1單元第2單元第3單元第4單元第5單元第6單元管道號（管段號）圖4-6管道組合號34第34頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月第1單元為物料代號，按HG20519．36規(guī)定填寫。如PG、PW分別代表工藝氣體和工藝水；SW、HW、CW分別代表軟水、回水、循環(huán)冷卻水；SC代表蒸汽冷凝水等。第2單元為主項(xiàng)編號，按工程規(guī)定的主項(xiàng)編號填寫，采用兩位數(shù)字，從01開始，至99為止。第3單元為管道順序號，相同類別的物料在同一主項(xiàng)內(nèi)以流向先后為序編號。采用兩位數(shù)字，從01開始，至99為止。以上三個單元組成管道號(管段號)PG1310—300M1E—H第1單元第2單元第3單元第4單元第5單元第6單元管道號（管段號）35第35頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月第4單元為管道尺寸，一般標(biāo)注公稱通徑，以mm為單位，只注數(shù)字，不注單位。凡采用HGJ35—90標(biāo)準(zhǔn)中II系列外徑管者，只需注數(shù)字，如“200”；若采用HGJ35-90中I系列外徑管（ISO管子），則需在數(shù)字后加“B”，如200B。PG1310—300M1E—H第1單元第2單元第3單元第4單元第5單元第6單元管道號（管段號）36第36頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月第5單元為管道等級。由大寫英文字母+阿拉伯?dāng)?shù)字+大寫英文字母表示。第一位大寫英文字母表示管道的公稱壓力(MPa)，第二位為設(shè)計(jì)順序號，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由1開始。第二位大寫英文字母表示管道材料類別。PG1310—300M1E—H第1單元第2單元第3單元第4單元第5單元第6單元管道號（管段號）37第37頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月策6單元為隔熱或隔聲代號38第38頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月2、儀表標(biāo)注A表示人工取樣點(diǎn)、1301為取樣點(diǎn)編號(13為主項(xiàng)編號，01為取樣點(diǎn)序號)。39第39頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月40第40頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月3、其它41第41頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月管線的伴熱管要全部繪出，隔熱管道要在適當(dāng)部位繪出隔熱圖例。42第42頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月同一個管道號只是管徑不同時，可以只注管徑，異徑管標(biāo)注大端公稱通徑乘小端公稱通徑，如圖4—7(a)、(b)所示。43第43頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月同一管道號而管道等級不同時，應(yīng)表示出等級的分界線，并注出相應(yīng)的管道等級。如圖4—7(c)所示。在管道等級與材料選用表未實(shí)施前，暫按圖4—7(d)所示標(biāo)注。44第44頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月管線、閥門、管件和管道附件要按規(guī)定(HG20519．32)進(jìn)行繪制45第45頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月46第46頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月47第47頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月48第48頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月49第49頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月50第50頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月PFD是工藝原則流程圖，PFD中包括了裝置內(nèi)所有主要設(shè)備，物流介質(zhì)的相態(tài)，溫度，壓力，及各物流相對應(yīng)得組成百分比。有些PFD中沒有組成。PID是工藝流程圖，是根據(jù)PFD進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的。包括了做施工圖所需的所有管線及連接，公用工程及輔助設(shè)備和管線的總的流程圖。51第51頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程圖是用來表達(dá)化工生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)文件。工藝流程圖工藝方案流程圖工藝物料流程圖施工流程圖（帶控制點(diǎn)工藝流程）這幾種圖由于要求不同，其內(nèi)容和表達(dá)的重點(diǎn)也不一致，但彼此之間卻有著密切的聯(lián)系。在工藝路線選定后，進(jìn)行概念性設(shè)計(jì)時完成，不編入設(shè)計(jì)文件在初步設(shè)計(jì)階段中，完成物料衡算時繪制在方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制、內(nèi)容較為詳細(xì)的一種工藝流程圖第52頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月1方案流程圖的作用及內(nèi)容作用：表達(dá)物料從原料到成品或半成品的工藝過程，及所使用的設(shè)備和機(jī)器。用于設(shè)計(jì)開始時的工藝方案的討論，也可作為施工流程圖的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。內(nèi)容：①設(shè)備——用示意圖表示生產(chǎn)過程中所使用的機(jī)器、設(shè)備；用文字、字母、數(shù)字注寫設(shè)備的名稱和位號。②工藝流程——用工藝流程線及文字表達(dá)物料由原料到成品或半成品的工藝流程。53第53頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程圖工藝方案流程圖

設(shè)備設(shè)備位號工藝流程線用文字表明流程情況某物料殘液蒸餾處理的工藝方案流程圖54第54頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月方案流程圖的畫法按照工藝流程的順序，把設(shè)備和工藝流程線自左至右的展開畫在一個平面上，并加以必要的標(biāo)注和說明。設(shè)備畫法設(shè)備位號及名稱的注寫工藝流程線的畫法用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備的大概輪廓和示意圖，一般不按比例，但應(yīng)保持它們的相對大小。

