化工设计类型:新建工厂设计、原有工厂的改建和扩建设计以及车间、厂房的局部修建设计。
化工设计的特点:①性强;②技术性强;③经济性强;④综合性强。
第一章 化工设计程序和内容
工程设计:(1)三段:①基础设计
②扩大初步设计
③施工图设计
(2)二段:①扩大初步设计
②施工图设计
(3)一段:①施工图设计
第二章 工艺流程设计
工艺流程草图、工艺流程图(PFD)、工艺控制图(PCD)、管道及仪表流程图(PID)
工艺路线选择原则:①先进性;②可靠性;③结合国情,因地制宜。
泵的流量控制方案:①出口节流控制;②旁路控制。
第三章 物料衡算与能量
工艺计算:①物料衡算(最主要)
②热量衡算
③设备尺寸的计算及选型
第四章 设备的工艺设计与选型
设备工艺设计与选型原则:①合理性;②可靠性、先进性;③安全性;④经济性。
材料选用的一般原则:①满足工艺及设备要求;②材质可靠,使用安全;③易于加工,性能保证不大受加工影响;④材料立足于当地和国内市场,立足于我国储量丰富的资源;⑤综合经济指标核算。
泵的技术指标:型号、杨程、流量、必需汽蚀余量、功率与效率等。
气体输送、压缩设备的设计与选型【考虑压力取值范围,2MPa=2个大气压】
(1)通风机 简称为风机,压力在0.115MPa以下,压缩比为1~1.15。主要用于通风、产品干燥等过程。
(2)鼓风机 压力为0.115~0.4MPa,压缩比小于4。一般用于生产中要求相当压力的原料气的压缩、液体物料的压送、固体物料的气流输送等。
(3)压缩机 压力在0.4MPa以上,压缩比大于4。
(4)制冷机 压力及压缩比与压缩机相同。
(5)真空泵 用于减压,出口极限压力接近0MPa,其压缩比由真空度决定。
第五章 车间布置设计
车间布置设计包括车间各工段、各设施在车间场地范围内的布置和车间设备在车间中的布置两部分,前者称车间厂房布置设计,后者称车间设备布置设计,二者总称车间布置设计。
车间组成:①生产设施:包括各生产工段、原料和产品的仓库、控制室、露天堆场和贮罐区等;②生产辅助设施:包括除尘通风室、配电室、机修室、化验室等;③生产行政设施:包括车间办公室、更衣室、浴室、休息室、厕所等;④其它特殊用室:如劳动保护室、保健室等;⑤近期发展用地:如考虑近期扩建或增加部分设备等所需要的场地。
车间布置设计的原则:①车间布置设计要适应总图布置要求,与其他车间、公用工程系统、运输系统组成有机体;②最大限度地满足工艺生产包括设备维修要求,了解其他专业对本车间的布置要求;③经济效果要好;④便于生产管理,安装、操作、检修方便;
⑤要符合有关的布置规范和国家有关的法规,妥善处理防火、防爆、防毒、防腐等问题,保证生产安全;⑥要留有发展余地。
厂房常用宽度有9m、12m、14.4m、15m、18m和24m。
一般框架或混合结构的多层厂房,层高多采用5m、6m,最低不得低于4.5m。
车间厂房布置设计时须注意的问题:①厂房设计首先应满足生产工艺的要求,顺应生产工艺的顺序,使工艺流程在厂房布置的水平方向上和垂直方向上基本连续,以便使由原料变成成品的路线最短,占地最少,投资最低。②厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如:压缩机、大型离心机等,尽量布置在底层,在必须布置在楼上是,应布置在梁上。③操作平台应尽量统一设计,以免平台较多时,平台支柱零乱繁杂,厂房内构筑物过多,影响设备的布置,占用过多的面积。④厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好,大门宽度要比最大设备宽出0.2m以上,当设备太高、太宽时,可与土建专业协商,预留安装孔解决,当需要有运输设备进出厂房时,厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5m,高0.4m以上。⑤注意安全,一般层高不宜少于3.2m,楼层、平台要有安全出口。
操作条件对设备布置的要求:主要包括操作和检修通道、合理的设备间距和净空高度、必要的平台、楼梯和安全出入口,尽可能地减少对操作人员的污染和噪声等。
车间布置整齐美观的要求:①成排布置的塔,人孔方位应一致,最好朝向通路,人孔的标高尽可能整齐,以便设置联合平台;②泵群应排列整齐,例如以泵出口中心线取齐;③换热器群应排列整齐,推荐以管箱接管中心站取齐;④所有容器或贮罐,在基本符合物流顺序的前提下,尽量以直径大小分组排列,通常容器上的配管应横平竖直,不应有歪斜偏置。
| 序号 | 项目 | 尺寸/m |
| 1 | 泵与泵的间距 | 不小于0.7 |
| 2 | 泵列与泵列间的距离 | 不小于2.0 |
| 3 | 泵与墙之间的净距 | 不小于1.2 |
| 4 | 贮槽与贮槽间的距离 | 不小于0.4~0.6 |
| 5 | 换热器与换热器间的距离 | 不小于1.0 |
| 6 | 塔与塔间的距离 | 1.0~2.0 |
| 7 | 操作台梯子的坡度(特殊时可作成60°) | 一般不超过45° |
| 8 | 一人操作时设备与墙面的距离 | 不小于1.0 |
| 9 | 一人操作并有人通过时两设备间的净距 | 不小于1.2 |
| 10 | 一人操作并有小车通过时两设备间的距离 | 不小于1.9 |
| 11 | 管束抽出的最小距离(室外) | 管束长+0.6 |