过程装备与成套技术资料
过程装备成套技术复习资料
第一章概论1过程工业:以流程性物料为主要处理对象一系列物理化学过程的工业生产之总称2过程装备成套技术:为完成工业生产,从设备、管道和机器的选型,设计生产到运输、安装、检验、试车,直到达到预定的技术要求和技术指标过程中所涉及的所有技术。
3成套装备:为生产某些产品或完成一定任务所必须的整套设备4过程工业成套装备:过程工业生产用的主要机器设备和各种辅助设备的,由管道连接起来组成的一个能完成特定工艺过程的一套设备5设备分为类型:1反应设备,塔设备,存储设备,换热设备,工业锅炉,机器(三机一泵)6在过程工业中装置的主体:过程装备7工业生产中的“三废”指废气废渣废水8过程装备成套技术的主要任务:补充从产品开发,可信性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备的选型、生产装置自动控制到装置安装调试投产全过程所需知识中其他专业课程没有设计的知识,拓宽知识面,开拓思路。
第二章工艺开发与工艺设计概述1过程工业新产品开发的基本步骤框图:见图2—1P82过程工业开发的全过程分为四个阶段:商品信息研究和实验性研究阶段,小试和概念设计,模型试验、中试和基础设计,工程设计和施工各阶段包括内容,每一步骤包括内容:信息研究:市场对开发新产品的需求量,对开发产品与国民经济其他部门的关系,市场前景,收益估算,社会效益以及环境污染,评估科研水平,社会条件及完成该项目的可能性实验性研究:(详见P9,主要了解)3工艺路线选择包括哪些步骤:调查,分析,生产成本计算,评估,选择工艺路线各个步骤主要内容是什么:详见(P11-13)4工艺路线选择的总的原则是:生产上安全可靠,技术上先进,经济上合理5生产成本包括:直接材料费用,直接染料费用,动力费用,直接工资和职工福利及制造费用6过程装置:为实现特定工艺性能所设计或选定的,并能将各种不同性能的众多部分有机组合成德整体。
7工艺分为哪几个阶段:初步设计、扩大初步设计和施工图设计阶段8初步设计的设计文件应包括哪些内容:设计说明书和说明书附图、附表9施工图设计的设计文件包括哪些内容:设计说明,有关图纸、相关表格10工艺设计从全局出发,要考虑哪些因素:选择厂址,总图布置,安全防火与环境保护,公用工程,自动控制和土建设计第三章经济分析与评价1固定资产:使用期限超过一年的房屋、建筑、机器设备、运输工具及其他与生产经营相关的设备、器具、和工具。
过程装备与成套技术(第二版)
第八页,共39页。
密度 保温的硬质材料密度不大于300kg/m3;软质材料
及半硬质制品密度不大于200kg/m3;保冷材料的密度
不大于200kg/m3。
抗压强度
用于保温的硬质材料抗压强度不应小于0.4MPa; 用于保冷的硬质材料抗压强度不应小于0.15MPa。
含水率 保温材料的含水率不应大于7.5%(重量比) ;保冷材料的含水率不应大于1%(重量比)。
第八章 绝热设计
第一页,共39页。
一、绝热的定义与目的
(一) 定义
绝热是保温和保冷的统称。 (举例:蒸汽管道、冷冻水管道)
(二) 目的
防止在生产过程中的设备和管道等向周围环境散发 或吸收热量,以节约能源,降低能耗,改善操作条件 ,保护环境,保障设备和管道的安全运行。
GB50264-97《工业设备及管道绝热工程设计规范》
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可燃性 绝热层材料按被绝热的工艺设备和管道外表面温 度不同,其燃烧性能应符合现行国家标准《建筑材料燃烧性 能分级方法》(GB8624)规定的燃烧等级,并符合如下规定:
被绝热的设备与管道外表面温度大于100℃时,绝热层材料
应符合不燃类A级材料性能要求; 被绝热的设备与管道外表面温度小于或等于100℃时,绝
第十九页,共39页。
复合结构 复合结构是一种耐高温的高效绝热结构, 适用于较高温度的设备及管道的保温。施工时将耐热度 高的材料作为里层,耐热度低的材料作为外层,组成双层或
多层复合结构,既满足保温要求,又可以减轻保温层的重量。
1-管子;
2-内层硅酸钙绝热层; 3-外层硅酸铝纤维制品绝热层; 4-聚氨酯泡沫涂层; 5-镀锌铁皮护层
第四页,共39页。
④ 对于工艺生产中不需要保温的设备、管道及其附件,当
过程装备成套技术课程设计
涉及多个学科领域,包括化工、机械、电气、自动化等;强调系统性和整体性,追求生产过程的优化和高效;注重实践和应用,与工业生产密切相关。
通过课程设计,使学生掌握过程装备成套技术的基本理论和设计方法,具备独立进行过程装备成套技术设计的能力。
课程设计目标
提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力;培养学生创新意识和实践能力;为学生未来从事相关领域工作打下坚实基础。
THANKS
感谢您的观看。关键Fra bibliotek术突破02
在课程设计过程中,我们成功解决了多个技术难题,如复杂工艺流程的优化、关键设备的选型与配置、管道系统的压力与流量控制等,为后续的实际应用提供了有力支持。
团队协作与沟通
03
本次课程设计注重团队协作,各成员之间分工明确,沟通顺畅,有效保证了设计进度和质量。同时,我们也学会了如何与不同专业背景的同学进行有效沟通和协作。
加深对过程装备成套技术的理解
创新性案例的探讨可以激发学生的创新思维,引导他们从多个角度思考问题,提出新的解决方案。
启发创新思维
案例分析需要学生具备一定的实践能力,通过案例分析可以提高学生的实践能力,为后续的课程设计和实践打下基础。
提高实践能力
05
CHAPTER
