化工設(shè)計習(xí)題及答案

第一章化工設(shè)計程序和內(nèi)容本章習(xí)題及答案:1、化工設(shè)計的種類有哪些？國外通用的設(shè)計程序分為哪幾個階段？答：根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)化工設(shè)計可分為：新建項(xiàng)目設(shè)計、重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計、已有裝置的改造設(shè)計。根據(jù)化工過程開發(fā)程序化工設(shè)計可分為：概念設(shè)計、中試設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計和工程設(shè)計；其中工程設(shè)計又包括：初步設(shè)計（擴(kuò)大初步設(shè)計）和施工圖設(shè)計。國外通用的設(shè)計程序分為工藝設(shè)計(ProcessDesign)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(BasicEngineeringDesign)和詳細(xì)工程設(shè)計(DetailedEngineeringDesign)三個階段。2．請畫出化工廠設(shè)計的工作程序示意圖。3、畫出化工新技術(shù)開發(fā)的工作框圖。4、化工設(shè)計人員應(yīng)具備哪些基本素質(zhì)，才能完成設(shè)計任務(wù)？答：1)具有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的化工基礎(chǔ)理論知識；2)充分了解工藝過程，掌握現(xiàn)代化的設(shè)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(guān)專業(yè)的關(guān)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(yùn)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(yīng)方便的地區(qū)。b）廠址宜選在水資源豐富、水質(zhì)較好的地區(qū);c）廠址應(yīng)具有較便利的運(yùn)輸條件;d）選廠應(yīng)注意節(jié)約用地、少占耕地;e）選廠應(yīng)注意對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù);f）選廠應(yīng)考慮周圍的協(xié)作關(guān)系;g）地勢要高、不淹不澇;h）其他一些注意事項(xiàng);（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(hù)和風(fēng)景旅游點(diǎn)）。6、為什么要進(jìn)行可行性研究？可行性研究報告包括哪些內(nèi)容？答：a）作為建設(shè)項(xiàng)目投資決策和編制設(shè)計任務(wù)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(shè)項(xiàng)目有關(guān)的各部門商談合同的依據(jù)；d）作為建設(shè)項(xiàng)目開展初步設(shè)計的基礎(chǔ)；e）作為安排基本建設(shè)計劃和開展各項(xiàng)建設(shè)前期工作的依據(jù)；f）作為環(huán)保部門審查建設(shè)項(xiàng)目對環(huán)境評價的依據(jù)。主要包括：總論；需求預(yù)測;產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模；工藝技術(shù)方案；原材料、燃料及水電汽的來源與供應(yīng)；建廠條件和廠址選擇布局方案；公用工程和輔助設(shè)施方案；節(jié)能;環(huán)境保護(hù)及安全衛(wèi)生；工廠組織、勞動定員和人員培訓(xùn)；項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃；投資估算和資金籌措；經(jīng)濟(jì)效益評價及社會效益評價；結(jié)論，包括綜合評價和研究報告的結(jié)論等內(nèi)容。7、可行性研究報告和設(shè)計任務(wù)書有什么區(qū)別？答：內(nèi)容上：可行性研究報告只提供依據(jù)設(shè)計任務(wù)書是結(jié)論;性質(zhì)上：可行性研究報告給上級提供決策的文件設(shè)計任務(wù)書給設(shè)計人員的指令;時間上：可行性研究報告在先設(shè)計任務(wù)書在后8、設(shè)計任務(wù)書主要包括哪些內(nèi)容？(1)項(xiàng)目設(shè)計的目的和依據(jù)。(2)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則。(3)礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動力、供水、運(yùn)輸?shù)葏f(xié)作條件。(4)資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)、“三廢”治理的要求。(5)建設(shè)地區(qū)或地點(diǎn)，占地面積的估算。(6)防空、防震等的要求。(7)建設(shè)工期與進(jìn)度計劃。(8)投資控制數(shù)。(9)勞動定員控制數(shù)。(10)經(jīng)濟(jì)效益、資金來源、投資回收年限。9、簡述車間工藝設(shè)計的主要內(nèi)容。車間工藝設(shè)計的主要內(nèi)容：設(shè)計準(zhǔn)備工作，方案設(shè)計，化工計算（物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型與計算），車間布置設(shè)計，配管工程設(shè)計，向非工藝專業(yè)設(shè)計人員提供設(shè)計條件，編制概算書及編制設(shè)計文件。第二章工藝流程設(shè)計本章習(xí)題及答案：1、化工工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容？

