化工设计-陈声宗-版复习资料

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资源描述

选择填空1、化工设计的种类(1)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(2)四种设计类型:概念设计、中试设计、基础设计和工程设计。(3)概念设计是以过程研究中间结果(或最终结果)为基础,从工程角度按照工业化时的最佳规模进行的一种假想设计(4)工程设计按初步设计、扩大初步设计和施工图设计三个阶段进行。初步设计依据《化工工厂初步设计文件内容深度规定》施工图设计依据《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》2、工艺流程选择的原则先进性可靠性合理性3、生产方法和工艺流程确定的步骤1.资料搜集与项目调研2.生产设备类型与制造厂商调研3.对调研结果进行全面分析对比4、工艺流程设计的任务包括两个方面:一是确定生产流程中全部生产过程,二是绘制工艺流程图,5、一个化工过程简化分四大部分:原料预处理过程反应过程产物的处理(分离净化)过程产品“三废”的处理过程。6、工艺流程图的种类:工艺流程简(草)图工艺物料流程图带控制点的工艺流程图管道仪表流程图7、化工过程分类单元操作,如流体输送、传热、蒸馏、干燥、蒸发、结晶、萃取、吸收、吸附、过滤及破碎等操作反应过程,如氢与氮合成氨反应、乙烯氧化成环氧乙烷反应等等。化工过程就是由反应过程和若干个单元操作组合而成的一个系统。8、化工基础数据来源:查手册或文献资料、估算、用实验直接测定、计算机检索9、化工基础数据分类基本物性数据、热力学物性数据化学反应和热化学数据传递参数10、化工设备分为两类:标准设备或定型设备非标准设备或非定型设备11、化工设备设计文件按文件或图纸的用途分工程图和施工图。12、施工图由装配图部件图零件图零部件图表格图特殊工具图等部分组成13、化工设备图的基本内容1.标题栏2.明细栏3.管口表4.设计数据表5.技术要求6.签署栏7.标注8.其他14、(1)图纸的幅面工程图一般为A2或A3;施工图一般为A1,A1、A2、A3、A4的加长或加宽幅面尽量不用。A3幅面不允许单独竖放,A4幅面不允许横放,A5幅面不允许单独存在。(2)图样的比例图样的比例应符合GB/T14609规定;化工设备图可用缩小比例1:1.5、1:2.5、1:3、1:4、1:6和放大比例2.5:1、4:1。15、化工车间的组成:1、生产设施:生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等。2、生产辅助设施:除尘通风室、变电配电室、机修仪修室、化验室和贮藏室等。3、生活行政福利设施:车间办公室、工人休息、更衣室、浴室、厕所等。4、其它特殊用室:如劳动保护室、保健室等16、装置(车间)的平面形式长方形,L形,T形,∏形。17名词解释1、跨度:建筑物中,梁、拱券两端的承重结构之间的距离,两支点中心之间的距离。3、开间:指相邻两个横墙的定位轴线间的距离4、进深:指建筑物纵深各间的长度。即位于同一直线上相邻两柱中心线间的水平距离。5、层高:指本层底板顶面到本层顶板顶面的高度18、平台主要结构尺寸应满足下列要求:(1)平台宽度一般≮0.8m,平台上净空≮2.2m;(2)相邻塔器的平台标高应尽量一样,并尽可能布置成联合平台;(3)为人孔、手孔设置的平台,与人孔底部的距离宜为0.6~1.2m,≯1.5m;(4)为设备加料口设置的平台,距加料口顶≯1.0m;(5)直接装设在设备上的平台,不应妨碍设备的检修,否则应做成可拆卸式的平台;(6)平台的防护栏杆高度为1.0m,标高20以上的平台的防护栏杆高度应为1.2m。19、梯子的主要尺寸(1)斜梯的角度一般为45°,由于条件限制也可采用55°,每段斜梯的高度≯5m,超过5m时应设梯间平台,分段设梯子。(2)斜梯的宽度≮0.7m,也≯1.0m。(3)直梯的宽度宜为0.4~0.6m。(4)设备上的直梯宜从侧面通向平台,每段直梯的高度≯8m,超过8m时必须设梯间平台,分段设梯子,超过2m的直梯应设安全护笼21、塔和立式容器的布置(1)大型塔设备:室外布置,用裙座直接安装于基础上。小型塔设备:室内布置,支承于楼板或操作台上;室外布置,用框架支承。