过程装备成套技术前沿动态与发展趋势
国外研究现状
对关键设备进行详细的技术和经济评估,确保满足生产需求和经济效益。
制定设备采购、安装和调试计划,确保设备的顺利投入运行。
04
CHAPTER
过程装备成套技术案例分析
03
关键设备
反应器、塔器、换热器等
01
案例一
石油化工成套装备技术
02
工艺流程
原料预处理、反应、分离、精制等
过程装备成套技术PPT课件
51
工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件。
工艺方案流程图
在工艺路线选定后,进行概念性 设计时完成,不编入设计文件
工 艺 流
工艺物料流程图
在初步设计阶段中,完成物料衡 算时绘制
11
12
4.1.3 工艺流程图的绘制
一、工艺流程草图 二、物料流程图 三、管道和仪表流程图
13
14
一、工艺流程草图
15
1、工艺流程草图包括的三部分内容 ①设备示意图
按设备大致几何形状画出,甚至画方块图也可以
16
②流程管线及流向箭头
包括全部物料管线和部分辅助管线.如水、汽、气等
17
18
③文字注释
第四章 工艺流程设计及 设备布置设计
教学重点:
三种工艺流程图的绘制
教学难点:
PID图
1
4.1 工艺流程设计及工艺流程图 4.1.1 工艺流程设计
一、设计原则 1、先进 性
尽可能采用先进设备、先进生产方法及 成熟的科学技术成果,以保证产品质量
2
2、经济 性
➢“就地取材”,充分利用当地原料,以便获 得最佳的经济效益; ➢采用高效率的设备,降低原材料消耗及水电 汽消耗.以使产品的成本降低,经济效益高。
PG 13 10—300 M1E—H
第 第 第 第 第第
1
23 4
56
单 单 单 单 单单 元 元 元 元 元元
管道号(管段号)
第5单元为管道等级。由大写英文字母+阿拉伯数字+大写英 文字母表示。第一位大写英文字母表示管道的公称压力 (MPa),第二位为设计顺序号,用阿拉伯数字表示,由1开始。 第二位大写英文字母表示管道材料类别。
过程装备成套技术
学习是基础,思考是关键,实践是根本。
武汉理工大学 机电工程学院
第一章
绪论
1.1过程装备的含义 1. 过程装备—多种功能不同的设备有序地组合,合理匹配; 2. 成套技术—整条流水生产线的技术。 在工业化生产的过程中,到处都有成套技術的問題需要研究 和处理,冶金行业有、化工行业有、交通運輸行業有、汽車制 造行業也有﹔而本課程則主要討論建材行業中的成套技術問題 3.课程特点: 特点之一:内容多,不系统. 特点之二 :要有一定的实践知识 . 4.作用﹕开阔眼界和思路,虽然我侧重建材行业中的成套 技术,但可以推而广之。
Mining and mineral processing
第三章
§3—1水泥矿山开采设备(露天)
采石场
石灰石
泥灰岩
原料爆破 (制备)
钻孔及爆破
爆破
原材料 – 开采
关键问题:
矿石均化
关键微量元素的控制
矿山开采 - 装料 & 运输
Aggregate - Drilling, blasting, hauling
硅酸盐矿物75 %
熔剂性矿物22 %
一.水泥熟料的组成
⒊四种矿物的特性 C3S—强度高增长快,28天以后可以达到一年强度的 70~80%,烧成温度高,难以形成 C2S—水化快,水化热最大。早期强度发展快,三天 以后强度几乎不再增长。 C3A—水化速度最慢,早期强度低,后期强度增长较 高,一年后可赶上甚至超过C3S; C4AF—与水反应比较快,凝结较快。早期强度略低 于C3A,强度性能介于C2S和C3A之间;抗冲击和 抗硫酸盐性能较好。
第二章 破碎工艺及设备
§2-2常见(常用)的五类破碎设备 一.颚式破碎机 二. 锤式破碎机 三. 辊式破碎机 四. 反击式破碎机 五. 圆锥式破碎机
过程装备成套技术02章
术问题,使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资 或报价使用的工程概算。
③ 施工图设计 根据行业标准结合建厂地区条件,在满足安
全、进度及控制投资等前提下开展施工图设计。
24
第四阶段:方案的实施
(二)施工
根据施工图,完成工程前期的技术准备、组织准备与 物资准备,进行工程中期的设备安装,再进行工程后期的 试车。
31
(三) 生产成本计算
生产成本包括直接材料费、直接燃料及动力费、直接工资和职工福利 费及制造费。详细计算在第3章中再讲,如下表。
序号 总成本费用科目内容 序号 总成本费用科目内容 序号 总成本费用科目内容
1
2 3 4
外购材料
外购燃料 外购动力 职工工资
11
11.1 11.2 11.3
28
二、工艺路线选择的步骤
由于过程工业具有原料、生产过程、产品的多方案性, 需要通过对各种工艺过程的调查、分析、生产成本估算、评 价,进而加以比较,选择一种最适合现有条件的方法。 步骤: 调查—采用联机检索手段进行文献专利调查;向某项 工艺技术所有者函调该工艺的最新情报,如表2-1。 分析—对调查所得到的信息进行技术分析,避免采用 风险大的工艺; 成本核算—核算生产成本(材料费、燃料动力费、制 造费、工资和福利费) 评价—评价指标:投资利润率、投资利税率、资本金 净利润率及投资回收率;
结论:通过对技术、经济和环境的评估,做
出该产品是否值得继续开发的决定。如果行,则 转入第二阶段。
15
第二阶段:方案设计与论证
(一)小试
1、制造样品
在此过程中,对制造工艺、制造条件及控制方法 进研究,对原料、产品进行研究,最终编制初步的物 料衡算和能量衡算,提出“三废”治理二、工艺路线选择的步骤
过程装备成套技术
设备布置图的绘制步骤是什么?