答：生產(chǎn)方法選擇，工藝流程設(shè)計，工藝計算，設(shè)備的設(shè)計與選型，設(shè)備布置，管道設(shè)計對非工藝設(shè)計提條件，設(shè)計說明書，概預(yù)算書。2、工藝流程設(shè)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(yīng)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(jìn)性、可靠性、合理性。資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研、生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研、對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對比。4、工藝流程設(shè)計的任務(wù)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(diǎn)的工藝流程圖，工藝管道及儀表流程圖?；A(chǔ)工程設(shè)計階段有：A版PI圖(初版)、B版PI圖(內(nèi)審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認(rèn)版)；詳細(xì)工程設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，填寫下表中工藝流程圖的設(shè)備類別代號。設(shè)備類別代號表（HG/T20519.2-2009）設(shè)備類別代號壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)C換熱器E工業(yè)爐F起重運(yùn)輸設(shè)備L其他機(jī)械M泵P反應(yīng)器R火炬、煙囪S塔T容器（槽、罐）V計量設(shè)備W其他設(shè)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(shè)備、等）名稱。名稱圖例名稱圖例放空管（帽）阻火器同心異徑管噴射器文氏管視鏡、視鐘離心泵旋轉(zhuǎn)泵、齒輪泵浮頂罐濕式氣柜板式塔噴灑塔列管式反應(yīng)器流化床反應(yīng)器U型管式換熱器離心式壓縮機(jī)8、下圖是某管道的標(biāo)注，請說明第1~6單元各表示什么意思？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(zhì)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(yīng)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(diǎn)？PIDCAD軟件操作簡單、方便易學(xué)，適合于工程技術(shù)、設(shè)計人員及高校師生從事化工工程設(shè)計、流程圖繪制時使用；結(jié)合工藝設(shè)備管理軟件，可實(shí)現(xiàn)工廠工藝、設(shè)備信息化管理。第三章工藝計算本章習(xí)題及答案：習(xí)題1連續(xù)常壓蒸餾塔進(jìn)料為含苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求餾出液中能回收原料中97％的苯，釜?dú)堃褐泻讲坏陀?％。進(jìn)料流量為20000kg／h，求餾出液和釜?dú)堃旱牧髁亢徒M成。解：苯的相對分子質(zhì)量為78，甲苯的相對分子質(zhì)量為92。以下標(biāo)B代表苯。進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)釜?dú)堃褐斜降哪柗謹(jǐn)?shù)進(jìn)料平均相對分子質(zhì)量進(jìn)塔原料的摩爾流量依題意，餾出液中能回收原料中97%的苯，所以作全塔苯的質(zhì)量衡算得作全塔總質(zhì)量衡算得將已知數(shù)據(jù)代人上述質(zhì)量衡算方程得解得所以，組分塔進(jìn)料塔頂餾出物釜?dú)堃簁g/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)kg/h%(wt)kmol/h%(mol)苯76003897.4341.967372.685.6094.5287.52227.82.02.922.35甲苯1240062134.858.041240.214.4013.4812.4811159.498.0121.397.65合計20000100232.21008612.810010810011387.2100124.2100習(xí)題2丙烷充分燃燒時要使空氣過量25％，燃燒反應(yīng)方程式為：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