高分子材料工程设计过程

– 设计文件 设计说明书、附图（流程图、布置图、设备 设计说明书、附图（流程图、布置图、 图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等） 图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）
• 它是设计成果的汇总，是进行下一步工作的依据， 它是设计成果的汇总，是进行下一步工作的依据，
以上仅是车间工艺设计的大体内容， 以上仅是车间工艺设计的大体内容，叙述的顺序就是一 般的设计工作程序，实际设计过程中， 般的设计工作程序，实际设计过程中，这些工作内容 往往是交错进行的。 往往是交错进行的。
高分子材料工程 课程设计应注意
贺燕 材料科学与工程学院
一般设计的种类
一、根据项目性质分类 – 新建项目设计 – 重复建设项目设计 – 已有装置的改造设计 二、根据设计性质分类
– 新技术开发过程中的设计
• 概念设计；中试设计； 基础设计。 概念设计；中试设计； 基础设计。
– 工程设计
• 初步设计；扩大初步设计；施工图设计 初步设计；扩大初步设计；
6、管道流程线的画法与标注
管道流程线用粗实线。 管道流程线用粗实线。 不同作用的管道用不同规格的图线表示。
例：
管段序号 工段号 物料代号 PG 04 01 隔热或隔音的功能 管道使用的温度范围 管道等级代号 CW 04 01 32X 32X3.5BIA C 6
注意箭头的画法： 注意箭头的画法：
管道外径 壁厚 管道材料代号 32× 32×3.5 B
• 投资的大概计算，贷款的依据。 投资的大概计算，贷款的依据。 • 设计条件是各专业据以进行具体设计工作的依据方针政策和 已定的设计方案，保证设计质量， 已定的设计方案，保证设计质量，工艺专业设计人员应认真 负责地编制各专业的设计条件，并确保其完整性和正确性。 负责地编制各专业的设计条件，并确保其完整性和正确性。
八、主要原料、动力消耗定额及消耗量 主要原料、 技术保安、 九、技术保安、防火及工业卫生 十、车间布置 十一、公用工程 十一、 十二、 十二、车间装置定员 十三、 十三、技术经济
• 投资，产品成本 投资，
十四、 十四、存在问题及建议
必要的附表及附图 – 附表：工艺设备一览表、自控仪表一览表、 附表：工艺设备一览表、自控仪表一览表、 公用工程设备材料表
工艺设计的程序及设计内容
一、设计准备工作 – 一熟悉设计任务书
– 了解化工设计以及工艺设计 – 查阅文献资料
• 要求，提供的情况，设计的科学依据。 要求，提供的情况，设计的科学依据。 • 内容，其方法步骤，设计进度及个人工作计划。 内容，其方法步骤，设计进度及个人工作计划。 • 与工艺路线、工艺流程和重点设备有关的文献资料， 与工艺路线、工艺流程和重点设备有关的文献资料， 并摘录笔记。此外，还应对资料数据加工处理， 并摘录笔记。此外，还应对资料数据加工处理，对文 献资料数据的适用范围和精确程度应有足够的估计。 献资料数据的适用范围和精确程度应有足够的估计。 • 现场调查研究，尽可能广泛地收集齐全可靠的原始数 现场调查研究， 据并进行整理
三、产品方案
• 产品名称和性质；产品质量规格；产品规模（吨／年）； 产品名称和性质；产品质量规格；产品规模（ 副产品数量（ ）；产品包装方式 产品包装方式。 副产品数量（吨／年）；产品包装方式。
四、生产方法和工艺流程
• 生产方法。扼要说明设计所采用的原料路线和 生产方法。 工艺路线。 工艺路线。 • 化学反应方程式。写出方程式，注明化学反应 化学反应方程式。写出方程式， 名称、主要操作条件。 名称、主要操作条件。 • 工艺流程
五、化工管路设计* 化工管路设计 – 管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管 管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、 件及各种管架的位置，以满足工艺生产的要求。 件及各种管架的位置，以满足工艺生产的要求。应注意 节约管材，便于操作、检查和安装检修， 节约管材，便于操作、检查和安装检修，而且做到整齐 美观。 美观。
• 车间（装置）组成。 车间（装置）组成。 • 生产制度，年工作日、操作班制，间歇或连续 生产制度，年工作日、操作班制， 生产。 生产。
六、原料、中间产品的主要技术规格 原料、
• 原料、辅助原料的主要技术规格。 原料、辅助原料的主要技术规格。 • 中间产品及成品的主要技术规格。 中间产品及成品的主要技术规格。
