第6章_Hysys在化工设备设计中的应用104页PPT
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《化工设备图》课件
3
特殊应用
探索高温、高压和特殊环境下的材料选择。
压力容器设计
设计原则
解释设计压力容器时需要遵循的 重要原则和规范。
计算和分析
讲解计算和分析压力容器的关键 步骤和方法。
安全考虑
介绍压力容器设计中的安全要求 和检查。
换热器设计
1 工作原理
解释换热器在化工过程中 的计要点
《化工设备图》PPT课件
本课件介绍了化工设备图的重要性以及在化工工程中的应用。从不同类型的 图纸到设备设计和维护，覆盖了全面而实用的内容。
化工设备图简介
1 类型多样
探索化工设备图的不同类型，如工艺流程图和管道仪表图。
2 细节至关重要
了解在化工设备图中的细节——关键尺寸、标签和符号。
3 标准化与规范
了解在制作和解读化工设备图时应遵循的标准和规范。
工艺流程图 (PFD)
1
定义与目的
解释工艺流程图的定义和其在工程设计过程中的作用。
2
图形符号
介绍常见的工艺流程图符号，包括设备、管道、阀门等。
3
制作步骤
详细说明制作工艺流程图的步骤和最佳实践。
管道与仪表图 (P&ID)
理解管道图
解释管道图的用途，如示意管道 系统中的流体流动和仪表设备的 安装。
等轴图
1 展示立体视图
介绍等轴图在显示设备形状和装配关系方面的作用。
2 尺寸和标注
讲解如何在等轴图中正确标注和表示尺寸。
3 制作方法
分享绘制准确和清晰等轴图的方法和技巧。
化工设备材料选择
1
耐腐蚀性要求
解释在选择化工设备材料时必须考虑的主要因素。
2
材料种类
介绍常见的材料选项，如不锈钢、塑料和陶瓷。
《化工设备图》课件
安全生产管理
设备图在安全生产管理中起到关键作用，有助于 预防和应对各类生产事故。
化工设备图的发展趋势与展望
数字化与智能化
随着技术的发展，化工设备图将逐渐实现数字化和智能化，提高 设计效率。
标准化与规范化
为了提高设备图的通用性和易用性，未来将更加注重标准化和规范 化工作。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，化工设备图的设计将更加注重环保和可持续 发展。
标注与说明
添加必要的标注和说明，如尺寸、材料、工艺流 程等。
审核与修改
对完成的图纸进行审核，发现并修正错误或不清晰的地 方。
化工设备图的绘制技巧
使用标准符号和图例
遵循行业标准，使用标准的符号和图例，确保图纸的可读性和通用性。
突出重点
在绘制过程中，对重要的设备和部件进行突出显示，便于读者快速了解关键信息。
分析图纸的完整性
在阅读图纸时，应注意分析图纸的完整性，检查 是否缺少必要的视图或标注，以确保图纸的完整 性和准确性。
化工设备图的常见问题分析
视图不完整或标注
不清
在某些情况下，由于视图不完整 或标注不清，可能导致对设备的 结构和功能理解不准确。
比例尺使用不当
比例尺是化工设备图中的重要元 素，如果使用不当，可能导致图 纸的尺寸和实际设备尺寸不一致 。
02
03
工艺流程设计
管道设计
通过化工设备图，可以清晰地展 示工艺流程中各个设备的相互关 系和物料流动方向。
化工设备图中的管道和阀门等部 件信息，为管道设计提供了基础 数据和依据。
化工设备图在生产管理中的应用
操作规程制定
依据化工设备图，可以制定详细的操作规程，规 范生产操作。
维护与检修
设备图在安全生产管理中起到关键作用，有助于 预防和应对各类生产事故。
化工设备图的发展趋势与展望
数字化与智能化
随着技术的发展，化工设备图将逐渐实现数字化和智能化，提高 设计效率。
标准化与规范化
为了提高设备图的通用性和易用性，未来将更加注重标准化和规范 化工作。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，化工设备图的设计将更加注重环保和可持续 发展。
标注与说明
添加必要的标注和说明，如尺寸、材料、工艺流 程等。
审核与修改
对完成的图纸进行审核，发现并修正错误或不清晰的地 方。
化工设备图的绘制技巧
使用标准符号和图例
遵循行业标准，使用标准的符号和图例，确保图纸的可读性和通用性。
突出重点
在绘制过程中，对重要的设备和部件进行突出显示，便于读者快速了解关键信息。
分析图纸的完整性
