化工工艺系统设计.pptx

《化工工艺系统设计》涵盖了化工工艺设计的重要方面，主要关注如何将工艺流程设计转化为能够指导实际建设和运行的详细工程方案。化工工艺系统设计人员必须具备扎实的化工基础知识，包括化工基本理论、工艺系统设计方法、相关专业知识、国家标准规范的理解以及丰富的工程实践经验。 1.1 化工工艺专业和工艺系统专业的主要区别在于其工作重心。化工工艺专业主要涉及化学反应、传热、传质等基础科学问题，以及物料平衡、热量平衡、设备计算和工艺流程设计。而工艺系统专业则更专注于将这些工艺流程转化为实际操作的细节，如PFD（工艺流程图）转化为PID（管道及仪表流程图），并确保管道流体力学、安全性和可操作性。工艺系统专业还负责管道附件计算、安全研究，以及制定详细的工程图纸和表格。 2.1 PID（管道及仪表流程图）是工艺系统设计的核心成果，它在设计的不同阶段逐步完善，为多个专业提供设计信息。PID包含了所有设备、管道、仪表的详细信息，如设备制造商、管道直径、材料、流向、阀门类型、特殊管件等，并标注关键设计参数。此外，PID还明确了设备和管道的布置、供货范围和设计分工。 2.2 UID（公用工程管道及仪表流程图）关注的是工艺流程中必不可少的公用工程设施，如水、蒸汽、压缩空气等，以及与之相关的电力、排水、空调等配套设施。 2.3 化工管道设计遵循经济和安全原则，选择合适的管径以降低投资和操作成本。设计时需考虑流体动力学，平衡流速与摩擦阻力的关系，同时满足压力降要求。此外，安全设施如安全阀、爆破片等的选择和设置也是设计中的关键环节。 2.4 机泵的安装设计涉及到机械与工艺系统的协调，确保设备高效稳定运行。 2.5 设备和管道的布置原则需兼顾工艺流程、空间利用、安全和维护便利性。 2.6 管道数据表的编制有助于跟踪和管理管道的详细信息，便于工程管理和维护。 2.7 系统安全分析是预防事故、保障生产安全的重要步骤，包括对潜在风险的评估和预防措施的制定。 3.1 化工管道设计的原则强调经济性和安全性。经济管径的选取通常需要在初期根据常用流速范围和压力降控制表进行初步计算，然后在后期设计中进一步优化，以达到成本效益最大化。 化工工艺系统设计是一项复杂而精细的工作，它需要综合运用多种专业知识，确保化工厂的高效、安全和经济运行。设计人员不仅要掌握化工原理，还需要熟悉工程实践，以实现工艺流程的最优转化。