换热器的布置原则是什么?
泵的布置方式有哪两种?
泵的布置原则是什么?
第五章过程装备的设计与选
设备工艺计算主要包括哪些方面内容?
设备的特性尺寸包括哪些?
物料衡算与能量衡算的目的是什么?
换热设备按其传热方式,可分哪三类?
11、管道的自限性载荷和非自限性载荷。
12、管道补偿器分类。
管道仪表流程图有何作用?
管道及仪表流程图包括哪两个组成部分?
工艺管道及仪表流程图的线型如何规定?
辅助系统管道及仪表流程图的线型如何规定?
管道号包括哪几个部分?各个部分代表的意义是什么?各物料代号代表的物料是什么?材料类别代号代表的材料是什么?
设备布置的原则是什么?
工程设计一般分为哪两个阶段?
基础工程设计阶段共编制哪几版设备布置图?
工艺装置投资估算方法有哪些?掌握计算方法。
规模指数法中规模指数n如何选取?
系数连乘法有哪些特点?
产品总成本费用
生产成本包括哪几项?
经济评价的内容包括哪几项?
对项目进行经济评价的意义是什么?
财务评价的盈利能力的静态指பைடு நூலகம்有哪些?动态指标有哪些?
财务评价的清偿能力用哪些指标表示?
资产负债率
流动比率
速动比率
第一章概论
过程工业
过程装备成套技术
成套装备
过程工业成套装备
设备分为哪些类型
在过程工业中装置的主体是什么?
工业生产中的“三废”指什么?
过程装备成套技术的主要任务是什么?
第二章工艺开发与工艺设计概述
过程工业新产品开发的基本步骤框图
过程装备成套技术复习
填空1、过程工业新产品开发中,第一次可行性研究的根本目的是:通过对(技术)、(经济)和(环境)的评估,做出该产品是否值得继续开发的决定。
P92、第二次可行性研究,又称方案论证,可以估算工厂规模、投资费用、成本及经济效益等;要做出开发应该中止或继续的决定;可以作为同有关部门签订合同的依据。
P103、第三次可行性研究,又称方案审定,着重在工程投资和经济效益方面做出详细评价。
P114、(初步设计)是根据(中试结果)而进行的生产规模的全面设计,是工程研究的终结,也是开发研究成果的表现形式。
5、施工图设计为工程设计的一个阶段,这一阶段主要通过图纸,把设计者的意图和全部设计结果表达出来,作为施工制作的依据,它是设计和施工工作的桥梁。
6、工厂的总体布局要满足(生产)、(安全)和(发展)三个方面的要求。
7、工厂的公用工程通常包括(动力)、(给排水)、(采暖通风)、供电、制冷、办公及生活设施、交通道路及景观绿化等内容。
8、对大型石化装备的自动控制系统有三个基本要求,分别是(安全性)、(经济性)和(稳定性)。
9、经济分析与评价的基础是(投资估算)与(成本分析)。
10、固定资产投资方向调节税的两个序列分别是(基本建设序列)和(技术改造序列)。
11、流动资金等于(流动资产)减去(流动负债)。
12、工艺流程设计的基本原则是(先进)、高效、低耗、(环保)、(可持续发展)。
13、设备布置设计基本原则:满足工艺及流程要求、符合经济原则、符合安全生产要求、便于安装和维护、有良好的操作条件。
14、成组布置的塔,以外壁或(中心线)为基准排列,并设置联合平台。
15、反应设备主要有(搅拌反应器)、(固定床反应器)和(流化床反应器)三大类。
16、进行干燥设备选型时,应充分考虑(物料特性)、(对产品品质的要求)和(使用地环境及能源状况)。
17、设备安装的找正:设备支承的底面标高应以基础上的标高基准线为基准;设备的中心线位置应以基础上的中心划线为基准;立式设备的方位应以基础上的距离设备最近的中心划线为基准;立式设备的铅垂度应以设备两端部的测点为基准;卧式设备的水平度一般应以设备的中心线为基准。
过程装备成套技术第7章
数字化与网络化
数字化
数字化技术将进一步应用于过程装备成套技术中,实现设备状态监测、数据采集和分析以及远程控制 等功能。
网络化
网络化技术将促进设备之间的互联互通,实现信息共享和协同工作,提高生产效率和设备利用率。
THANKS
感谢观看
食品领域
其他领域
食品行业也是过程装备成套技术的应用领 域之一,涉及食品加工、饮料生产、乳制 品制造等。
除了上述领域,过程装备成套技术还广泛 应用于电力、冶金、环保等行业。
02
过程装备成套技术的设计原则
工艺性原则
总结词
工艺性原则是过程装备成套技术设计的核心,它要求装备在工艺流程中应具有良好的适应性、稳定性 和可靠性,以满足生产需求。
可靠性原则
总结词
可靠性原则要求过程装备成套技术的设 计应保证装备的可靠性和稳定性,确保 生产过程的连续性和安全性。
VS
详细描述
可靠性原则要求装备的设计应充分考虑各 种工况条件下的运行状况,通过优化结构 、加强关键部位的设计等手段,提高装备 的可靠性和稳定性。此外,还要采取相应 的措施,如定期维护、检查等,以确保装 备在长期使用过程中的性能稳定。
详细描述
工艺性原则强调装备的设计应充分考虑生产工艺的要求,确保装备在生产过程中能够高效、稳定地运 行。这包括对装备的结构、材料、热工参数等方面的选择和优化,以满足生产工艺的特殊要求。
经济性原则
总结词
经济性原则要求过程装备成套技术的设计应尽可能降低成本,提高经济效益。
详细描述
经济性原则要求在满足工艺要求的前提下,通过优化设计、选用合适的材料和加工方法等手段,降低装备的制造 成本。同时,还要考虑装备的使用寿命、维修保养等方面的费用,以提高整个生命周期的经济效益。