在阅读图纸时，应注意分析图纸的完整性，检查 是否缺少必要的视图或标注，以确保图纸的完整 性和准确性。
化工设备图的常见问题分析
视图不完整或标注
不清
在某些情况下，由于视图不完整 或标注不清，可能导致对设备的 结构和功能理解不准确。
比例尺使用不当
比例尺是化工设备图中的重要元 素，如果使用不当，可能导致图 纸的尺寸和实际设备尺寸不一致 。
02
03
工艺流程设计
管道设计
通过化工设备图，可以清晰地展 示工艺流程中各个设备的相互关 系和物料流动方向。
化工设备图中的管道和阀门等部 件信息，为管道设计提供了基础 数据和依据。
化工设备图在生产管理中的应用
操作规程制定
依据化工设备图，可以制定详细的操作规程，规 范生产操作。
维护与检修
流程模拟软件HYSYSPPT课件
化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
6.2.1 Aspen工程套件
Aspen Plus具有如下特点：
➢ 齐备的单元操作模块； ➢ 工业上最适用和完备的物性系统； ➢ 快速可靠的流程模拟技术； ➢ 具有经济评价功能； ➢ 方便灵活的用户操作环境。
6.1.3 模型化
稳态
动态
单 机理
系
元 模型
统
模
模
型
型
系统结 构模型
化学与化学工程学院
集中参数模型 代数方程
分布参 数模型
一维 多维
常微分方 程
偏微分方 程
经验模型
代数方程
图（矩阵）
常微分 方程
偏微分 方程
偏微分 方程
常微分 方程
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
6.2.5 DSO
该系统由仿DCS、物性数据库、单元操作模 块库、智能评分模块及调度模块等构成。DSO工 艺平台遵循大型系统软件开发原则，依据一定的 规则，将所要模拟的化工过程切分成为相互间没 有或只有较少交互作用的各个独立部分（对象）， 主要包括组分、物流、设备、仪表、调节器、开 关、手操器、阀等，分别用相应的类予以描述。
6.1 化工流程模拟介绍
6.1.1 流程模拟分类 6.1.2 化工流程模拟的步骤 6.1.3 模型化 6.1.4 流程模拟
化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
化工设备图ppt课件
23
1. 视图配置灵活
回转体
以两个视图为主
立式 卧式
主、俯视图 主、左视图
＊ 俯、左视图可以配置在图面的任意处，如果配置在 图面的任意处需注视图名称（即向视图的表示方法）
＊ 设备内部结构常采用剖视图的表达方式 ＊ 某些结构形状简单,易于表达清楚的零件图,可直接
绘制在装配图中
1.壳体以回转体为主
24
技术要求: 说明设备在制造、检验、安装、运输等方面的特殊要求
标题栏: 填写设备名称、主要规格、作图比例、图样编号、设计单位、 设计人员等内容 具体参见后面几张化工设备图
8
9
10
11
12
6.2 化工设备图的图示方法 6.2.1 化工设备的基本结构特点 6.2.2 化工设备图的图示方法
13
6.2.1 化工设备的基本结构特点
39
7．简化画法
广泛采用标准化、通用化、系列化的零部件 ⑴ 简化画出零部件外形
采用简化画法
（d）减 速机
（e）电 机
（f）填 料箱
（g）连 轴器
40
7．简化画法 ⑵ 管法兰的简化画法
41
7．简化画法 ⑶ 重复结构的简化画法
螺栓孔及螺栓连接的表达方法
42
7．简化画法 ⑶ 重复结构的简化画法
按规则排列孔板的简化画法
换热器技术特性表 管程
壳程
63
项目名称及单位
设计压力/MPa 设计温度/ºC 工作压力/MPa 工作温度/ ºC 物料名称 腐蚀裕度/mm 焊缝系数 地震裂度 场地土类别 容器类别 主要材料
塔技术特性表
设备内
64
6.4 化工设备的零部件简介 6.4.1 零件图简介 6.4.2 部件图简介 6.4.3 化工设备常用零部件简介
1. 视图配置灵活
回转体
以两个视图为主
立式 卧式
主、俯视图 主、左视图
＊ 俯、左视图可以配置在图面的任意处，如果配置在 图面的任意处需注视图名称（即向视图的表示方法）
＊ 设备内部结构常采用剖视图的表达方式 ＊ 某些结构形状简单,易于表达清楚的零件图,可直接
绘制在装配图中
1.壳体以回转体为主
24
技术要求: 说明设备在制造、检验、安装、运输等方面的特殊要求
