(化工设计习题及解答)第七八章

《化工设计》第七、八章习题及解答第七章习题1.公用工程一般包括哪些专业？答：公用工程包括给排水、供电、供热与冷冻、采暖通风、土建及自动化控制等专业。2.简要说明给排水系统的划分和相应的设计条件？答：工厂给水系统一般可划分为下列五个系统：生产给水(新鲜水)系统，生活饮用水系统，消防给水系统，循环冷却水系统，回用水系统。工厂排水系统一般可划分为下列四个系统：生产污水系统，清净废水系统，生活排水系统，雨水系统。给排水系统的设计要求：各种系统用水符合相应的国家标准和有关生产工艺的要求。3.供电方案设计的主要内容和基本要求？答：供电方案应根据各种因素综合考虑确定厂址选择、调查地区电力网情况及其向本企业供电的条件、全厂负荷分级及负荷计算、是否设置自备电站及其具体方案、与当地电业部门磋商电源供电方案、确定全厂的供电主接线方案、总变电所及自备电站位置和企业供电配电的进出线走廊、绘制几个可供选择的供电方案单线图、对供电方案进行技术经济比较、编制设计文件。供电方案的基本要求供电主结线力求简单可靠、运行安全、操作灵活和维修方便；经济合理、节约电能、力求减少投资（包括基建投资及贴费），降低运行费用（包括基本电费及电度电费），节约用地；满足近期（5~10年）发展规划的要求；合理选用技术先进，运行可靠的电工产品；满足企业建设进度要求。一般宜提出二个供电方案，进行技术经济比较，择优推荐选择。4.供热及冷冻工程中热冷源的来源及可行的节能设计？答：热源可分为直接热源和间接热源。前者包括烟道气及电加热。后者包括高温载热体及水蒸气。冷源由冷冻系统提供低温冷却介质（称载冷体），也可直接将制冷剂（如液氨、液态乙烯）送入工艺设备，利用其蒸发吸热获取冷量。节能设计应尽量采用高压蒸汽系统，因为高压蒸汽的能量利用率高。其次是回收余热，包括回收蒸汽冷凝水余热，回收工艺物料流中余热，回收化工生产废料（通过焚烧）的热量。在设计中要减少热量消耗和提高传热效率，采用节能高效设备等都是节能的重要手段。5.采暖、通风及空气调节有哪些主要方式？答：采暖方式主要包括：散热器采暖、辐射采暖、热风采暖、采暖管道。通风方式主要包括：自然通风、机械通风、局部通风、防爆通风、事故通风、除尘与净化。空气调节主要依靠冷源，根据工厂具体条件，经技术经济比较确定，可设计集中制冷站、供冷工艺制冷系统供冷、整体式空调机组等。6.向土建专业设计人员提供几次设计条件？为什么要分阶段提供条件？其内容是什么？答：两次设计条件，第一次在管道及仪表流程图和设备布置图基本完成和各专业布局布置方案基本落实后提出。第二次在土建专业设计人员提供建筑及结构设计基本完成，化工工艺专业人员据此绘出管道布置图后提交。一次条件中必须向土建介绍工艺生产过程、物料特性、物料运入、输出和管路关系情况，防火、防爆、防腐、防毒等要求，设备布置设局，厂房与工艺的关系和要求，厂房内设备吊装要求等。二次条件包括预埋件、开孔条件、设备基础、地脚螺栓条件图、全部管架基础和管沟等。7.自动控制设计包括大致哪些内容？答：自动控制设计大致包括以下内容：自动检测系统设计、自动信号联锁保护系统设计、自动操纵系统设计、自动调节系统设计。8.在化工设计中，防火防爆设计应考虑哪些方面？答：在工艺设计中，对火灾和爆炸危险区域划分，考虑安全防火的因素，供电中的防火防爆，建筑的防火防爆等方面进行考虑。9.如何对防雷等级的划分及相应的防雷措施？答：工业建筑的防雷等级根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果分为三类。第一类防雷等级：凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。第二类防雷等级：制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。预计雷击次数大于0.05次/a的其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。其它国家级重要建筑物。第三类防雷等级：预计雷击次数大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。需加保护的木材加工场所和省级重要建筑物。10.对化工设计中，环境污染及其治理方面应该注意哪些方面？答：厂址选择必须全面考虑建设地区的自然环境和杜会环境，结合拟建项目的性质、规模和排污特征，根据地区环境容量充分进行综合分析论证，优选对环境影响最小的厂址方案；根据“以防为主，防治结合”的原则；化工建设项目的设计必须按国家规定的设计程序进行，严格执行环境影响报告书(表)编审制度和建设项目需要配套建设的环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”制度；对老厂进行新建、扩建、改建或技术改造的化工建设项目，应贯彻执行“以新带老”的原则，在严格控制新污染的同时，必须采取措施。治理与该项目有关的原有环境污染和生态破坏；化工建设项目的方案设计，必须符合经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则。对项目进行经济评价、方案比较等可行性研究时，要对环境效益进行充分论证；化工建设项目应当采用能耗物耗小、污染物产生量小的清洁生产工艺。第八章工程设计概算与技术经济习题与思考题（包括答案）：一、填空题1、工程概算费用可分为设备购置费、安装工程费、建筑工程费和其他费用等四大类。2、我国设计概算项目划分为工程费用、其他费用、总预备费、专项费用四部分。