三、化工计算 – 物料衡算，能量衡算，设备选型和计算； 物料衡算，能量衡算，设备选型和计算； – 在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设 在这三项计算的基础上绘制物料流程图、 备图和带控制点工艺流程图。 备图和带控制点工艺流程图。
• 在化工计算阶段会用到大量的基本理论、基本概念和基 在化工计算阶段会用到大量的基本理论、 本技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。 本技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。
8、仪表控制点的画法
仪表控制点用细实线画用字母、符号和图形符号， 仪表控制点用细实线画用字母、符号和图形符号，表达被 测变量和仪表功能。 测变量和仪表功能。 仪表图形符号：是一个细实线圆圈， 10mm（直径）。 仪表图形符号：是一个细实线圆圈，约10mm（直径）。 仪表类型有检测、显示、控制。 仪表类型有检测、显示、控制。 部分仪表功能图例 被测变量：温度T 压力P 流量F 物位L 被测变量：温度T，压力P，流量F，物位L。 仪表功能：报警A 控制C 指示I 速度或频率S 仪表功能：报警A，控制C，指示I，速度或频率S。 PI（压力显示）。 例：PI（压力显示）。
字母代号表示被测变量和仪表功能
PI 801
第一位数字编号表示工段号， 第一位数字编号表示工段号， 第二~四位表示回路顺序号或回路自然顺序号 四位表示回路顺序号或回路自然顺序号。 第二 四位表示回路顺序号或回路自然顺序号。
其它应有的内容 设备特性数据或参数， 1、设备特性数据或参数，
标注在设备位号及名称的下方如换热面积，设备容积。 标注在设备位号及名称的下方如换热面积，设备容积。
七、工艺计算 1.物料计算 物料计算 – 物料计算的基础数据。 物料计算的基础数据。 – 物料计算结果以物料平衡图表示，计量单位用 物料计算结果以物料平衡图表示， 小时(h)（连续操作）或每批投料量Kg或 小时 （连续操作）或每批投料量 或M3 分批操作）， ），采用的计量单位在一个项目内 （分批操作），采用的计量单位在一个项目内 要统一。 要统一。 2.主要工艺设备的选型、化工计算和材料选择 主要工艺设备的选型、 主要工艺设备的选型 – 基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要 基础数据来源包括物料及热量计算数据、 化工数据等。 化工数据等。 – 主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行 编写。 编写。
– 工艺划分简图，用方块图表示。 工艺划分简图，用方块图表示。 – 带控制点工艺流程图和流程简述。 带控制点工艺流程图和流程简述。 应表示出全部工艺设备、物料管线、阀件、 应表示出全部工艺设备、物料管线、阀件、设备的 辅助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。 辅助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。
五、车间（装置）组成和生产制度 车间（装置）
流程图上常用物料代号
使用温度范围代号
隔热隔温功能代号
7、阀门管件的画法
阀门及管件用细实线。 阀门及管件用细实线。 一般长6mm(8) 6mm(8)， 阀门图形符号见表 ，一般长6mm(8)，宽3mm(4)
管路系统常用阀门的图形符号(GB6567.4-86) 管路系统常用阀门的图形符号 管道及仪表流程图上的管子、管件、 管道及仪表流程图上的管子、管件、阀门及管道附件的图例
设计界区
设计说明书的内容
一、设计依据
• 文件，如计划任务书以及其他批文等。 文件，如计划任务书以及其他批文等。 • 技术资料，如中试试验报告、调查报告等。 技术资料，如中试试验报告、调查报告等。
二、设计指导思想和设计原则
• 设计所遵循的具体方针政策和指导思想。 设计所遵循的具体方针政策和指导思想。 • 总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、设备的选 总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、 型和材质选用、自控水平等原则。 型和材质选用、自控水平等原则。
– 收集第一手资料
二、方案设计 – 确定生产方法和生产流程
• 要求运用所掌握的各种资料，根据有关的基本理论进行 要求运用所掌握的各种资料， 不同生产方法和生产流程的对比分析。 不同生产方法和生产流程的对比分析。 • 可以培养分析、归纳和理论联系实际的能力。 可以培养分析、归纳和理论联系实际的能力。
