第三章 工藝流程設(shè)計(jì)

第四章工藝流程設(shè)計(jì)第四章工藝流程設(shè)計(jì)

第一節(jié)概述

工藝流程設(shè)計(jì)和車(chē)間布置設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要內(nèi)容，是決定工廠的工藝計(jì)算、車(chē)間組成、生產(chǎn)設(shè)備及其布置的關(guān)鍵步驟。生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括兩個(gè)方面：其一是確定由原料到成品的各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及順序，即說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程中物料和能量發(fā)生的變化及流向，應(yīng)用了哪些生物反應(yīng)或化工過(guò)程及設(shè)備。其二是繪制工藝流程圖。生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)往往經(jīng)歷三個(gè)階段，即：生產(chǎn)工藝流程示意圖生產(chǎn)工藝流程草生產(chǎn)工藝流程圖。以發(fā)酵工廠為例，介紹選擇生產(chǎn)方法的主要依據(jù)。1.原料來(lái)源、種類(lèi)和性質(zhì)3.生產(chǎn)規(guī)模4.技術(shù)水平5.建廠地區(qū)的自然環(huán)境6.經(jīng)濟(jì)合理性二、工藝流程的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)，必須考慮以下幾項(xiàng)原則：1.保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，外銷(xiāo)產(chǎn)品還必須滿足銷(xiāo)售地區(qū)的質(zhì)量要求。2.盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。3.實(shí)施清潔生產(chǎn)，有完善的三廢治理措施，以減少或消除對(duì)環(huán)境的污染，并做好三廢的回收和綜合利用。4.確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全。5.生產(chǎn)過(guò)程盡量采用機(jī)械化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。第三節(jié)工藝流程的設(shè)計(jì)步驟三個(gè)階段：

(1)生產(chǎn)工藝流程示意圖；

(2)生產(chǎn)工藝流程草圖；

(3)生產(chǎn)工藝流程圖。一、生產(chǎn)工藝流程示意圖

生產(chǎn)工藝流程示意圖在物料衡算前進(jìn)行，作用是：定性地表明原料變成產(chǎn)品的路線和順序，以及采用的單元操作、操作方式及設(shè)備。工藝流程示意圖可以用簡(jiǎn)單的設(shè)備流程圖表示，甚至可用文字示意圖表達(dá)。工藝流程示意圖得出原料、半成品、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢水、廢料等規(guī)格、重量和體積二、工藝流程草圖的設(shè)計(jì)計(jì)算、確定計(jì)量和貯存設(shè)備的容積、決定容積型設(shè)備的尺寸和臺(tái)數(shù)工藝流程草圖的設(shè)計(jì)—→—→—→—→—→—→—→物料平衡計(jì)算水、電、汽、能量計(jì)算；確定單元操作參數(shù)，如過(guò)濾面積、傳熱面積等，對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)備和通用設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)或選型得出所有設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、尺寸、臺(tái)數(shù)對(duì)工藝流程草圖進(jìn)行修改和充實(shí)(一)工藝流程草圖的制圖要求

工藝流程草圖是由物料流程、圖例、設(shè)備一覽表以及必要的文字說(shuō)明所組成，一般是初步設(shè)計(jì)階段的草圖。(1)應(yīng)表示出廠房各層樓面的標(biāo)高。(2)畫(huà)出設(shè)備示意圖，設(shè)備的尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱(chēng)且大致形似，并標(biāo)明其流程號(hào)。(3)畫(huà)出設(shè)備的物料及水、汽、真空、壓縮空氣、冷凍劑等管線和流動(dòng)方向，以及管線上的主要閥門(mén)及管路附件如過(guò)濾器、疏水器等。(4)畫(huà)出必要的計(jì)量器具和控制儀表。(5)必要的文字注釋?zhuān)绨氤善贰⒏碑a(chǎn)品的去向等。(6)附注圖例，并按國(guó)家規(guī)定畫(huà)出圖簽、圖框。制圖比例大致按1:100進(jìn)行繪制，如設(shè)備過(guò)小或過(guò)大時(shí)則可采用1:50或1:200。