过程装备成套技术
过程工业产品:硬件、软件、流程性产品、服务产品;过程工业特点:流程性、传输性,过程性、密闭性、连续性、广泛性。
过程装置与生产工艺互为软硬件;工厂装置设计的核心是工艺设计;工艺过程开发程序:三次可行性研究将过程分为四个阶段;第一阶段:信息研究和实验研究,第二阶段;小试与概念设计第三阶段:模型实验、中试、基础设计第四阶段:工程设计与施工工艺路线选择:过程工业原料、工艺产品的多样性。
工艺路线选择的步骤:调查、分析、生产成本计算、评价、选择。
工艺设计内容:工艺路线选择、经济性分析与评价、工艺流程设计、物料能量衡算、设备设计与选型、设备布置设计、管道系统设计。
工艺设计程序:初步设计、施工图设计经济分析与评价:财务评价(盈利能力、消偿能力、财务状况)、国民经济评价、必要的社会效益分析;评价基础:投资估算与成本分析工艺装置投资估算方法:指数法、百分比估算法、系数连乘法。
往复压缩机:压力范围广、易损件多;离心压缩机:结构简单、气量调节范围小轴流压缩机;流量大、排气压力小压力管道类别:工业管道、公用管道、长输管道管道设计基本要求:防火防爆安全便于检修维护强度刚度管道敷设:架空埋地管道连接:法兰连接、螺栓连接、焊接管道穿墙:加套管管道设计:初步设计、施工设计管道组成件:管子、阀门(闸阀、截止阀、球阀、安全阀)、管件(三通、四通、异径、弯管)、其他(阻火器过滤器)管道载荷:压力载荷、机械载荷、位移载荷(热载荷)应力:一次应力(内压、外载)、二次应力(热载荷)管道工作温度大于安装温度热应力为压,支吊架作用:承受管道载荷、限制管道位移、控制管道震动直线管道热应力大小与管道长度和截面积无关而与材料热膨胀系数、温度变化有关管道补偿器:人工补偿(11型补偿、波纹式、填料函)、自然补偿(LZ性补偿器)管道震动原因:回转机械回转不平衡、气体液体不稳定流动、外力气柱共振:压缩机激振频率fex’=mn/60与管道气柱固有频率==机械共振:压缩机激振频率==管系机械固有频率。
过程装备成套技术复习资料
1.过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。
2.成套装备是为生产某些产品或完成一定任务所必需的整套设备,过程工业成套装备是过程工业生产用的主要机器、设备和各种辅助设备由管道连接起来组成的一个能完成特定工艺过程的一整套设备。
3.过程装备成套技术的主要任务是补充从产品开发、可行性研究、工艺设计、专用设备技术、定型机器设备选型、生产参数自动控制到装置安装、调试、投产全过程所需知识中其他专业课程没有涉及的知识,以拓宽知识面、开拓思路。
4.过程工业新产品开发的基本步骤:第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。
第二阶段的内容包括小试和概念设计。
第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。
第四阶段的内容为工程设计和施工。
5.工艺过程开发程序⑴信息研究⑵实验性研究⑶第一次可行性研究⑷小试⑸概念设计⑹第二次可行性研究⑺模型试验⑻中试⑼基础设计⑽第三次可行性研究⑾工程设计⑿施工注:第二次可行性研究可以作为同有关部门签订合同的依据。
6.实验性研究第一是对工艺方法进行研究;第二是对工艺条件进行研究;第三是物料平衡、能量平衡和生产成本估算;第四是对原材料、半成品和产品的质量进行研究;第五是产品用途及应用产品质量的研究。
7.工艺路线选择⑴调查⑵分析⑶生产成本计算⑷评价⑸工艺路线的选择8.工艺设计的内容:原料和技术路线的选择;工艺流程设计;物料衡算;能量衡算;工艺设备设计与选型;车间布置设计;管道设计;非工艺设计项目的考虑;编制设计文件。
9.工艺设计的程序:初步设计和施工图设计两个阶段。
有时也分为初步设计、扩初设计和施工图设计三个阶段。
10.初步设计的设计文件⑴设计依据⑵设计指导思想⑶设计范围及工厂组成⑷建厂规模及建厂方案⑸主要原材料、燃料的规格⑹生产方法及工艺流程⑺工艺计算⑻厂址概况⑼公用工程及辅助工程⑽环境保护及综合利用⑾工厂的机械化和自动化水平⑿劳动安全与工业卫生⒀消防设施⒁工作制度及劳动定员⒂存在的问题及解决意见⒃附图、附件11.经济分析与评价:初步决策的依据通常是某个经济指标,最终的决策还必须考虑安全以及对环境和社会的影响等不能用金钱来定量表示的因素,这种决策过程常称为经济分析与评价。
过程装备与成套技术 (第二版)--- 教师用
④安全措施: 试车过程中,不可预测的不安全因素较多,应根据装 置不同的具体情况制定相应的安全措施。
9
(4)设备检查 ①装置检查。塔、槽、换热器是应用最多的过程工业装 置.对其检查的内容主要应包括:压力表、温度计、液 位计、热电偶和安全阀等安装完备并完好;塔、槽内部 清洁状况,塔盘、挡板、栅板等有无安装异常;确认换 热器底部滑动底座的螺母是否松动;扶梯施工是否可靠, 连通平台施工是否合理;试压、试漏合格;保温、保冷、 防雨施工是否合格等。 ②管道检查。管道检查应确认管道及附件是否按设计图 纸进行安装。 ③机、泵检杏。运转机械的种类和型式很多,也最容易出 现问题,所以应该认真检查。主要是: 安装位置正确、便于检测和装卸;地脚螺栓紧固,人工 盘车、转动灵活,接地可靠,润滑系统、冷却水系统检查。 ④加热炉的检查。 10