(2)多个塔设备:按工艺流程的顺序成排布置,尽可能按塔筒中心线取齐。22、换热器的布置(1)布置原则:顺应流程和缩短管道长度,其位置取决于与之密切联系的设备的位置。23、泵的布置集中成一直线,单排或双排,基础高于地面150mm,四周考虑排液沟和冲洗排水沟,重量较大的泵和电机应设检修的起吊设备,一般置于室内25、设备布置图的内容1、一组视图2、尺寸及标注3、安装方位标4、说明与附注5、设备一览表6、标题栏27、化工车间管道布置设计的要求1.物料因素(输送易燃易爆,有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处)2.考虑施工、操作及维修永久性的工艺、热力管道不得穿越工厂的发展用地。管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。否则应根据操作、检修要求设置放空、放净管线。管道应尽量避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。3.安全生产4.其他因素(1)管道和阀门一般不宜直接支撑在设备上。(2)距离较近的两设备间的连接管道,不应直连,应用45°或90°弯接。(3)管道布置时应兼顾电缆、照明、仪表、及采暖通风等其他非工艺管道的布置。28、管架是用来支承、固定和约束管道的。管架可分为室外管架和室内管架两类。29、化工生产车间的供电一般车间高压电为6000V或3000V,低压电为380V。当高压为6000V时,对于150kW以上电机选用6000V;对于150kW以下电机选用380V。高压为3000V时,100kW以上电机选用3000V,100kW以下电机选用380V30、供热1、直接热源(1)烟道气加热优点是温度高,可达1000℃,使用方便,经济简单,缺点是温度不易控制、加热不均匀和带有明火及烟尘。(2)电加热优点是加热均匀、温度高、易于调节控制、清洁卫生,缺点是成本高2、间接热源(1)高温载热体加热温度范围可达160-500℃,对于160-370℃的常用联苯与联苯醚的混合物,加热温度在350-500的常用熔盐混合物HTS(即NaNO240%、KNO353%、NaNO37%),熔点142℃。(2)水蒸气化工生产中使用最广的热源,其优点是使用方便、加热均匀、速度快及易控制,但温度高时压力过大,不安全,所以多用于200℃以下的场合。31、常用的载冷剂有水、盐水及有机物32、(1)燃烧三要素物质本身具有可燃烧性、环境中气体含有助燃物(比如:氧气等)、明火(或火花)。(2)闪点物质在明火中能点燃的最低温度。(3)自燃点物质在没有外界引燃的条件下在空气中能自燃的温度。(4)爆炸极限在常温常压的条件下该物质在空气中能燃烧的最低至最高浓度范围。(5)燃烧热可燃物质在氧气(或空气)中完全燃烧时所释放的全部热量。(6)爆炸爆炸是由于巨大能量在瞬间的突然释放造成的一种冲击波。33、工程概算费用的分类1、设备购置费2、安装工程费3、建筑工程费4、其他基本建设费用34、工程概算项目的划分1、工程费用2、其它费用3、总预备费4、专项费用35、工艺流程设计是工艺设计的核心36、设备布置分操作区和标配管区两部分,经常操作和观察管口布置在操作区,排出管布置在容器底部。简答题3、泵的选用与设计程序(1)确定泵型(2)确定选泵的流量和扬程(3)确定泵的安装高度。(4)确定泵的台数和备用率。(5)校核泵的功率(6)确定驱动形式(7)选用电动机(8)填写选泵规格表4.管壳式换热器的设计和系列选用(1)汇总设计数据、分析设计任务(2)设计换热流程(3)选择换热器的材质(4)选择换热器类型(5)确定换热器中冷热流体的流向(6)确定和计算平均温差Atm(7)计算热负荷Q、流体给热系数a(8)估计污垢热阻系数并初算出传热系数K(9)算出总传热面积A。(10)调整温度差,再算一次传热面积。(11)选用系列换热器(12)验算换热器的压力降。(13)校核传热系数K(14)画出换热器设备草图。5、塔型选择基本原则①生产能力大,弹性好。②满足工艺要求,分离效率高。③运转可靠性高,操作、维修方便。④结构简单,加工方便,造价较低。⑤塔压降小。6、①露天布置优点:建筑投资少、用地少省,利于安装和检修,通风、防火、防燥等。化工厂的设备布置优先考虑露天布置。