标题栏: 填写设备名称、主要规格、作图比例、图样编号、设计单位、 设计人员等内容 具体参见后面几张化工设备图
8
9
10
11
12
6.2 化工设备图的图示方法 6.2.1 化工设备的基本结构特点 6.2.2 化工设备图的图示方法
13
6.2.1 化工设备的基本结构特点
39
7．简化画法
广泛采用标准化、通用化、系列化的零部件 ⑴ 简化画出零部件外形
采用简化画法
（d）减 速机
（e）电 机
（f）填 料箱
（g）连 轴器
40
7．简化画法 ⑵ 管法兰的简化画法
41
7．简化画法 ⑶ 重复结构的简化画法
螺栓孔及螺栓连接的表达方法
42
7．简化画法 ⑶ 重复结构的简化画法
按规则排列孔板的简化画法
换热器技术特性表 管程
壳程
63
项目名称及单位
设计压力/MPa 设计温度/ºC 工作压力/MPa 工作温度/ ºC 物料名称 腐蚀裕度/mm 焊缝系数 地震裂度 场地土类别 容器类别 主要材料
塔技术特性表
设备内
64
6.4 化工设备的零部件简介 6.4.1 零件图简介 6.4.2 部件图简介 6.4.3 化工设备常用零部件简介
《化工设备》课件
传热设备的应用
传热设备广泛应用于化工、石 油、制药等领域，是实现工艺 流程中热量传递和平衡的关键
设备。
反应设备
反应设备概述
反应设备是化工生产中用于实现化学 反应的重要设备，主要包括反应釜、 固定床反应器等。
反应设备的分类
根据反应类型和工艺要求的不同，反 应设备可分为釜式反应器、管式反应 器、塔式反应器等类型。
02 化工设备的材料
CHAPTER
化工设备的材料分类
01
02
03
金属材料
如钢铁、铜、铝等，具有 高强度、耐腐蚀性等特点 ，广泛应用于化工设备制 造。
非金属材料
如玻璃、陶瓷、塑料等， 具有耐高温、化学稳定性 好等优点，适用于特定化 工设备。
复合材料
由两种或多种材料组成， 具有各组成材料的优点， 如高强度、耐腐蚀等，广 泛应用于化工设备制造。
备和管道。
陶瓷
具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀 性，适用于高温和腐蚀性环境。
塑料
质轻、耐腐蚀、绝缘性好，常用 于制造管道、阀门等化工设备。
化工设备材料的安全性要求
材料应无毒无害，不含有对健康有害 的物质。
材料应具有足够的强度和刚度，能够 承受工作载荷和压力，保证设备的安 全运行。
材料应具有良好的稳定性和耐久性， 能够承受各种环境条件下的使用。
04 化工设备的结构与特点
CHAPTER
化工设备的结构类型与特点
反应器 分离器 换热器 储罐
用于化学反应的设备，具有耐高温、高压、耐腐蚀等特点，分 为釜式、管式、塔式等多种类型。
用于将反应产物与其他物质分离的设备，如蒸馏塔、萃取塔等 ，要求具有高效、稳定、耐磨损等特点。
用于加热或冷却反应物质的设备，要求材料导热性能好、耐高 温、高压。
传热设备广泛应用于化工、石 油、制药等领域，是实现工艺 流程中热量传递和平衡的关键
设备。
反应设备
反应设备概述
反应设备是化工生产中用于实现化学 反应的重要设备，主要包括反应釜、 固定床反应器等。
反应设备的分类
根据反应类型和工艺要求的不同，反 应设备可分为釜式反应器、管式反应 器、塔式反应器等类型。
02 化工设备的材料
CHAPTER
化工设备的材料分类
01
02
03
金属材料
如钢铁、铜、铝等，具有 高强度、耐腐蚀性等特点 ，广泛应用于化工设备制 造。
非金属材料
如玻璃、陶瓷、塑料等， 具有耐高温、化学稳定性 好等优点，适用于特定化 工设备。
复合材料
由两种或多种材料组成， 具有各组成材料的优点， 如高强度、耐腐蚀等，广 泛应用于化工设备制造。
备和管道。
陶瓷
具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀 性，适用于高温和腐蚀性环境。
塑料
质轻、耐腐蚀、绝缘性好，常用 于制造管道、阀门等化工设备。
化工设备材料的安全性要求
材料应无毒无害，不含有对健康有害 的物质。
材料应具有足够的强度和刚度，能够 承受工作载荷和压力，保证设备的安 全运行。
材料应具有良好的稳定性和耐久性， 能够承受各种环境条件下的使用。
04 化工设备的结构与特点
CHAPTER
化工设备的结构类型与特点
反应器 分离器 换热器 储罐
用于化学反应的设备，具有耐高温、高压、耐腐蚀等特点，分 为釜式、管式、塔式等多种类型。