(二)工藝流程草圖的繪圖步驟(1)把各層樓面的地面線用雙細(xì)線繪出，注上標(biāo)高。(2)根據(jù)設(shè)備所處的相對(duì)高度，自左至右用細(xì)實(shí)線畫(huà)出各設(shè)備的外形輪廓有一定間距。(3)物料管線用粗實(shí)線畫(huà)出，用箭頭標(biāo)明流向。(4)水、汽、真空、壓縮空氣等動(dòng)力管線用細(xì)實(shí)線繪出，并標(biāo)出流向。(5)畫(huà)出設(shè)備和管道上主要附件、計(jì)量和控制儀器以及閥門(mén)等。(6)標(biāo)注設(shè)備流程號(hào)和輔助線。(7)最后寫(xiě)上必要的文字說(shuō)明。

設(shè)備設(shè)計(jì)和工藝流程草圖設(shè)計(jì)完成后，便開(kāi)始車(chē)間布置設(shè)計(jì)。對(duì)工藝流程草圖設(shè)計(jì)中設(shè)備空間位置、設(shè)備的型式和主要尺寸選取的不當(dāng)之處，進(jìn)行修改和完善。經(jīng)反復(fù)逐項(xiàng)審查后，確認(rèn)設(shè)計(jì)合理無(wú)誤后，正式繪制生產(chǎn)工藝流程圖。

作為正式的設(shè)計(jì)成果，工藝流程圖將被編入設(shè)計(jì)文件，供上級(jí)部門(mén)審批和今后施工使用。設(shè)備的畫(huà)法1

序號(hào)1分類(lèi)內(nèi)容代號(hào)