缺点:操作条件差,自控要求高,受大气影响等。②室内布置优点:气候影响小,劳动条件好,适应于小型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温较低的地区或有特殊要求的设备。缺点:建筑造价较高。一般情况可采用室内与露天联合布置。7、车间设备布置的要求(1)(一)满足生产工艺要求(二)满足安装和检修要求(三)满足土建要求(四)满足安全、卫生和环保要求(2)设备排列方法根据厂房宽度和设备尺寸确定。宽度不超过9m的车间:一边为设备另一边作为操作位置和通道中等宽度(12~15m)的车间:布置两排设备。集中布置在厂房中间,两边留出操作位置和通道。分别布置在厂房两边,中间留出操作位置和通道。宽度超过18m的车间:厂房中间留出3m左右的通道,两边分别布置两排设备9、化工车间管道布置设计的任务(1)确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置。(2)确定管道的安装连接和铺设、支承方式。(3)确定各管段(包括管道、管件、阀门及控制仪表)在空间的位置。(4)画出管道布置图,表示出车间中所有管道在平面、立面的空间位置,作为管道安装的依据。(5)编制管道综合材料表,包括管道、管件、阀门、型钢等的材质、规格和数量。10、管道布置图的阅读步骤(1)概括了解首先要了解视图关系,了解平面图的分区情况,平面图、立面剖视图的数量及配置情况,在此基础上进了一步弄清各立面剖视图在平面图上剖切位置及各个视图之间的关系。注意管道布置图样的类型、数量、有关管段图、管件图及管架图等。(2)详细分析,看懂管道的来龙去脉①对照带控制点的工艺流程图,按流程顺序,根据管道编号,逐条弄清楚各管道的起始设备和终点设备及其管口。②从起点设备开始,找出这些设备所在标高平面的平面图及有关的立面剖(向)视图,然后根据投影关系和管道表达方法,逐条地弄清楚管道的来龙去脉,转弯和分支情况,具体安装位置及管件、阀门、仪表控制点及管架等的布置情况。③分析图中的位置尺寸和标高,结合前面的分析,明确从起点设备到终点设备的管口,中间是如何用管道连接起来形成管道布置体系的。11、工程投资经济评价(一)静态评价方法(只考虑了资金的当前价值,没有考虑到资金随着时间推移而产生时间价值的变化)评价指标:投资收益率静态还本期累计现金价值投资收益率是年平均利润总数与项目投资之比静态还本期是全部投资靠该项目收益加以回收所需要的时间。累计现金价值指在工程设计时预见该项目在寿命期间内任何时刻的现金流通情况,(二)动态评价方法(在不同时间发生的现金流通,按照同一时间基准进行换算,然后在相同的基准上进行比较与评价)评价准则:净现值净现值比折现现金流通收益率动态还本期12、填料塔与板式塔比较:(1)填料塔操作范围较小,对于液体负荷的变化特别敏感。当液体负荷较小时,填料表面不能很好地润湿,传质效果急剧下降;当液体负荷过大时,容易产生液泛。板式塔具有较大的操作范围。(2)填料塔不宜处理含固体悬浮物的物料,而某些类型的板式塔(如大孔径穿流板塔)可以有效地处理这种物系。另外,板式塔的清洗亦比填料塔方便。9|!b#B&R%F'I#|0H(3)当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时,填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化,板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。`(4)填料塔直径可以很小。板式塔直径一般不小于0.6m。(5)板式塔的设计比较准确可靠。安全系数较小。5B-p-p&xk)g,k|(6)塔径不大时,填料塔因结构简单而造价便宜。(7)填料塔适用于易起泡物系和[wiki]腐蚀[/wiki]性物系,因填料对泡沫有限制和破碎的作用,可以采用瓷质填料。2~6n+Y/Q,@X2?0I!}(8)对热敏性物系宜采用填料塔,因为填料塔内的滞液量比板式塔少,物料在塔内的停留时间相对短。w0Z8db5P;p!K(9)填料塔的压降比板式塔的小,因而对真空操作更为适宜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