(zhǔn)根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol丙烷需要5mol的氧氣與之反應(yīng)，因氧氣過量25%，故需要加入的空氣量為其中煙道氣中各組分的量：0mol23.51mol因此，以1mol入口丙烷為基準(zhǔn)的物料衡算結(jié)果如下入口出口106.251.2523.5123.510304合計30.78合計31.76從計算結(jié)果可以看出，當(dāng)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習(xí)題3天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣的示意流程圖天然氣天然氣xkmol蒸汽蒸汽一段轉(zhuǎn)化爐空氣ykmol二段轉(zhuǎn)化爐CO變換CO2脫除CO2甲烷化合成氨原料氣轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，以甲烷為例，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為CH4+H2O→CO+3H2天然氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化后繼續(xù)進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐反應(yīng)，在一段轉(zhuǎn)化爐出口添加空氣以配合合成氨原料氣中所需的氮?dú)?，同時，一段轉(zhuǎn)化氣中的一部分氫氣遇燃燒供給系統(tǒng)熱量。二段轉(zhuǎn)化后再經(jīng)一氧化碳變換工序使混合氣中的大部分轉(zhuǎn)化為和，轉(zhuǎn)化為和的方程式為CO+H2O→CO2+3H2，變換后的氣體進(jìn)入脫除工序脫除，再經(jīng)甲烷化工序除去殘存的微量和后作為合成氨合格原料氣。已知某廠天然氣的組成為：組分CH4C2H6C3H8C4H10(正)C4H10(異)C5H12(正)C5H12(異)N2CO2合計%(mol)83.2010.005.160.690.500.060.050.330.01100要求合成氨原料氣的組成為：組分H2N2ArCH4合計%(mol)73.9724.640.311.08100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(zhǔn)。設(shè)天然氣用量為xkmol，添加空氣量為ykmol。（1）作系統(tǒng)N2平衡因?yàn)樵谔烊粴庹羝D(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣過程中，N2沒有參加反應(yīng)，它的數(shù)量在反應(yīng)器的進(jìn)口、出口物料中沒有變化，作系統(tǒng)N2平衡得0.0033x+0.79y=24.64(A)(2)作系統(tǒng)氫平衡甲烷轉(zhuǎn)化制H2的計量關(guān)系推導(dǎo)如下：甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程變換反應(yīng)過程總過程用同樣的方法可推導(dǎo)出烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制的計量關(guān)系通式為因此，100kmol天然氣可提供的理論H2為組分烴量/kmol可提供的理論烴量/kmolCH483.20483.20=332.80C2H610.00710.00=70C3H85.16105.16=51.60C4H10(正)0.69130.69=8.97C4H10(異)0.50130.50=6.50C5H12(正)0.06160.06=0.96C5H12(異)0.05160.05=0.80N20.330CO20.010合計100471.63因此，xkmol天然氣進(jìn)料可提供的理論H2為氫氣燃燒的反應(yīng)過程燃燒消耗的H2為作系統(tǒng)H2平衡得(B)式中（）是合成氨原料氣的CH4折合為H2物質(zhì)的量(mol)式合(B)式聯(lián)解得到因此，制造100kmol的合成氨原料氣需加入天然氣18.92kmol，一段轉(zhuǎn)化爐出口需添加31.11kmol的空氣。習(xí)題4乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)方程式如下：試計算0.1013MPa、25℃解：乙烯（g）的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為環(huán)氧乙烷(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為因此，0.1013Mpa，25℃習(xí)題5乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：主反應(yīng)副反應(yīng)反應(yīng)溫度基本維持在250℃乙烯乙烯乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為32％，反應(yīng)的選擇性為69％，反應(yīng)器進(jìn)口混合氣的溫度為210℃，流量45000,其組成如下：組分合計%(mol)3.582.014.5100熱損失按反應(yīng)放出熱量的5%考慮，求熱載體移出的熱量。