V0408A真空受槽車間或工段號

設(shè)備分類號

設(shè)備序號相同設(shè)備的序號設(shè)備名稱

用粗實(shí)線來繪制主要物料的工藝流程線，用箭頭標(biāo)明物料的流向，并在流程線的起始和終了位置注明物料的名稱、來源或去向。a)管道相連(b)管道交叉55第55頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月物料流程圖是在方案流程圖的基礎(chǔ)上，用圖形與表格相結(jié)合的形式，反映設(shè)計(jì)中物料衡算和熱量衡算結(jié)果的圖樣。在方案流程圖上增加以下內(nèi)容：在設(shè)備位號及名稱的下方加注設(shè)備特性數(shù)據(jù)或參數(shù)；如：換熱設(shè)備的換熱面積；塔設(shè)備的直徑、高度；貯罐的容積；機(jī)器的型號等；在流程的起始處以及使物料產(chǎn)生變化的設(shè)備后，列表注明物料變化前后其組份的名稱、流量（kg/h）、摩爾分率（%）等參數(shù)及各項(xiàng)的總和，實(shí)際書寫項(xiàng)目依具體情況而定。表格線和指引線都用細(xì)實(shí)線繪制。56第56頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程圖物料流程圖

物料變化前后

設(shè)備特性數(shù)據(jù)或參數(shù)57第57頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月帶控制點(diǎn)工藝流程圖（施工流程圖）設(shè)備示意圖管道流程線設(shè)備位號管道代號閥門儀表58第58頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)了解流程概況①從左到右依次識讀各類設(shè)備，分清動設(shè)備和靜設(shè)備，理解各設(shè)備的功能。要正確地理解各類設(shè)備的功能及典型工藝，應(yīng)掌握這一方面的基礎(chǔ)。②在熟悉工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)管道中所標(biāo)注的介質(zhì)名稱和流向分析流程。(2)熟悉控制方案59第59頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1設(shè)備布置設(shè)計(jì)一、設(shè)備布置的原則1、滿足工藝及流程的要求設(shè)備的平面位置和高低位置，應(yīng)符合工藝流程和工藝條件的要求，如真空、重力流、固體卸料等，一律按管道及儀表流程圖的要求布置設(shè)備。對處理腐蝕性、有毒、粘稠物料的設(shè)備宜按物料性質(zhì)緊湊布置，有時需采取設(shè)隔離墻等措施。根據(jù)實(shí)際地形、主導(dǎo)風(fēng)向和廠房建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因地制宜合理布置。4.2設(shè)備布置設(shè)計(jì)及設(shè)備布置圖60第60頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月為減少廠房的荷載和振動，降低造價。設(shè)備布置計(jì)量設(shè)備主要設(shè)備貯槽、傳動設(shè)備(如壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、泵、離心機(jī)等)高層中層底層61第61頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月2、符合經(jīng)濟(jì)原則優(yōu)先考慮露天布置或半露天布置。設(shè)備的布置在符合工藝要求的的提下應(yīng)以經(jīng)濟(jì)合理為主，注意整齊美觀。除有熱膨脹要求的管道外，設(shè)備布置時應(yīng)考慮管道盡量短而直。對成排布置的塔，可設(shè)置聯(lián)合平臺，對并排布置的換熱器，靠管廊側(cè)管程接管中心線取齊。離心泵的排列應(yīng)以泵出口管中心線取齊。臥式容器推薦以靠管廊側(cè)封頭切線取齊。加熱爐、反應(yīng)器等推薦以中心線取齊。62第62頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備建筑物、構(gòu)筑物等的防火間距應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)防火規(guī)范的要求：要注意環(huán)境保護(hù)、防止污染及噪音，還應(yīng)根據(jù)危險程度的劃分來考慮布置設(shè)備。對加熱爐、壓縮機(jī)及控制室配電室等的位置要考慮主導(dǎo)風(fēng)向的問題。從設(shè)備泄漏出的可燃?xì)怏w或蒸汽不應(yīng)吹向加熱爐，故加熱爐應(yīng)位于上風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向。煙囪排出的煙氣不應(yīng)吹向壓縮機(jī)室或控制室。配電室宜布置在可能漏出氨氣場所的上風(fēng)向。利用電能或電動機(jī)的電氣設(shè)備的布置，應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《爆炸和火災(zāi)危險場所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)定》的要求。3、符合安全生產(chǎn)要求63第63頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備要排列整齊，避免過擠過松，考慮操作通道、運(yùn)輸通道、檢修通道。比如：塔和立式設(shè)備的人孔，應(yīng)對著空場地或檢修通道，布置在同一方向。臥式容器的人孔則應(yīng)布置在一條線上。

4、便于安裝和維修64第64頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月⑤有良好的操作條件設(shè)備應(yīng)盡可能避免布置在窗前。另外還要考慮通風(fēng)。通風(fēng)措施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)，易燃、易爆氣體的濃度和爆炸極限及廠房的溫度而決定。此外，還應(yīng)考慮廠房的衛(wèi)生和勞保條件。諸如工人洗手間、休息室、廠房通風(fēng)保暖，平臺、樓梯位置等。主要車行道路最小寬度為6m，轉(zhuǎn)彎半徑為9m。次要車行道路最小寬度為3.5m．轉(zhuǎn)彎半徑為6m。道路兩邊的人行道最小寬度為1m。裝置內(nèi)的操作通道一般寬度為0.8~1m.65第65頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月二、設(shè)備布置設(shè)計(jì)的布驟根據(jù)工藝的要求與土建設(shè)計(jì)部門共同擬訂各車間的結(jié)構(gòu)形式、柱距、跨度、層高間數(shù)等初步方案，并畫成1：50或1：100比例的車間建筑平面圖。將確定的設(shè)備按其數(shù)量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬紙塊或用木塊紙板、聚苯乙烯塊做成模型(一般為1：50或1：100)并標(biāo)明設(shè)備的名稱。1、車間建筑平面圖2、做成模型66第66頁，課件共87頁，創(chuàng)作于2023年2月一般將