用于将反应产物与其他物质分离的设备，如蒸馏塔、萃取塔等 ，要求具有高效、稳定、耐磨损等特点。
用于加热或冷却反应物质的设备，要求材料导热性能好、耐高 温、高压。
Hysys使用介绍PPT教案
Peng-Robinson： This model is ideal for VLE calculations as well as calculating liquid densities for hydrocarbon systems. Several enhancements to the original PR model were made to extend its range of applicability and to improve its predictions for some nonideal systems. However, in situations where highly non-ideal systems are encountered, the use of Activity Models is recommended.
第4页/共60页
Sour PR： Combines the PR equation of state and Wilson's APISour Model for handling sour water systems.
Sour SRK： Combines the Soave Redlich Kwong and Wilson's APISour Model.
第1页/共60页
热力学方法
PR：〉-271C，〈1000Bar SRK > -143C, <359Bar 半经验模型：
CS （Chao – Seader) -18C – 260, < 100Bar GS ( Grayson - Streed) -18C – 425, < 200Bar GS是在CS的基础上发展起来的尤其适合高含氢系统。采用Lee-Kesler方
第4页/共60页
Sour PR： Combines the PR equation of state and Wilson's APISour Model for handling sour water systems.
Sour SRK： Combines the Soave Redlich Kwong and Wilson's APISour Model.
第1页/共60页
热力学方法
PR：〉-271C，〈1000Bar SRK > -143C, <359Bar 半经验模型：
CS （Chao – Seader) -18C – 260, < 100Bar GS ( Grayson - Streed) -18C – 425, < 200Bar GS是在CS的基础上发展起来的尤其适合高含氢系统。采用Lee-Kesler方
Hysys软件的使用介绍PPT课件
• 组份列表 • 物性方法 • 虚拟组份 • 油管理器 • 反应列表
构成 ----Simulation Enviroment
❖ 模拟环境：
• 主流程 • 子流程 • 塔流程
(特殊子流程）
环境
• Hysys中的五个环境：
– 基础环境 – 原油特性环境 – 主流程环境 – 子流程环境 – 塔环境
环境
• 基础环境：开始模拟首先进入基础环境，在这里 要创建、定义、修改流程模拟使用的流体包。
• 原油特性环境：通过创建和定义化验和调和组分 来描述油品。原油环境只能从基础环境中进入。
• 主流程环境：是主要的工作环境，通过流股、单 元模块和子流程来定义主模拟流程。
环境
• 子流程环境：嵌在主流程环境中，在这里可 以定义物流、单元模块和其它子流程。
2006年，Aspentech公司的原hyprotech研发总部关闭， 研发人员都被雇佣到Honeywell的研发部门 Aspentech和Honeywell之间达成的协议主要有： 1. Aspentech公司将保留hyprotech产品许可，以继续实 施、推广、销售和开发hyprotech的权利 2. Aspentech公司在三年内不参与OTS业务竞争 3. 两年支持协议，对转让的hyprotech产品，Aspentech 公司将继续为Honeywell公司提供新版产品的源代码 2004年12月23日交易完成
Component
Rxn Manager Define Rxns