解：查得有關(guān)氣體的熱容數(shù)據(jù)如下：組分水蒸氣21064.4331.3830.0425066.9431.6745.5635.35103.830.17假設(shè)如下熱力學(xué)途徑：210℃250℃因此，反應(yīng)器入口混合氣體在210℃～250℃由熱載體移走的熱量為第四章設(shè)備的工藝設(shè)計及化工設(shè)備圖本章習(xí)題及答案：1．簡述泵的選用與設(shè)計程序？答：a.確定泵型b.確定泵的流量與揚(yáng)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(qū)動蒸汽的耗用量g.選用電動機(jī)h.填寫選泵規(guī)格表2．簡述換熱器的設(shè)計原則？答：a.換熱器設(shè)計要滿足工藝操作條件，長期運(yùn)轉(zhuǎn)，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。b.確定介質(zhì)流程c.確定終端溫差d.確定流速、流向和壓力降e.確定傳熱系數(shù)和污垢系數(shù)f.選用標(biāo)準(zhǔn)系列化的換熱3．簡述填料塔設(shè)計程序？答：a.匯總設(shè)計參數(shù)和物性數(shù)據(jù)b.選用填料c.確定塔徑。d.計算填料塔壓降e.驗(yàn)算塔內(nèi)噴淋密度f.計算填料層高度Zg.計算塔的總高度Hh.塔的其它附件設(shè)計和選定4．化工設(shè)備施工圖的組成?答：a.裝配圖表示設(shè)備的全貌、組成和特性的圖樣，它表達(dá)設(shè)備各主要部分的結(jié)構(gòu)特征、裝配和連接關(guān)系、特征尺寸、外形尺寸、安裝尺寸及對外連接尺寸、技術(shù)要求等。b.部件圖表示可拆或不可拆部件的結(jié)構(gòu)、尺寸，以及所屬零部件之間的關(guān)系、技術(shù)特性和技術(shù)要求等資料的圖樣。c.零件圖表示零件的形狀、尺寸、加工，以及熱處理和檢驗(yàn)等資料的圖樣。d.零部件圖由零件圖、部件圖組成的圖樣。e.表格圖用表格表示多個形狀相同．尺寸不同的零件的圖樣。f.特殊工具圖表示設(shè)備安裝、試壓和維修時使用的特殊工具的圖樣。g.標(biāo)準(zhǔn)圖(或通用圖)指國家部門和各設(shè)計單位編制的化工設(shè)備上常用零部件的標(biāo)準(zhǔn)圖和通用圖。h.梯子平臺圖支承于設(shè)備外壁上的梯子、平臺結(jié)構(gòu)的圖樣。i.預(yù)焊件圖設(shè)備外壁上保溫、梯子、平臺、管線支架等安裝前在設(shè)備外壁上需預(yù)先焊接的零件的圖樣。j.管口方位圖設(shè)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。k.技術(shù)要求設(shè)備在制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收時應(yīng)遵守的條款和文件。l.計算書設(shè)備強(qiáng)度、剛度等的計算文件。當(dāng)用計算機(jī)計算時，應(yīng)將輸入數(shù)據(jù)和計算結(jié)果作為計算文件。m.說明書設(shè)備結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)特性、制造、安裝、運(yùn)輸、使用、維護(hù)、檢修及其它需說明的文件。n.圖紙目錄每個設(shè)備的圖紙及技術(shù)文件的全套設(shè)計文件的清單。5．簡述化工設(shè)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(biāo)注c.編寫零部件序號和管口符號d.填寫明細(xì)欄和管口表e.填寫設(shè)計數(shù)據(jù)表、標(biāo)題欄等6．簡述化工設(shè)備圖閱讀的基本要求?答：a.了解設(shè)備的性能，作用和工作原理；b.了解設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)、局部結(jié)構(gòu)及各零件之間的裝配關(guān)系和安裝要求；c.了解設(shè)備各零部件的主要形狀、材料、結(jié)構(gòu)尺寸及強(qiáng)度尺寸和制造要求；d.了解設(shè)備在設(shè)計、制造、檢驗(yàn)和安裝等方面的技術(shù)要求。第五章車間布置設(shè)計本章習(xí)題及答案：一、填空題1．設(shè)備布置圖是在廠房建筑圖的基礎(chǔ)上增加設(shè)備布置的內(nèi)容，用粗實(shí)線表示設(shè)備，廠房建筑用細(xì)實(shí)線畫出。2．設(shè)備布置圖主要包括反映設(shè)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1．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．、、B．、、C．A或B2．在化工設(shè)備圖中，設(shè)備的輪廓，一般按比例用（A）繪制。A．粗實(shí)線（b）B．中實(shí)線（2b/3）C．細(xì)實(shí)線（b/3）D．點(diǎn)劃線3．在布置（A）時，應(yīng)遵循縮短管長和順應(yīng)流程的原則。A．換熱器B．塔C．泵D．?dāng)嚢杵?．設(shè)備布置圖中的標(biāo)高用（A）表示。A．mB．cmC．mmD．都可以5．在設(shè)備平面布置圖中，設(shè)備標(biāo)注為T-101b，其中T表示（B）。A．一種設(shè)備等級B．一種設(shè)備代號C．設(shè)備一種材質(zhì)D．一種設(shè)備保溫等級6．