工艺流程设计3562250

LOGO工艺流程设计河北工业大学化工设备设计研究所胡柏松§2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）基本面貌的关键性步骤，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，要求以图解的形式表示生产过程中当原料经过各个单元操作制得产品时，物料和能量发生的变化及其流向，以及采用哪些化工过程和设备，再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。确定生产流程中各个生产过程的具体内容，顺序和组合方式，达到由原料制得所需产品的目的。流程设计的主要任务目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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。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工艺流程设计二、工艺流程设计方法一般将一个工艺流程分为四个重要部分：a，原料预处理过程b，反应过程c，产物的后处理（分离净化）d，三废处理过程（1）以反应过程为中心（2）原料预处理过程（3）产物的后处理（4）产品的后处理（5）未反应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-工艺流程草图定义：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：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/T20519-2009），图形线条宽度为0.25或0.3mm。b，流程管线及流向箭头：画出全部物料管线和一部分动力管线（如水、蒸汽、压缩空气、真空等），物料管线：粗实线（0.9~1.2mm）；动力管线：中实线（0.5~0.7mm）；引线等细实线（0.15~0.3mm）（HG/T20519-2009）。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-工艺流程草图图某物料残液蒸馏处理的工艺流程草图§3工艺流程图-物料流程图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。特点：一种以图形和表格相结合的形式反映物料衡算结果。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。主要内容：①设备简单的外形图，名称及位号②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。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-物料流程图§3工艺流程图-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代号设备位号§3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，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。内容包括：①图形②标注③图例④标题栏一、比例与图幅(1)比例：1：100（1：200或1：50）若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。二、设备的表达方法1、设备的画法（1）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，若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：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，又能反映出设备的相对大小。（4）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，被省略部分的系统、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-工艺管道及仪表流程图2、设备的标注E1801A/B相同设备的数量尾号设备顺序号主项代号设备分类号E1801A/B再沸器设备位号线设备名称序号分类代号1泵Ｐ2反应器Ｒ3换热器Ｅ4压缩机、风机C5工业炉F6容器（槽、罐）V7塔T8起重运输设备L9计量设备W10火炬、烟囱S11其它机械M12其他设备X设备分类号§3工艺流程图-工艺管道及仪表流程图a、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、设备位号线宽度0.6mm的中粗实线。§3工艺流程图-工艺管道及仪表流程图三、管道的表示与标注1、管道画法（1）线性规定有关线宽度的规定参见HG/T20519-2009工艺物料管道用粗实线（常用0.09mm）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）交叉与转弯绘制管道时，应尽量注意避免穿过设备或使管道交叉，不能避免时，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)管道相连(b)管道交叉§3工艺流程图-工艺管道及仪表流程图工艺流程图细实线0.15mm-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30x6mm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/T20519-2009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，A~K用于ANSI标准压力等级代号（I，J不用），L~Z用于国内标准压力等级代号（O，X不用）。管道材质代号材质A铸铁B碳钢C普通低合金钢D合金钢E不锈钢Ｆ有色金属Ｇ非金属Ｈ衬里及内防腐压力等级代号压力MPaL1.0M1.6N2.5P4.0Q6.4R10.0§3工艺流程图-工艺管道及仪表流程图熔盐FSL生产废水WW低压过热蒸汽LUS排液、导淋DR软水SW低压蒸汽LS原水、新鲜水RW高压过热蒸汽HUS热水上水HWS高压蒸汽HS热水回水HWR仪表空气IA消防水FW压缩空气CA合成气SG饮用水、生活用水DW空气AR转化气CG脱盐水DNW工艺水PW氨水AW液体乙烯或乙烷ERL循环冷却水上水CWS工艺固体PS放空VT气体乙烯或乙烷ERG循环冷却水回水CWR液固两相流工艺物料PLS真空排放气VE液氨AL化学污水CSW工艺液体PL泥浆SL气氨AG锅炉给水BW气固两相流工艺物料PGS氮N天然气NG伴热蒸汽TS气液两相流工艺物料PGL惰性气IG固体燃料FS蒸汽冷凝水SC工艺气体PG氢H液体燃料FL中压过热蒸汽MUS工艺空气PA物料名称代号代号物料名称代号代号物料名称物料名称§3工艺流程图-工艺管道及仪表流程图（５）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。（６）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。（７）物料流向：一般以箭头画在管线上。（８）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70/50(DN70/50)等。代号功能类型备注Ｈ保温采用保温材料Ｃ保冷采用保冷材料Ｐ人身防护采用保温材料Ｄ防结霜采用保冷材料Ｅ电伴热采用电热带和保温材料Ｓ蒸汽伴热采用蒸汽伴热管和保温材料Ｗ热水伴热采用热水伴热管和保温材料Ｏ热油伴热采用热油伴热管和保温材料Ｊ夹套伴热采用夹套管和保温材料Ｎ隔声采用隔热材料§3工艺流程图-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部分管件（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高低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-工艺管道及仪表流程图4、仪表控制点的表达方法（1）图形符号①仪表：（包括检测、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。②执行器：由执行机构和调节机构两部分组合而成。（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