• 设备一览表（定型、非定型），原材料及动力 设备一览表（定型、非定型）， ），原材料及动力 消耗表（ 消耗表（kg/d，kg/y) ，
– 附图：带控制点工艺流程图、车间布置图 附图：带控制点工艺流程图、 平面图及剖面图）、关键设备总图、 ）、关键设备总图 （平面图及剖面图）、关键设备总图、建 筑平面、立面、 筑平面、立面、剖面图
设备位号 设备名称 冷凝器Байду номын сангаас
5、设备的画法与标注
由左至右用细实线画，按图例画出简略外形和内部特征。 由左至右用细实线画，按图例画出简略外形和内部特征。 图例表中未列出的，按实际外形简画。 图例表中未列出的，按实际外形简画。 同一设计中，同类设备的外形应该一致。 同一设计中，同类设备的外形应该一致。 设备高低位置和重要接口位置应符合实际情况。 设备高低位置和重要接口位置应符合实际情况。
六、提供设计条件 – 总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、 总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、 电加热、采暖通风、空调、给排水、 电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺 专业的设计条件。 专业的设计条件。 七、编制概算书及编制设计文件 – 概算书车间建筑、设备及安装工程等费用。 概算书车间建筑、设备及安装工程等费用。
四、车间布置设计 – 确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正 确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。 确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
• 化工计算 绘出工艺流程图 车间布置设计 绘制车间布置图 化工计算→绘出工艺流程图 车间布置设计→绘制车间布置图 绘出工艺流程图→车间布置设计 • 平面与立面的。 平面与立面的。 • 是工艺人员的主要设计任务之一，它也是决定车间面貌的又一 是工艺人员的主要设计任务之一， 个重要设计项目
绘图注意事项
工艺流程线的画法 1.线条 1.线条
• 工艺流程线用粗实线。 工艺流程线用粗实线。 • 用水平或垂直线表示，没有特殊要求不画斜线。 用水平或垂直线表示，没有特殊要求不画斜线。 • 如流程线之间或与设备之间重叠交错，但并不相连，中间应 如流程线之间或与设备之间重叠交错，但并不相连， 断开。 断开。
3.一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选 一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选 择结果。 择结果。
• 工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型工艺 工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型 非定型工艺设备和定型工艺 设备两类编制。 设备两类编制。
4.工艺用的水、蒸汽、冷冻用量。 工艺用的水、蒸汽、冷冻用量。 工艺用的水 5.分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动 分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动 力负荷曲线。 力负荷曲线。
2、物料参数， 物料参数，
在流程的起始处以及物料产生变化的设备后， 在流程的起始处以及物料产生变化的设备后，列表注明物 料变化前后其组分的名称、流量、 料变化前后其组分的名称、流量、摩尔分率等参数及 各项的总和，表格线和指引线都用细实线 各项的总和，
3、工艺参数
如温度 压力，可写在流程线旁。 压力，可写在流程线旁。
2.方向 2.方向
• 用箭头标明物料流向，起始或终了位置注明物料名称、来源 用箭头标明物料流向，起始或终了位置注明物料名称、 或去向。 或去向。 • 注意：此阶段只画主要工程流程线，其他辅助流程则不必一 注意：此阶段只画主要工程流程线， 一画出。 一画出。
3.位号与名称的注写 3.位号与名称的注写
• 在靠近设备图形的显著位置上列出设备位号及名称， 在靠近设备图形的显著位置上列出设备位号及名称， 如果设备少，可以不编号 如果设备少， E0408