在對塔進(jìn)行布置時，對于（C）需采用獨(dú)立布置方案。A．將高度相近的塔B．?dāng)?shù)量不多、結(jié)構(gòu)與大小相似的塔C．單塔或特別高大的塔D．較小的塔7．以下有關(guān)工程設(shè)計階段及PID版次的敘述錯誤的是（B）。A．工程設(shè)計階段分基礎(chǔ)設(shè)計和詳細(xì)工程設(shè)計兩個階段B．在基礎(chǔ)設(shè)計階段，PID應(yīng)完成初步設(shè)計條件版（A）版，內(nèi)部審核版（B版）和用戶批準(zhǔn)版（C）版三個版次的設(shè)計C．在詳細(xì)工程設(shè)計階段，PID應(yīng)完成1版（詳細(xì)設(shè)計1版），2版（詳細(xì)設(shè)計2版），3版（施工版）三個版次的設(shè)計D．對于小型或成熟工藝裝置的PID設(shè)計，至少應(yīng)完成初步條件版，設(shè)計版和施工版三個版次8．設(shè)備布置設(shè)計不包括的內(nèi)容是（B）。A．確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置B．確定車間中各個設(shè)備的管口方法C．確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)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(shè)備布置設(shè)計主要包括：①確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面的具體位置；②確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置；③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；④確定場地與建筑物、構(gòu)筑物的尺寸；⑤確定管道、電氣代表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。9．在以下四條關(guān)于幾種常見設(shè)備的布置設(shè)計的意見中考慮欠妥當(dāng)?shù)氖牵ˋ）。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(yīng)靠近與之有關(guān)的廠房布置B．對于大型換熱器獨(dú)立布置時應(yīng)盡量安排在室外以節(jié)約廠房C．泵的布置應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備，以保證有良好的吸入條件D．反應(yīng)器安裝在室內(nèi)或框架內(nèi)，其基礎(chǔ)與建筑物分開，以免將振動和噪聲傳遞給建筑物10．設(shè)備布置時設(shè)備間、設(shè)備與墻之間、運(yùn)送設(shè)備的通道和人行道的寬度都有一定規(guī)范供設(shè)備布置設(shè)計時參照執(zhí)行。工藝設(shè)備與道路間的距離不應(yīng)小于（B）。A．0.5mB．1.0mC．1.5mD．2.0m11．請指出下列有關(guān)安全距離數(shù)據(jù)中（A）是不正確的。A．回轉(zhuǎn)機(jī)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(shè)計有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間距離為不小于0.8～1.2m12“泵的布置設(shè)計時應(yīng)盡量集中布置，排成一條線，電機(jī)端對齊，正對道路。以下關(guān)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(chǔ)一般比地面高④400～500mm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(chǔ)一般高出地面100～200mm。13某工廠車間設(shè)備布置時，為節(jié)省投資，減少廠房面積，工藝設(shè)備與道路間的距離定為0.6m；操作設(shè)備時設(shè)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(shè)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(shè)計有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，工藝設(shè)備與道路間的距離為不小于1.0m，工人操作時設(shè)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(dá)到60°。14．工藝專業(yè)提供的建議的設(shè)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(jī)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(jī)泵計算依據(jù)。C.指導(dǎo)供銷人員采購設(shè)備的依據(jù)。D.指導(dǎo)設(shè)備安裝施工的依據(jù)。15．在化工工藝設(shè)計中，其核心內(nèi)容是（C）。A．工藝流程設(shè)計和生產(chǎn)方法的選擇B．車間布置設(shè)計和管道布置設(shè)計C．工藝流程設(shè)計和車間布置設(shè)計D．化工工藝計算和車間布置設(shè)計16．