華南理工大學(xué)發(fā)酵工廠設(shè)計(jì) 第四章 工藝流程設(shè)計(jì)

第四章工藝流程設(shè)計(jì)第一節(jié)概述工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要內(nèi)容，是決定工廠的工藝計(jì)算、車間組成、生產(chǎn)設(shè)備及其布置的關(guān)鍵步驟。在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中最先開始，但需逐步進(jìn)行局部修改，所以幾乎是最后才完成。主要任務(wù)：其一是確定由原料到成品的各個(gè)生產(chǎn)過程及順序，說明生產(chǎn)過程中物料和能量變化及流向，采用的生物反應(yīng)或化工過程及設(shè)備。其二是繪制工藝流程圖。第二節(jié)

生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的設(shè)計(jì)原則一、生產(chǎn)方法的選擇生產(chǎn)方法即工藝路線的選擇，是發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。一般要對(duì)可選擇的各種生產(chǎn)方法進(jìn)行全面的比較分析，從中選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工藝路線，以保證項(xiàng)目投產(chǎn)后能達(dá)到高產(chǎn)、低耗、優(yōu)質(zhì)和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。選擇生產(chǎn)方法的主要依據(jù)：1．原料來源、種類和性質(zhì)2．產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格3．生產(chǎn)規(guī)模4．技術(shù)水平5．建廠地區(qū)的自然環(huán)境6．經(jīng)濟(jì)合理性

第三節(jié)工藝流程圖設(shè)計(jì)3.1概述3.2工藝方案流程圖3.3物料流程圖3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.1概述工藝流程圖是用來表達(dá)化工生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)文件。工藝流程圖方案流程圖物料流程圖施工流程圖（帶控制點(diǎn)的工藝流程圖）這幾種圖由于要求不同，其內(nèi)容和表達(dá)的重點(diǎn)也不一致，但彼此之間卻有著密切的聯(lián)系。在工藝路線選定后，進(jìn)行概念性設(shè)計(jì)時(shí)完成，不編入設(shè)計(jì)文件在初步設(shè)計(jì)階段，完成物料衡算時(shí)繪制在方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制的內(nèi)容較為詳細(xì)的一種工藝流程圖3.2方案流程圖

3.2.1方案流程圖的作用及內(nèi)容作用：表達(dá)物料從原料到成品或半成品的工藝過程，及所使用的設(shè)備和機(jī)器。用于設(shè)計(jì)開始時(shí)的工藝方案的討論，也可作為施工流程圖的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。內(nèi)容：①設(shè)備——用示意圖表示生產(chǎn)過程中所使用的機(jī)器、設(shè)備；用文字、字母、數(shù)字注寫設(shè)備的名稱和位號(hào)。②工藝流程——用工藝流程線及文字表達(dá)物料由原料到成品或半成品的工藝流程。3.2方案流程圖

設(shè)備設(shè)備位號(hào)工藝流程線用文字表明流程情況某物料殘液蒸餾處理的工藝方案流程圖3.2方案流程圖

3.2.2方案流程圖的畫法按照工藝流程的順序，把設(shè)備和工藝流程線自左至右地展開畫在一個(gè)平面上，并加以必要的標(biāo)注和說明。設(shè)備畫法設(shè)備位號(hào)及名稱的注寫工藝流程線的畫法用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備的大概輪廓和示意圖，一般不按比例，但應(yīng)保持它們的相對(duì)大小。

V0408A真空受槽車間或工段號(hào)

設(shè)備分類號(hào)

設(shè)備序號(hào)相同設(shè)備的序號(hào)設(shè)備名稱

用粗實(shí)線來繪制主要物料的工藝流程線，用箭頭標(biāo)明物料的流向，并在流程線的起始和終了位置注明物料的名稱、來源或去向。a)管道相連(b)管道交叉3.3物料流程圖物料流程圖是在方案流程圖的基礎(chǔ)上，用圖形與表格相結(jié)合的形式，反映設(shè)計(jì)中物料衡算和熱量衡算結(jié)果的圖樣。在方案流程圖上增加以下內(nèi)容：在設(shè)備位號(hào)及名稱的下方加注設(shè)備特性數(shù)據(jù)或參數(shù)。如：換熱設(shè)備的換熱面積；塔設(shè)備的直徑、高度；貯罐的容積；機(jī)器的型號(hào)等。在流程的起始處以及使物料產(chǎn)生變化的設(shè)備后，列表注明物料變化前后其組分的名稱、流量（kg/h）、摩爾分?jǐn)?shù)（%）等參數(shù)及各項(xiàng)的總和，實(shí)際書寫項(xiàng)目依具體情況而定。表格線和指引線都用細(xì)實(shí)線繪制。3.3物料流程圖