Main Flowsheet
Sub-flowsheet
Oil Manager Define Oil
Hypothetical Manager
Simulation Basis
Column Simulation Environment
构成 ----Simulation Enviroment
❖ 模拟环境：
• 主流程 • 子流程 • 塔流程
(特殊子流程）
环境
• Hysys中的五个环境：
– 基础环境 – 原油特性环境 – 主流程环境 – 子流程环境 – 塔环境
环境
• 基础环境：开始模拟首先进入基础环境，在这里 要创建、定义、修改流程模拟使用的流体包。
• 原油特性环境：通过创建和定义化验和调和组分 来描述油品。原油环境只能从基础环境中进入。
• 主流程环境：是主要的工作环境，通过流股、单 元模块和子流程来定义主模拟流程。
环境
• 子流程环境：嵌在主流程环境中，在这里可 以定义物流、单元模块和其它子流程。
2006年，Aspentech公司的原hyprotech研发总部关闭， 研发人员都被雇佣到Honeywell的研发部门 Aspentech和Honeywell之间达成的协议主要有： 1. Aspentech公司将保留hyprotech产品许可，以继续实 施、推广、销售和开发hyprotech的权利 2. Aspentech公司在三年内不参与OTS业务竞争 3. 两年支持协议，对转让的hyprotech产品，Aspentech 公司将继续为Honeywell公司提供新版产品的源代码 2004年12月23日交易完成
Component
Rxn Manager Define Rxns
Main Flowsheet
Sub-flowsheet
Oil Manager Define Oil
Hypothetical Manager
Simulation Basis
Column Simulation Environment
精编第6章 Hysys在化工设备设计中的应用资料
。 2）板效率的估算 ——注意公式适用条件
Overall Tray Efficiencies
COLUMN TYPE
ABSORBER/STRIPPER SIDE STRIPPER(STEAM) SIDE STRIPPER(REB) REBOILED ABSORBER DEETHANIZER DEPROPANIZER DEBUTANIZER NAPHTHA SPLITTER C2 SPLITTER C3 SPLITTER C4 SPLITTER AMINE CONTACTOR AMINE ABSORBER CRUDE COLUMN
舌型塔板 1.3～1.5 01.1 斜孔板 1.5～1.8 1.1
50～100 低 最简单 0.5~0.6 30～100 低 简单 0.5
各种塔板的优点及适用范围
塔板类型 优 点 缺
点
适用范围
泡罩板
较成熟，操 结构复杂，阻力 作范围宽 大，生产能力低
某些要求弹性好 的特殊塔
浮阀板 效率高，操 采 用 不 锈 钢 ， 分离要求高,负荷变化 作范围宽 浮阀易脱落 大;原油常压分馏塔
3）液泛 液泛
夹带液泛 降液管液泛
原因： 气液两相流速过大 影响因素： 流量、塔板结构
板间距大
液泛速度高
塔板效率
1、塔板效率的表示法
1）总板效率ET( 全塔效率） 达到指定分离效果所需理论板层数与实际板层数的比值。
ET
NT Np
简单地反映了整个塔内的平均传质效果。
2）单板效率EM(默弗里效率 ) 直接反映该层塔板的传质效果
液流通道
• 塔段直径（Section Diameter） 根据指定的流程数量显示塔段的直径。
• 塔板属性（Tray for Properties） 仅在核算（Rating）模式下可用。可以指定计算塔属性使 用到的塔板
Overall Tray Efficiencies
COLUMN TYPE
ABSORBER/STRIPPER SIDE STRIPPER(STEAM) SIDE STRIPPER(REB) REBOILED ABSORBER DEETHANIZER DEPROPANIZER DEBUTANIZER NAPHTHA SPLITTER C2 SPLITTER C3 SPLITTER C4 SPLITTER AMINE CONTACTOR AMINE ABSORBER CRUDE COLUMN