泵各種形式泵62反應(yīng)器和轉(zhuǎn)化器反應(yīng)罐、發(fā)酵罐、糖化鍋、蒸煮罐等

3換熱器列管、套管、螺旋等各種換熱器、蒸發(fā)器等

4壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)、洗滌機(jī)等

5工業(yè)爐裂解爐、加熱爐、轉(zhuǎn)化爐等06貯槽和分離器貯槽、貯罐、髙位槽、氣瓶、分離器等27起重和運(yùn)輸設(shè)備各種起重機(jī)、稱(chēng)重機(jī)、包裝機(jī)、膠帶和螺旋運(yùn)輸設(shè)備48塔吸收塔、精餾塔、填料塔等6設(shè)備標(biāo)注方式管道的表示方法橫向管道應(yīng)斷開(kāi)(二）不同設(shè)計(jì)階段中帶控制點(diǎn)工藝流程圖的區(qū)別初步設(shè)計(jì)階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖其作用在于表達(dá)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的宏觀聯(lián)系，反映在原料和產(chǎn)品給定的情況下，生產(chǎn)過(guò)程的組成和生產(chǎn)方法的合理性，并為施工圖階段工藝流程圖的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。施工圖設(shè)計(jì)階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖，其作用在于表達(dá)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體聯(lián)系，給施工和安裝提供具體的內(nèi)容，在工藝流程的施工安裝中起到指導(dǎo)作用。因此,它們的區(qū)別主要是圖樣表達(dá)的深度不同。從總的方面講，初步設(shè)計(jì)的表達(dá)比較粗略，畫(huà)得較為簡(jiǎn)單，而施工圖設(shè)計(jì)的表達(dá)較細(xì)致、詳細(xì)，內(nèi)容更深入、更完善、更豐富，圖面更復(fù)雜。施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，可以對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。它們的區(qū)別具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.設(shè)備的表達(dá)(1)設(shè)備數(shù)量方面在初步設(shè)計(jì)階段，流程圖所表達(dá)的設(shè)備，可以不包括備用的設(shè)備，以及同一系統(tǒng)中的同一型號(hào)、同一規(guī)格且同一作用的設(shè)備。具體地說(shuō)，凡是并聯(lián)的相同設(shè)備，可以只繪制一臺(tái)，其余予以省略。但在施工圖設(shè)計(jì)階段，為了表示出所有系統(tǒng)中的全部設(shè)備，凡設(shè)計(jì)中所選用的一切工藝設(shè)備都要在流程圖中反映出來(lái)。（2）設(shè)備的輪廓在初步設(shè)計(jì)階段只對(duì)主要和關(guān)鍵的設(shè)備進(jìn)行稍微詳細(xì)的設(shè)計(jì)，而次要設(shè)備的考慮比較粗略。因此，設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式畫(huà)得較簡(jiǎn)單，一般只畫(huà)出主體外廓。而在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)次要設(shè)備也要周密設(shè)計(jì)，而且設(shè)備還有可能增減，或初定的結(jié)構(gòu)型式可能還有變動(dòng)，而且涉及到管道連接的具體化。所以，設(shè)備的表示比較清楚、詳細(xì)，甚至用剖視畫(huà)法，表示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)裝置、攪拌裝置等內(nèi)容。(3)設(shè)備位置在初步設(shè)計(jì)階段，工藝流程圖中的設(shè)備主要按生產(chǎn)流程的順序自左向右排列繪出，對(duì)設(shè)備間在高度方向上的相對(duì)位置給予適當(dāng)照顧，使人們看起來(lái)符合習(xí)慣就可以了。但在施工圖階段，對(duì)設(shè)備在圖紙中的位置，除了要求按流程順序排布外，在高度方向的位置要求較嚴(yán)格。各層設(shè)備的位置，都應(yīng)繪制在相應(yīng)的層次上，并用前述的標(biāo)高符號(hào)標(biāo)注各層次的標(biāo)高，以說(shuō)明設(shè)備在各層上的分布情況。2.主輔管道表達(dá)初步設(shè)計(jì)中，管道上的旁路系統(tǒng)，或是沒(méi)有畫(huà)出，或是畫(huà)得較為簡(jiǎn)單。在管道標(biāo)注上，只標(biāo)初定的管徑、壁厚尺寸。而施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，與設(shè)備連接的所有管道，包括旁路系統(tǒng)和閥門(mén)，都要求表示清楚，以指導(dǎo)安裝。管道標(biāo)注上，要增加管道編號(hào)和工段、設(shè)備號(hào)等詳細(xì)內(nèi)容。3．儀表控制表達(dá)初步設(shè)計(jì)中,流程圖上對(duì)控制閥組旁路系統(tǒng)可以省略。而在施工圖設(shè)計(jì)中，對(duì)儀表、特別是自控系統(tǒng)的表示，能較詳細(xì)、準(zhǔn)確地反映出實(shí)際情況，例如流量計(jì)及其控制閥組旁路系統(tǒng)，液位計(jì)及其控制閥組和管件等，都表示得較清楚、詳細(xì)。

(三）帶控制點(diǎn)工藝流程圖的繪制方法和步驟（1）確定圖紙幅面和繪圖比例（沒(méi)有具體比例也可）（2）用細(xì)實(shí)線畫(huà)出各臺(tái)設(shè)備的外形輪廓。如沒(méi)有比例要求，設(shè)備的尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱(chēng)和大致形似。畫(huà)設(shè)備時(shí)，從左到右按流程順序把各臺(tái)設(shè)備在平面和空間的大致位置關(guān)系表示出來(lái)，擬布置在樓上的設(shè)備不要繪在地坪上。設(shè)備之間的距離，應(yīng)根據(jù)圖幅的大小、設(shè)備的多少，以及各設(shè)備間的管道疏密程度來(lái)定，不能讓管道在個(gè)別設(shè)備間過(guò)于密集，以致影響管道代號(hào)的標(biāo)注，并造成圖面布局不均衡，甚至造成圖面混亂。（3）按有關(guān)規(guī)定，用不同符號(hào)畫(huà)出設(shè)備的管道連接和流動(dòng)方向，管道上各種閥門(mén)和儀表的