3、项目建议书阶段的投资估算比较粗略，投资额的估计一般是通过与已建类似项目的对比得来的，因而投资估算的误差率可在30%左右。4、项目初步可行性研究阶段投资估算误差率一般要求控制在20%左右。5、项目详细可行性研究阶段投资估算的误差率应控制在10%以内。6、在评价项目经济效益的指标中，一类不考虑资金时间价值的指标，称之为静态评价指标。而利用静态评价指标对技术方案进行评价的方法，则称为静态评价方法。7、评价项目经济效益的静态评价指标主要包括投资收益率、静态还本期和累计现金价值等。8、在评价项目经济效益的指标中，一类是要考虑到资金时间价值的指标，称之为动态评价指标。而利用动态评价指标对技术方案进行评价的方法，则称为动态评价方法。9、在评价项目经济效益的指标中，一类是要考虑到资金时间价值的分析评价指标，称为动态评价指标。10、评价项目经济效益的动态评价指标主要包括净现值、净现值比、折现现金流通收益率和动态还本期等。11、净现值法是将现金流通的每个分量根据它发生的时刻计算其折现因子和现值，并将项目在寿命期内的每个分量现值加和，得到该项目的净现值（简称NPV）。若NPV＞0，表示在规定的折现率下，项目有盈利。12、净现值法是将现金流通的每个分量根据它发生的时刻计算其折现因子和现值，并将项目在寿命期内的每个分量现值加和，得到该项目的净现值（简称NPV）。若NPV＜0，则表示在规定的折现率下，项目是亏损的，该方案不可取。二、简答题1、我国设计概算项目中专项费用的主要内容①投资方向调节税（当前已停征）；②建设期贷款利息；③铺底流动资金（年流动资金30%），工程竣工后，计入生产流动资金。2、工程设计的综合技术经济指标的主要内容设计产品规模；原材料、动力消耗；三废排放量；定员；总投资；固定资产投资；总产值；年操作天、班、时数；产品单位成本；产品工厂成本；投资偿还期；投资利税率；投资利润率；土建建筑面积；能耗指标。3、设备购置费的包括范围设备购置费应包括设备原价及运杂费用和设备成套供应业务费。设备购置费范围包括需要安装及不需要安装的所有设备、工器具及生产家具（用于生产的柜、台、架等）购置费；备品备件（设备、机械中较易损坏的重要零部件材料）购置费；作为生产工具设备使用的化工原料和化学药品以及一次性填充物的购置费；贵重材料（如铂、金、银等）及其制品等购置费。4、概算文件的组成概算文件由以下几部分组成。工程项目总概算，包括封面与签署页、总概算表、编制说明；单项工程综合概算，包括封面与签署页、编制说明、综合概算表、土建工程钢材木材与水泥用量汇总表；单位工程概算，包括各设计专业的单位工程概算表、各专业用于土建方面的钢材木材及水泥用量表；工程建设其他费用概算。5、投资估算投资估算是在对项目的建设规模、产品方案、工艺技术及设备方案、工程方案及项目实施进度等进行研究并基本确定的基础上，估算项目所需资金总额(包括建设投资和流动资金)并测算建设期分年资金使用计划。6、投资估算的作用⑴项目建议书阶段的投资估算，是多方案比选，优化设计，合理确定项目投资的基础。⑵项目可行性研究阶段的投资估算，是项目投资决策的重要依据，是正确评价建设项目投资合理性，分析投资效益，为项目决策提供依据的基础。⑶项目投资估算对工程设计概算起控制作用，它为设计提供了经济依据和投资限额，设计概算不得突破批准的投资估算额。⑷项目投资估算是进行工程设计招标，优选设计方案的依据。⑸项目投资估算可作为项目资金筹措及制订建设贷款计划的依据，建设单位可根据批准的投资估算额进行资金筹措向银行申请贷款。7、投资估算原则⑴实事求是的原则；⑵合理利用资源，效益最高的原则；⑶尽量做到快，准的原则；⑷适应高科技发展的原则。8、固定成本固定成本是指在一定生产规模限度内不随产品产量增减而变化的费用，如固定资产折旧费、修理费、管理人员工资及福利费、办公费、差旅费等。这些费用的特点是产品产量发生变化时，费用总额保持不变，但将该部分成本分摊到单位产品中，则单位产品的固定成本是可变的，并与产品产量呈反比变化。9、可变成本可变成本亦称为变动成本，是指随产量增减而变化的费用，如直接材料费、直接燃料和动力费等。这些费用的特点是当产品产量变动时，费用总额成比例地变化，反映在单位产品成本中的费用是固定不变的。10、产品成本的构成⑴外购材料费；⑵外购燃料及动力费；⑶工资及福利费；⑷折旧费；⑸摊销费；⑹修理费；⑺利息支出；⑻其他费用。11、折旧费折旧费是固定资产在使用过程中逐渐损耗的那部分价值。影响折旧额大小的因素主要有折旧基数、固定资产净残值、使用年限。折旧费的计算方法通常有直线折旧法（又称平均分摊法）、年数总和法和双倍余额递减法等。12、投资利润率投资利润率是指项目达到正常设计生产能力的年利润总额或项目生产期内年平均利润总额与项目总投资额的比率。计算公式为：100%年利润总额或年平均利润总额投资利润率总投资13、投资利税率投资利税率是指项目达到设计正常生产能力的年利税总额或项目生产期内的年平均利税总额与总投资的比率。其计算公式为：100%年利税总额或年平均利税总额投资利税率总投资14、资本金利润率资本金利润率是利润总额占资本金总额的百分比，它反映了投资者每百元（或千元、元）投资所取得的利润。资本金利润率越高，说明企业资本金的利用效果越好，企业资本金盈利能力越强；反之，则说明资本金的利用效果不佳，企业资本金盈利能力越弱。100%年利润总额或年平均利润总额资本金利润率资本金总额15、静态还本期静态还本期定义是全部投资靠该项目收益加以回收所需要的时间。我国所指全部投资，包括固定投资资金和流动投资资金。对回收期规定从项目投资开始时算起，即包含了项目建设期，评价时还应注明自投产开始时算起的投资回收期。