車間平面布置圖每層平面應(yīng)以其標(biāo)高命名，對于一層內(nèi)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17．考慮廠房的柱網(wǎng)布置時，在滿足工藝操作需要，滿足設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修需要的前提下，應(yīng)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．518．下面為某一換熱設(shè)備的設(shè)備位號，表示方法正確的為（A）。A．E0113BB．E-113BC．E113BD．E-0113B19．考慮廠房立面布置時，廠房的高度主要取決于（D）。A．設(shè)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20．在化工廠廠房建筑設(shè)計時，單層廠房的寬度不應(yīng)大于（A）。A．30mB．22mC．24mD．18m±0.000m±0.00m-1.50m+3.500m±0.000m±0.00m-1.50m+3.500mA.B.C.D.22．車間設(shè)備布置時，一些高大設(shè)備多采用（A）。A．露天布置，以減少建筑物的費(fèi)用，降低毒物的積累。B．室內(nèi)布置，以保護(hù)設(shè)備，使設(shè)備不受冷、熱的影響。23．車間設(shè)備布置時，為使管路盡量短和便于操作，通常設(shè)備多采用（B）。A．按流程圖出現(xiàn)的順序布置。B．按相似的設(shè)備布置在一起的分組布置。24．在車間設(shè)備布置時有許多要求，如下幾項(xiàng)要求中（C）項(xiàng)不合理。A．高大的設(shè)備盡量放在露天，以降低廠房造價。B．設(shè)備布置時應(yīng)留一定的間隙，有利于操作及檢修。C．設(shè)備布置時盡量使設(shè)備布局與其在流程圖上出現(xiàn)的順序一樣。D．設(shè)備布置時應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備。三、簡答題一、簡述車間布置設(shè)計的內(nèi)容：答：車間布置設(shè)計可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置車間廠房布置是對整個車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)、按照在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平向布置和平面布置。車間設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。二、簡述車間設(shè)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(shè)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。（2）相同類型設(shè)備盡可能布置在一起。（3）設(shè)備與設(shè)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(shè)備互換使用的可能性。（5）設(shè)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(hù)，傳動設(shè)備要有足夠的安全距離。（7）留有擴(kuò)建或擴(kuò)產(chǎn)余地。四、簡述車間布置設(shè)計的原則答：（1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)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(kuò)建。（6）車間中所采取的勞動保護(hù)、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(zhì)、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(nèi)容和要求答：內(nèi)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(shè)施（2）生產(chǎn)輔助設(shè)施（3）生活行政設(shè)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(yùn)輸系統(tǒng)等結(jié)合成一個有機(jī)整體。（2）保證經(jīng)濟(jì)效益，盡量做到占地少、基建和安裝費(fèi)用少、生產(chǎn)成本低。（3）便于生產(chǎn)管理、物料運(yùn)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(xiàng)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。（5）要考慮將來擴(kuò)建、增建和改建和余地。六、簡述車間設(shè)備布置的內(nèi)容答：（1）確定各個工藝設(shè)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(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)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(xiàng)的基礎(chǔ)上確定建筑物與場地的尺寸;（5）其他。