化工CAD概述详解

化 工 概 述
化工CAD的发展过程（2）
• 80年代，化工过程设计实现了流程拓扑结构设计， 物性计算，过程稳态模拟、动态模拟和优化的
CAD
CAD集成软件工具；3D实体模型法用于化工设
备和工厂的设计。 • 90年代，基于高性能PC和GUI的集成化环境得到 了普及应用，虚拟工厂设计方法进入实用阶段。 • 21世纪的发展趋势：虚拟工厂设计方法成为标准。
计算机辅助过程设备设计——内容
化 工 概 述
CAPED的主要内容:
• 标准设备的选型设计 根据过程设计提出的设备工艺条件参数， 选择适用结构和规格的标准化设备，设计
CAD
设备安装方式。
• 非标设备的机械设计 机械结构设计、机械性能设计、加工工艺 设计、安装方式设计。
计算机辅助过程工厂设计——内容
基于AutoCAD的3D设计软件
化工CAD的内容及工具——分类
化 工 概 述
化工CAD根据其对象和内容可分为四大领域；
• • 计算机辅助过程设计——CAPD Computer Aided Process Design 计算机辅助过程控制设计Βιβλιοθήκη Baidu—CAPCD Computer Aided Process Control Design
化 工 概 述
CAPPD的主要内容:
• 设备布置设计 Equipment Arrangement 设备在3维空间的合理布置。 • 配管设计 Piping 管道及管件的规格选择和在3维空间的合理
CAD
布置，管段的加工图。
• 钢结构支架、平台设计 Steel Structure • 工厂的可视化模型 Visualization
计算机辅助过程工厂设计——软件工具
化 工 概 述
CAPPD的主要工具:
• Intergraph的 Smart Plant 3D
基于网络数据库的大型协同设计平台
CAD
• Vantage的 PDMS
基于数据库的（协同）设计平台
• COADE的 CADWorx
基于AutoCAD的3D设计软件
• Rebis的 AutoPlant
化工CAD概述
Computer Aided Design in Chemical Engineering
化 工 概 述
课程要点
1、计算机辅助化工设计的基本内容 2、化工过程CAD的工具软件—— ASPEN Plus的使用方法 3、化工单元过程的计算机模型与模拟 方法 4、化工流程设计的CAD方法
CAD
CAD
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计算机辅助过程设备设计——CAPED
Computer Aided Process Equipment Design 计算机辅助过程工厂设计——CAPPD
Computer Aided Process Plant Design
计算机辅助过程设计——内容
化 工 概 述
CAPD的主要内容: • 建立可行的工艺流程拓扑结构 • 计算物质的化学和物理性质
• ChemStations 的ChemCAD。
• WinSim 的 DesignII
计算机辅助过程控制设计——内容
化 工 CAD 概 述
CAPCD的主要内容:
• 过程控制系统设计
设计控制系统的拓扑结构，控制方案，并
进行系统控制性能的仿真模拟。 • 仪表和自控项目的施工设计 对每个具体的测控点进行仪表选型、仪表 回路图绘制、安装图绘制和材料统计等。
计算机辅助过程控制设计——软件工具
化 工 概 述
CAPCD的主要工具:
过程控制系统设计
CAD
• ASPENTech 的 Dynamics & Moduler
• HyproTech 的 HYSIM，HISYS.RTO+ • SimSci 的 DYNSIM • Honeywell的 UniSim • MatLab 的 Simulink
CAD
• 进行过程的物料、能量衡算
• 过程运行状态仿真模拟 • 设备工艺计算(确定设备的工艺条件参数) • 过程运行特性分析(灵敏度、操作弹性分析) • 过程参数优化
• 设计文档的编绘
软件工具>>
计算机辅助过程设计——软件工具
化 工 CAD
• ASPENTech 的ASPEN系列软件工具包括： ASPEN Plus，ASPEN Pinch，Batch Plus， 概 述 ASPEN Split等。 • HyproTech 的HISYS系列软件工具包括： HISYS.Concept，HISYS.Process，HISYS.Plant。 • SimSci 的Pro II 。
化 工 概 述
化工CAD的发展过程（1）
• • 1955年，计算机开始进入化工设计过程。 50年代主要用于化工单元过程的计算。 1963年，凯洛格公司开发了第一个化工流 程模拟软件，实现了全流程的物料和能量
CAD
衡算。60年代开始出现化工专业软件公司。
• 70年代，基于计算机图形学的CAD方法用 于化工设备和工厂设计；过程控制CAD进 入实用阶段。