述
投料试车与性能测试 启动 紧急停车 性能测试 停车
报告确认 性能复试 试车报告 双方确认 交接手续
安全操作、安全检查、事故处理、局部整改 图11-1 试车过程示意图
3
11.2 试车准备
(1)人员组织 ①人员组成一般应包括试车负责人、技术人员、操作人 员、分析人员、维修人员等。
举例 某工程试车组织
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作业订正:设备选型 可供选用分离机械为离心机、过滤机。 其中应优先选用离心机中的过滤式。 离心机是一类以离心力为推动力的分离机械,而 过滤式离心机根据物料性质的不同可采用各种不 同的卸料方式,其使用广泛,生产能力也因机型 不同而不同,结构简单,造价也低。
17
13
投料试车是在模拟试车结束后进行的正式试车。在投料试 车过程中,应进行多次启动、停车、紧急停车等操作的考验, 按规定进行性能测试,并能按规定的时间要求连续运行。
过程装备与成套技术复习资料
第1章概述过程工业•概念:以流程性物料为主要处理对象、完成一系列化学、物理过程以改变物质的状态、结构、性质,并进行物料的传输过程,或其中某种过程的工业生产的总称。
几乎遍及所有现代工业生产领域。
完成的工具:机器;设备(容器等);管道(包括管件)动力设备;仪器仪表。
涉及领域:石油化工、轻工、能源、制药、食品、核工业、制药等。
特点(1)处理对象:流程性物料。
很多生产过程处理的物料为流程性物料,如气体、液体、粉体等(2)有过程性从原材料到最后产品的生产过程中要进行一系列的化学、物理过程,以改变物质的状态、结构、性质(3)传输性生产过程中,原料和中间反应产物往往需要传输。
那么,从原材料怎样得到中间产品,又怎样得到最终产品,即采用什么样的工艺路线的问题,是我们以后要讲的工艺设计;用什么实物传输呢?管道。
今后我们以要讲管道的问题。
(4)密闭性过程工业中进行的各种化学、物理过程往往在密闭状态下进行。
比如氨的合成,氮、氢气体在合成塔中合成氨是密闭的(5)连续性生产要求连续运行,除了大检修设备外以及事故停车外,都要连续生产。
(6)广泛性化学工业是最传统、典型的过程工业等生产过程大都处理流程性物料各种型式的压缩机、泵、换热设备、反应设备、塔设备、干燥设备、分离设备、储罐、炉窑、管子、管件完整的过程工业的生产系统在过程工业中过程装备是装置的主体,但只有这些机器、设备还不能完成生产的全过程,它们之间还要用各种管道连接起来才能形成一个完整的系统,为保证各种机器、设备正常运行,在关键部位还要设置各种参数显示和控制装置,如压力表、温度计、流量计、液位计或相应的自动检测、控制装置等.如当压缩机排气压力超标时自动打开安全阀,锅炉、锅筒液位过高、过低自动报警等,具有自控功能,自动调整有关工艺参数。
这样,构成一个完整的过程工业的生产系统,并保持生产正常进行。
三、过程装备成套技术装置:为实现特定工艺性能所设计或选定的、并能将具有各种不同性能的众多部分(生产设备)有机结合而成的整体(系统)。
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*过程工业概念:以流程性物料为主要处理对象、完成一系列化学、物理过程以改变物质的状态、结构、性质,并进行物料的传输过程,或其中某种过程的工业生产的总称。
特点:(1)流程性物料(2)有过程性(3)传输性(4)密闭性(5)连续性(6)广泛性成套技术包含的内容:设计:工艺设计和装备设计,要求合理组合。
安装:装备的就位,要求符合设计、规范要求。
检验试车:调试技术性能指标,是正常运行的保证。
正常运行:运行管理。
1.过程工业新产品开发:四个阶段(步骤):①商品信息研究和实验性研究②小试和概念设计③模型试验、中试和基础实验等④工程设计和施工*选择工艺路线总的原则是,生产上安全可靠,技术上先进,经济上合理过程工艺设计的内容有:原料和技术路线的选择、工艺流程设计、物料衡算和能量衡算、工艺设备设计与选型、车间布置设计、管道设计、非工艺设计项目的考虑、编制设计文件,包括设计说明书,附图(流程图、布置图和设备图等)和附表(设备一览表和材料汇总表等。
)总图布置:工厂总体布局要满足的三个要求是生产要求,安全要求,发展要求*经济评价 :财务评价、国民经济评价、必要的社会效益分析财务评价是遵循现行财税制度和规定,根据现行市场价格,计算工程项目在财务上的收入和支出,并测算一个项目投入的资金所能带来的利润,考察项目上的盈利能力、消偿能力等财务状况,据以判别工程项目的财务可行性不确定性分析包括盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析国民经济评价是在财务评价的基础上,采用国家规定的参数和影子价格调整项目的投入物和产出物,从而对项目的收益和费用进行计算分析。
*环境影响评价的基本原则:1.为开发建设决策服务,坚持可靠、实用及综合分析的原则2.要建立在基础数据、资料完整准确的基础上3.要选用先进的、适用的方法和技术手段,保证环境影响评价工作的科学性、先进性。