舌型塔板 1.3～1.5 01.1 斜孔板 1.5～1.8 1.1
50～100 低 最简单 0.5~0.6 30～100 低 简单 0.5
各种塔板的优点及适用范围
塔板类型 优 点 缺
点
适用范围
泡罩板
较成熟，操 结构复杂，阻力 作范围宽 大，生产能力低
某些要求弹性好 的特殊塔
浮阀板 效率高，操 采 用 不 锈 钢 ， 分离要求高,负荷变化 作范围宽 浮阀易脱落 大;原油常压分馏塔
3）液泛 液泛
夹带液泛 降液管液泛
原因： 气液两相流速过大 影响因素： 流量、塔板结构
板间距大
液泛速度高
塔板效率
1、塔板效率的表示法
1）总板效率ET( 全塔效率） 达到指定分离效果所需理论板层数与实际板层数的比值。
ET
NT Np
简单地反映了整个塔内的平均传质效果。
2）单板效率EM(默弗里效率 ) 直接反映该层塔板的传质效果
液流通道
• 塔段直径（Section Diameter） 根据指定的流程数量显示塔段的直径。
• 塔板属性（Tray for Properties） 仅在核算（Rating）模式下可用。可以指定计算塔属性使 用到的塔板
HYSYS使用教程
Streams Temperature Pressure Flowrate GasWell1 40º C 4135KPa 425Kgmole/h GasWell2 45º C 3450KPa 375Kgmole/h GasWell3 40º C 575Kgmole/h HYSYS应用基础教程 -18-
数据类型：
Hysys有四大数据类型，分别是组分数据、物性方法、 物流数据以及单元操作模块： 组分数据： 装置设备及管道当中存在的物质 物流数据： 包括物流的流量、温度、压力以及携带多少能量 单元操作模块： 就是指生产设备的操作参数及尺寸等。 物性计算方法： 是一些化工热力学方程。
HYSYS应用基础教程
-15-
第一章 HYSYS入门
定义物流：
按F4打开模板库 单击物流图标 单击加入按钮 双击打开属性窗口 修改物流名称 输入P.V.T参数 输入物流组成（基准） 分析结果
HYSYS应用基础教程
-16-
第一章 HYSYS入门
闪蒸计算：
闪蒸计算：
N2 H2S CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7+ H2O 0.0002 0.0405 0.0151 0.7250 0.0815 0.0455 0.0150 0.0180 0.0120 0.0130 0.0090 0.0252 0.0000
HYSYS应用基础教程
-7-
•查看/删除/复制
组份列表。
C:\Programefile\Hyprotech\Hysys3.2\Paks
HYSYS应用基础教程
-10-
第一章 HYSYS入门
建流体包：
选物性方法
•
数据类型：
Hysys有四大数据类型，分别是组分数据、物性方法、 物流数据以及单元操作模块： 组分数据： 装置设备及管道当中存在的物质 物流数据： 包括物流的流量、温度、压力以及携带多少能量 单元操作模块： 就是指生产设备的操作参数及尺寸等。 物性计算方法： 是一些化工热力学方程。
HYSYS应用基础教程
-15-
第一章 HYSYS入门
定义物流：
按F4打开模板库 单击物流图标 单击加入按钮 双击打开属性窗口 修改物流名称 输入P.V.T参数 输入物流组成（基准） 分析结果
HYSYS应用基础教程
-16-
第一章 HYSYS入门
闪蒸计算：
闪蒸计算：
N2 H2S CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7+ H2O 0.0002 0.0405 0.0151 0.7250 0.0815 0.0455 0.0150 0.0180 0.0120 0.0130 0.0090 0.0252 0.0000
HYSYS应用基础教程
-7-
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组份列表。
C:\Programefile\Hyprotech\Hysys3.2\Paks
HYSYS应用基础教程
-10-
第一章 HYSYS入门
建流体包：
选物性方法
•
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