設(shè)備布置的最終結(jié)果表現(xiàn)是設(shè)備布置圖。七、簡述車間設(shè)備布置圖的內(nèi)容（1）一組視圖（2）尺寸及標(biāo)注（3）安裝方位標(biāo)（4）說明及附注（5）設(shè)備一覽表（6）標(biāo)題欄四、看圖回答問題1．閱讀醋酸殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖，并回答以下問題：醋酐殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖醋酐殘液蒸餾崗位流程說明：醋酐殘液進(jìn)入殘液蒸餾釜，使殘液中的醋酐蒸發(fā)變成蒸汽，再經(jīng)冷凝器冷凝為液態(tài)醋酐，進(jìn)入醋酐受槽施加負(fù)壓，然后去醋酐貯槽；蒸餾釜中蒸餾醋酐后的殘渣，加水后再加熱、冷凝，得到的醋酐經(jīng)醋酸受槽施加負(fù)壓后去醋酸貯槽。本系統(tǒng)為間斷操作，通過閥門進(jìn)行控制?；卮饐栴}：（1）醋酐殘液蒸餾崗位的設(shè)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和蒸餾釜布置在距北墻1600mm，距①軸分別為3800mm、2000mm、6000mm的位置處；冷凝器的位置距北墻500mm（3）從A-A剖面圖可知，蒸餾釜和真空受槽A、B布置在標(biāo)高為5m的樓面上，冷凝器安裝在標(biāo)高7.5讀圖題：一、通過精餾工段設(shè)備布置圖的閱讀，回答下面問題。1、這是一張精餾工段設(shè)備布置圖，該圖上包括什么內(nèi)容？該張圖上有幾個平面圖、剖面圖？2、精餾工段的廠房有幾層，更嚴(yán)格一點(diǎn)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、精餾工段共有幾臺設(shè)備，設(shè)備類別代號分別是什么，表示那一類設(shè)備？各類設(shè)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(nèi)樓梯？是混凝土制樓梯還是鋼制樓梯？6、預(yù)熱器、精餾塔的定位尺寸是多少，定位基準(zhǔn)分別是什么？設(shè)備的高度位置是什么？兩設(shè)備南北相距多少，東西相距多少？7、請說出所有設(shè)備布置的高度，它們的定位基準(zhǔn)是什么？該工段內(nèi)布置最高的設(shè)備是哪臺？8、在0.000米平面圖上，精餾塔、再沸器為什么這樣畫，它表示什么含義？9、請說出所有設(shè)備的定位線。10、設(shè)備布置圖上，廠房建筑、定位軸線、設(shè)備分別用什么線型畫？11、請說出在平面圖上要標(biāo)注那些尺寸？在剖面圖上要標(biāo)注那些尺寸？12、除了尺寸標(biāo)注外，在平面圖、剖面圖上一般還需要標(biāo)注什么？13、設(shè)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(shè)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(biāo)注采用我國近年的標(biāo)注方法，按國際通用方法應(yīng)如何標(biāo)注？第六章化工管路布置設(shè)計本章習(xí)題及答案：1.管道布置設(shè)計的內(nèi)容有什么？答：（1）確定車間中各個設(shè)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(shè)、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。（4）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(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。2．管道布置設(shè)計應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？答：HG/T20549-1998《化工裝置管道布置設(shè)計規(guī)定》和SH3012-2000《石油化工管道布置設(shè)計通則》3.真空管線布置設(shè)計時應(yīng)注意什么？答：真空管線應(yīng)盡量短,盡量減少彎頭和閥門,以降低阻力,達(dá)到更高的真空度。4．管道布置時管道焊縫的設(shè)置，應(yīng)符合哪些要求？答：管道對接焊縫的中心與彎管起彎點(diǎn)的距離不應(yīng)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(yīng)小于外徑，且不得小于50mm：公稱直徑等于或大于150mm的管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應(yīng)小于150mm。5．管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時應(yīng)如何處理？答：應(yīng)加套管，套管與管道間的空隙應(yīng)密封。套管的直徑應(yīng)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(yīng)在套管內(nèi)，并距離套管端部不應(yīng)小于150mm。套管應(yīng)高出樓板、屋頂面50mm。管道穿過屋頂時應(yīng)設(shè)防雨罩。管道不應(yīng)穿過防火墻或防爆墻。6.