流程设计的主要任务;1、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,以达到加工原料制得所需产品的目的2、绘制工艺流程图,以图解的形式表示生产过程中,当原料经过各个单元操作过程制得产品时,物料和能量发生的变化及流向,以及采用了哪些过程和设备。
过程成套装备
1.3.4 开设本门课的目的 ① 多数毕业生分配到过程工业企业,所从事的工作主要 是成套装置的管理工作、工程建设工作。 ② 仅仅强调单个设备、机器的设计,显然是不能适应目 前市场经济的要求,还需要广泛的工程实践知识,才 可能在企业中对整个装置的技术进行管理。 ③ 过程成套装置这门课程,正好弥补这一点不足。课程 从过程工业的产品开发到装置投产全过程各个阶段所 涉及的主要技术问题的基本知识都作了介绍,使学过 本课程的学生,到企业后适应能力会更强。
1.3.2 课程的特点
(1) 综合性与实践性强 从工艺、设备、电气、仪表、财务、土建、管路、暖 通、防腐,直到安装试车,覆盖了在工厂作为高层技术管 理人员必须掌握的基本知识,横跨学科大,知识面广,是 对今后作高级工程技术管理人员的基本训练。 (2) 涉及的专业课多 涉及过控专业的《过程设备设计》、《过程流体机 械》、《过程装备腐蚀与防护》专业课程;涉及工科中的 其它各专业,几乎每一章展开,就是一门课。
常顶一级油出装置
汽油 航空煤油
常一线油出装置 常一中油泵
常一线油泵
常二中油泵
气提蒸汽
常二线油出装置
初底油自常压炉来
拔头原油 368℃
常二线油泵
柴油
汽提蒸汽
汽提蒸汽 常三线油出装置
重柴油 >350℃ 常压渣油 AR
常三线油泵 常四线油去减压塔 常四线油泵 常底油至减压炉
常底油泵
常压塔
蒸汽
减顶气
68℃ 5.7kPa 抽真空系统
后有能力承担过程工业生产的不同环节的技术工
作进行知识储备。
1.3 过程装备成套技术的主要任务和基本要求
1.3.1本课程的任务 本专业课程涉及的知识面很宽,但其中很多内容并不复 杂难懂,关键在于实践。而且教材中选取的内容大多比较 基本,所以它主要是起拓宽思路的作用。 为达到这样的目的,本课程结束后将进行一次综合性课 程设计。在设计过程中将涉及专业课程的大部分知识的实 际应用问题,帮助消化理论知识,提高分析问题、解决问 题的能力。 总之,这是一门综合性、实践性较强, 涉及知识面很宽 的课程。希望通过本课程的学习,使学生获得过程工业生 产装置建设有关的广泛、全面的基础知识。
过程装备成套技术
过程工业是以流程性物料为主要处理对象,完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。
过程装备成套技术将所需的机器,设备按工艺流程要求组装成一套完整的装置,并配以必要的控制手段才能达到预期的目的。
有三次可行性研究将开发的全过程分割成四个阶段。
商品信息研究和实验性研究。
小试和概念设计。
模型试验,中试和基础设计。
工程设计和施工。
工艺流程设计是在确定的原料路线和技术路线基础上进行的,它与工艺设计及车间布置设计紧密相关,是决定整个车间基本面貌的关键性步骤,对设备设计和管道设计等单项设计也起着决定性的作用。
一般DN50及以上的管道采用对接焊管件,DN50以下的管道采用承插焊管件或螺纹连接管件加密封焊。
法兰的结构形式:1)平焊式:低压,水,气体。
2)对焊式:最常用,接头质量好。
3)承插式:PN<=40MPa变径管,螺钉,插口,三通,管帽承口。
4)翻边活动式:高腐蚀性,法兰接触物料,部分为高级材料。
5)整体式:阀门。
次要道路4.5m以上,主要道路6m以上,铁路7m以上,管廊下检修通道净高不小于3.1m,底层净高度3.5m。
机器管道设计:1)管嘴应力在许用范围内2)注意操作温度3)控制振动(自振频率)共振4)设置缓冲罐5)设置过滤器6)管道走向不能影响操作与检修设备配管原则:1)管嘴不承受过大的载荷,所以在管嘴附近设置固定支架2)休息平台<15m,首先在设备的操作侧设定梯子的位置,然后再进行管道布置3)管道一般布置在管道侧,不应布置在操作侧而影响正常操作4)先布置直径较大的主管,然后由上向下依次布置5)如果温度有变化,必须考虑热应力对管道的影响6)为防止积液,阀门应布置在横管上,管道不得布置成袋形7)如果设备有多台并联或多个进出口,应力求使管道分支的阻力相等,以使流量相等机器管道设计:1)管嘴应力在许用范围内2)注意操作温度3)控制展动共振4)设置缓冲罐4)设置过滤器6)管道走向不能影响操作与检修管道载荷:均布载荷,集中载荷,热载荷,安装残余应力,随机载荷。
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第二章一、工艺过程开发程序,过程工业新产品开发的基本步骤:第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。
⑴信息研究 ⑵实验性研究 ⑶第一次可行性研究第二阶段的内容包括小试和概念设计。
⑷小试 ⑸概念设计⑹第二次可行性研究第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。
⑺模型试验 ⑻中试 ⑼基础设计 ⑽第三次可行性研究第四阶段的内容为工程设计和施工。
⑾工程设计 ⑿施工6.实验性研究二、工艺路线选择:工艺路线的选择的总原则:生产上安全可靠、技术上先进、经济上合理。
三、工艺设计全局性:厂址选择、总图布置、安全防火与环境保护、公用工程、自动控制、土建设计。
四、工程项目投资:固定资产投资、流动资金。
无形资产:包括专利费、商标费、著作费、土地使用费、非专利技术、商誉等。
预备费:指在工程建设期中难以预料的工程项目所增加的费用。
五、工艺装置投资估算方法:①指数法 ②百分比估价法 ③系数连乘法1、指数法:规模指数法:C1 = C2(S1/S2)n f,价格指数法: C1 =C2(F1/F2)两种指数法都只适用于拟建设装置和已建成装置的工艺技术路线基本相同,只是生产规模有所不同的工艺装置的投资估算。
六、生产成本:包括直接材料费、直接燃料及动力费、直接工资和职工福利费及制造费。
七、财务评价:财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标;静态指标有:投资利润率,投资利税率,资本金净利润率和投资回收期。
动态指标有:财务净现值和财务内部收益率。
八、不确定性分析包括盈亏平衡分析(BEP值越小,说明该项目适应市场需求变化的能力越大,抗风险能力越强。
)、敏感性分析和概率分析。
九、方案比较(1)净现值法投资额相同,采用净现值大的方案,投资额不同,采用净现值率大的方案(2)差额投资内部收益率设备类别代号设备类别代号塔T 火炬、烟囱S泵P 容器(槽、罐)V 压缩机、风机C 起重运输设备L 换热器E 计量设备W 反应器R 其它机械M 工业炉F 其它设备X 项目差额投资内部收益率≥基准收益率或社会折现率,采用投资大的方案项目差额投资内部收益率≤基准收益率或社会折现率,采用投资小的方案第四章一、工艺流程图一般可分为:工艺流程草图(不编入设计文件)、工艺流程物料图、带控制点工艺流程图和管道仪表流程图。
二、设备布置图的绘制步骤选定绘图比例;确定图幅;绘制平面图。
如果分区,画出分区界线并标明;(分区一般不超9个)确定基准点,画定位轴线、标注定位轴线,尺寸单位;绘制方位标;从低层平面绘制平面图,逐层绘制。
相关的厂房建筑基本结构;画设备中心线,设备、支架、基础、操作平台等轮廓形状,标注尺寸;留地以虚线画出。
编号及设备位号,名称,编制设备一览表,注写有关说明,标题栏;检查、校核、完成。
三、1、设备布置的原则①满足工艺及流程的要求 ②符合经济原则 ③符合安全生产要求④便于安装和维修 ⑤有良好的操作条件2、关于设备位号的意义和编排规定P 03 01 A 分别对应:相同设备的数量尾号主项中同类设备顺序号设备所在主项编号设备类别代号第1单元为物料代号,第单元为主项编号,第3单元为管道顺序号,第4单元为管道尺寸(mm),第5单元为管道等级。
管道物料代号四、典型设备布置3.塔的布置原则:以塔为中心,流程顺、管线短、占地少、操作维修方便。
塔有配管侧和维修侧,配管侧应靠近管廊,维修侧布置在有人孔并应靠近通道和吊装地。
五、设备布置图:初版设备布置图(A版)、内部审查版设备布置图(B 版)、用户审查版设备布置图(C版)、确认版设备布置图(D版)。
“四个化”(露天化、流程化、集中化和模块化)第五章一、设备工艺计算:设备的物料衡算、能量衡算、设备的特性尺寸计算以及流体流动阻力与操作范围的计算等。
二、设备设计主要任务:根据各种设备常用结构,参考有关资料与规范,详细设计设备各零件的结构尺寸;选择各种构件的材料;设备强度计算;设备内件与管口方位设计;设备总装配图集零件图绘制;并提出设备制造技术要求与规范。
三、设备设计主要要求:要有足够刚度和强度,有良好的密封性和耐腐蚀性。
四、常用材料两类:金属和非金属。
金属材料:碳钢:中低压容器及设备的主要材料;合金钢:一般用于高压容器及各种受力零件;有色金属:常用于制造深冷设备。
五、机器选型工艺要求:1、介质特性:工艺过程中涉及的原料,产品等的物理化学性质。
2、生产能力:生产规模对选择机器规格、型式关系有很大影响。
3、运转中工艺参数变化情况:在运转中要考虑可能出现的极限温度、压力、流量、液位等。
4、选材:生产的工艺性参数有无腐蚀性,产品对杂质污染有无特殊要求。
5、运转控制参数:运转控制方式由流量、温度、压力、液位等参数变化对生产影响而定。
6、结构要求:防漏、防潮、防爆等特殊结构要求。
六、机器选型一般规则:可靠性、性能(很好的适应能力、效率高、能耗低)、运行维修(拆装方便,操作、运行稳定)、结构、价格(价格低)。
第六章一、离心式压缩机的管道设计1、根据管道热膨胀所产生的位移量、方向、应力和力矩来考虑约束点的位置和限位支架的形式2、使用限位支架时因有制造误差和安装误差,所以,限位支架的节点最好是可调的,以消除误差3、吸入管上,为防止凝液进入机内而设分离器,同样在各压缩段也要防凝液进入;停车时要防止出口管中的凝液回流入压缩机。
止回阀要采用阻力小的特殊形式。
压缩机吸入管的直管段长度至少为直径的两倍,变径管角度为8~12二、1、管道设计图的种类:道平面布置图及立面布置图,管道平面布置图加管道空视图。