玻璃管等脆性材料管道應(yīng)如何處理？答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時濺出液體,發(fā)生意外。7．管架已有哪些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計？答：HG/T21623-1990《管架標(biāo)準(zhǔn)圖》和HG/T21640-2000《H型鋼結(jié)構(gòu)管架通用圖》。8．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(dǎo)向支架和彈簧吊架。9．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。10.臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上,側(cè)面或封頭中心,以側(cè)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(yīng)設(shè)操作平臺。11.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(zhuǎn)彎的管道布置在換熱器的右側(cè),從換熱器底部引出的管道也從右側(cè)轉(zhuǎn)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(cè)。將管箱上的冷卻水進(jìn)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(shè)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(zhuǎn)彎,并設(shè)置一短彎管,便于管箱的拆卸。12.塔的管道固定與熱補(bǔ)償要注意什么？答：管道固定與熱補(bǔ)償塔的管道直管長，熱變形大，配管時應(yīng)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(shè)固定支架，在固定支架以下每隔4.5～11米(DN25～DN300)設(shè)導(dǎo)向支架，由較長的水平管(形成二臂部很長的L形自然補(bǔ)償器)吸收熱變形。13．管道布置圖的設(shè)計依據(jù)？答：管道布置圖是以帶控制點(diǎn)工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備裝配圖及土建、自控、電氣等專業(yè)的有關(guān)圖樣、資料為依據(jù)，根據(jù)管道布置原則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做出合理的布置設(shè)計，并繪出管道布置圖。14.管道支架的編號含義是什么？答：管架由五個部分組成：15.管道的標(biāo)注分幾部分？答：管道布置圖中的管道應(yīng)標(biāo)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(dāng)?shù)目障丁?6.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(yīng)采用同一比例。管道布置圖圖幅應(yīng)盡量采用A0，比較簡單的也可采用A1或A2。同區(qū)的圖應(yīng)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(dá)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?yàn)閱挝粍澐謪^(qū)段,每個區(qū)段以該區(qū)在車間內(nèi)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(diǎn)劃線表示，在區(qū)域分界線的外側(cè)標(biāo)注分界線的代號、坐標(biāo)和與該圖標(biāo)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(guān)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(chǔ)上進(jìn)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(guān)系。注意管道布置圖樣的類型、數(shù)量、有關(guān)管段圖、管件圖及管架圖等。(2)詳細(xì)分析，看懂管道的來龍去脈，從起點(diǎn)設(shè)備開始,找出這些設(shè)備所在標(biāo)高平面的平面圖及有關(guān)的立面剖(向)視圖,然后根據(jù)投影關(guān)系和管道表達(dá)方法,逐條地弄清楚管道的來龍去脈,轉(zhuǎn)彎和分支情況,具體安裝位置及管件、閥門、儀表控制點(diǎn)及管架等的布置情況。分析圖中的位置尺寸和標(biāo)高,結(jié)合前面的分析,明確從起點(diǎn)設(shè)備到終點(diǎn)設(shè)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。19.管道軸測圖的內(nèi)容有哪些？答：管道軸測圖一般包括以下內(nèi)容：（1）管段及所屬閥門、管件、儀表控制點(diǎn)等圖形符號。（2）尺寸和標(biāo)注。（3）方向標(biāo)。（4）技術(shù)要求。（5）材料表。（6）標(biāo)題欄。20.管口方位圖的視圖如何畫？答：非定型設(shè)備應(yīng)繪制管口方位圖，采用A4圖