2、管道平、立面布置图;单位管道布置图中的标高、坐标以m为单位,其他尺寸以mm为单位只注数字,不注单位。
管道公称直径以mm表示尺寸:尺寸线始末应标绘箭头,或打杠,不按比例画图的尺寸应在尺寸数字下面画一道横线。
尺寸一般写在尺寸线的上方中间,并且平行于尺寸线 。
管道公称通径DN≤125mm的管道、弯头、三通用粗实线绘制;DN>125mm 的管道用中粗双实线绘制。
三、液击:管内液体速度变化引起液体动量改变,进而使管内压力迅速上升或下降,并伴有液体锤击的声音,这种压力波动在管中交替升降来回传播现象称为液击。
危害:导致管道震动、发出噪音,严重的导致管道爆裂。
液击的消除(1)避免液体流速的突然变化2)靠近液击源附近设置安全阀、蓄能器等(3)采用防液击的阀门四、1、管道: 是由管子、管件、阀门、管道上用的小型设备等管道组成件连接成的输送流体或传递压力的通道。
分为:长输管道、公用管道和工业管道。
2、管道管径的确定;根据物料的流量、管内的流体的流速来确定3:管子包括三通、弯头、异径管、丝赌等管件和法兰、阀门、阻火器、过滤器等管道附件。
4、压力管道的应力一次应力 :是由于外载荷作用而在管道内部产生的正应力或剪应力。
根据极限载荷准则来规定其许用应力值,是防止结构过度变形的准则。
二次应力 :主要考虑的是由于热胀冷缩以及其它位移受约束而产生的应力。
采用安定性准则来限定范围。
峰值应力 :是由于载荷、结构形状的局部突变而引起的局部应力集中的最高应力值五、1、管道振动:管道系统振动的原因,大致可分为三类:回转机械的回转机械的回转部分动平衡不良而引起的振动,此振动传递给与它连接的管道,将引起管道振动;管道内气体或液体的不稳定流而引起的振动;外力引起的管道振动,以上三类原因中,由管内不稳定流引起的管道振动式最主要的。
其中往复式压缩机管道振动式最常见的一种振动。
管道振动的防治对策:1 消减气流脉动 2 改进管道系统结构,消减管道振动六、1、热应力:管道有热胀冷缩的性质 ,如果温度变化时,管道不受外界的限制而完全自由地伸缩,这时管道中并不产生热应力。
如果管道受到约束,温度变化时不能自由地膨胀或收缩,这时管道将产生热应力,或称热胀应力。
2、柔性分析:温度变化时管道系统的热胀可能性称为管系的柔性(或弹性)在同样的温度变化下,管系的柔性愈大,热应力就愈小。
管系的柔性与管系的几何形状、管系的展开长度,管子的直径和壁厚、管材的弹性模量等有关七、1、阀门:闸阀、截止阀、节流阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀。
闸阀:可按阀杆上螺纹的位置分为明式和暗式。
从闸板结构特点又可分为楔式和平行式。
2、止回阀:按结构可分为升降式和旋启式。
止回阀又称逆止阀或单向阀,其作用是防止管道中介质倒流。
止回阀属于自动阀类,其启闭动作是由介质本身的能量驱动的 .3、疏水阀:按工作原料可分为热动力型和热静力型和机械型。
在凝结水一经形成后必须立即排除的情况下,不宜选用脉冲式和波纹管式疏水阀,而应选用浮球式疏水阀。
八、1、泵的吸入管道:尽量减少拐弯,避免突然缩小管径;吸入管道直径不应小于泵吸入口;避免形成气袋,防止发生汽蚀。
吸入管道要有2/100的坡度。
双吸泵的吸入口前装弯头,必须装在垂直方向,使流体均匀流人泵,防偏流。
2、泵的出口管:一般泵出口管比吸入管小1~2级、流速增大,不易产生气阻.为防止流体倒流(如单台泵的停泵及并联泵的启动或停泵等)在泵出口与第一道切断阀之间设止回阀,其管径与切断阀相同;其型式以旋启式或蝶式止回阀为好。
3、暖泵线:一般输送230℃以上高温液体且有备用泵的情况下,为避免切换泵时高温液体急剧涌入泵内,往往要设暖泵线。
九、1、管道支吊架类型:承重支吊架、限位支吊装置和振动控制装置。
2、管架载荷:恒载荷、变载荷、风载荷。
一般管架主要考虑以下三方面因素1)垂直载荷 2)风载荷 3)沿管道的轴向水平载荷。
十、管道布置方法:考虑管径大小因素:对大口径管道按集中载荷考虑应尽量布置在靠近管廊柱子。
对于单柱的管架应尽量使管道均匀地布置在管架柱子两侧。
十一、塔的安全放空通道:塔要设置安全阀以避免超压破坏。
安全阀安全阀直接装在引出管上,并能在塔平台上进行检修。
当排入大气时,安全阀装在塔顶;阀后接往泄压系统时,安全阀安装在比泄压管高的低平台处,使安全阀排出管道最短,阀后接管内不积存液体,泄压总管较长时,要计算阀后总压降后再选安全阀。
十二、槽设有安全阀时,安全阀要安装在足够高度,使安全阀后的泄压管能坡向泄压系统管,并从上方接入泄压干管。
十三、补偿:自然补偿和人工补偿。
由于工艺需要在布置管道时自然形成的弯曲管段,称自然补偿;专门设置用于吸收管道热膨胀的弯曲管段或伸缩装置,称人工补偿。
第八章绝热的基本结构1、保温结构:防锈层+保温层+保护层+修饰层(4层)埋地设备管道:防锈层+保温层+防潮层+保护层+修饰层 (5层)2、保冷结构:防锈层+保冷层+防潮层+保护层+修饰层 (5层)3、绝热结构一个完整的绝热结构最多有5层组成,由里向外分别是:防锈层、绝热层、防潮层、保护层、修饰层。
4、绝热设计:绝热材料选择、绝热结构设计、绝热计算。
4、绝热计算的主要内容:计算绝热层厚度、散热损失、表面温度等。