生產(chǎn)工藝流程示意圖生產(chǎn)工藝流程示意圖在物料衡算前進(jìn)行，作用是：定性地表明原料變成產(chǎn)品的路線和順序，以及采用的單元操作、操作方式及設(shè)備。工藝流程示意圖可以用簡(jiǎn)單的設(shè)備流程圖表示，甚至可用文字示意圖表達(dá)。3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖施工流程圖的內(nèi)容：設(shè)備示意圖：帶接管口的設(shè)備示意圖，注寫設(shè)備位號(hào)及名稱；管道流程線：帶閥門等管件和儀表控制點(diǎn)（測(cè)溫、測(cè)壓、測(cè)流量及分析點(diǎn)等）的管道流程線，注寫管道代號(hào)；對(duì)閥門等管件和儀表控制點(diǎn)的圖例符號(hào)的說明；標(biāo)題欄。帶控制點(diǎn)的工藝流程圖也稱施工流程圖，是在方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制的內(nèi)容較為詳盡的一種工藝流程圖。是設(shè)計(jì)、繪制設(shè)備布置圖和管道布置圖的基礎(chǔ)，又是施工安裝和生產(chǎn)操作時(shí)的主要參考依據(jù)。在施工流程圖中應(yīng)把生產(chǎn)中涉及的所有設(shè)備、管道、閥門以及各種儀表控制點(diǎn)等都畫出。生產(chǎn)工藝流程草圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖1）、工藝流程草圖的設(shè)計(jì)（1）工藝流程示意圖（2）物料衡算（3）原料、半成品、產(chǎn)品等數(shù)量（4）設(shè)備容積、臺(tái)數(shù)等設(shè)計(jì)（5）工藝流程草圖設(shè)計(jì)（6）水電氣衡算，計(jì)算換熱面積、過濾面積等，進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)與選型（7）所有設(shè)備的型號(hào)清單（8）對(duì)工藝流程圖進(jìn)行修改和充實(shí)3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.1設(shè)備的畫法與標(biāo)注在施工流程圖中，設(shè)備的畫法與方案流程圖基本相同。與方案流程圖不同的是：對(duì)于兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同設(shè)備一般應(yīng)全部畫出。施工流程圖中每個(gè)工藝設(shè)備都應(yīng)編寫設(shè)備位號(hào)并注寫設(shè)備名稱。與方案流程圖中的設(shè)備位號(hào)應(yīng)該保持一致。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中包括兩個(gè)或兩個(gè)以上完全相同的局部系統(tǒng)時(shí)，可以只畫出一個(gè)系統(tǒng)的流程，其他系統(tǒng)用雙點(diǎn)畫線的方框表示，在框內(nèi)注明系統(tǒng)名稱及其編號(hào)。

3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.2管道流程線的畫法及標(biāo)注3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖管道流程線要用水平和垂直線表示，注意避免穿過設(shè)備或使管道交叉，在不可避免時(shí)，則將其中一管道斷開一段，管道轉(zhuǎn)彎處一般畫成直角。

(a)管道相連(b)管道交叉管道流程線上應(yīng)用箭頭表示物料的流向。圖中的管道與其他圖紙有關(guān)時(shí)，應(yīng)將其端點(diǎn)繪制在圖的左方或右方，并用空心箭頭標(biāo)出物料的流向（進(jìn)或出），在空心箭頭內(nèi)注明與其相關(guān)圖紙的圖號(hào)或序號(hào)，在其上方注明來或去的設(shè)備位號(hào)或管道號(hào)或儀表位號(hào)。進(jìn)出3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖施工流程圖中的每條管道都要標(biāo)注管道代號(hào)。橫向管道的管道代號(hào)注寫在管道線的上方;豎向管道則注寫在管道線左側(cè)，字頭向左。3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.3閥門等管件的畫法與標(biāo)注管道上的管道附件有閥門、管接頭、異徑管接頭、彎頭、三通、四通、法蘭、盲板等。這些管件可以使管道改換方向、變化口徑，可以連通和分流以及調(diào)節(jié)和切換管道中的流體。3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.3閥門等管件的畫法與標(biāo)注在施工流程圖中，管道附件用細(xì)實(shí)線按規(guī)定的符號(hào)在相應(yīng)處畫出。閥門圖形符號(hào)尺寸一般為長(zhǎng)為6mm，寬為3mm或長(zhǎng)為8mm，寬為4mm。為了安裝和檢修等目的所加的法蘭、螺紋連接件等也應(yīng)在施工流程圖中畫出。管道上的閥門、管件要按需要進(jìn)行標(biāo)注。當(dāng)它們的公稱直徑同所在管道通徑不同時(shí)，要注出它們的尺寸。當(dāng)閥門兩端的管道等級(jí)不同時(shí)，應(yīng)標(biāo)出管道等級(jí)的分界線，閥門的等級(jí)應(yīng)滿足高等級(jí)管的要求。對(duì)于異徑管標(biāo)注大端公稱通徑乘以小端公稱通徑。

測(cè)量點(diǎn)3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.4儀表控制點(diǎn)的畫法與標(biāo)注在施工流程圖上要畫出所有與工藝有關(guān)的檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、分析取樣點(diǎn)和取樣閥（組）。儀表控制點(diǎn)用符號(hào)表示，并從其安裝位置引出。符號(hào)包括圖形符號(hào)和字母代號(hào)，它們組合起來表達(dá)儀表功能、被測(cè)變量、測(cè)量方法。儀表的圖形符號(hào)檢測(cè)、顯示、控制等儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，其直徑約為10mm。圈外用一條細(xì)實(shí)線指向工藝管線或設(shè)備輪廓線上的檢測(cè)點(diǎn)。3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖儀表安裝位置的圖形符號(hào)

3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖儀表位號(hào)儀表位號(hào)的組成被測(cè)變量字母代號(hào)功能字母代號(hào)PRC—301序號(hào)工段代號(hào)儀表位號(hào)的標(biāo)注方式就地安裝的壓力指示儀表PRC

301集中儀表盤面安裝的壓力記錄控制儀表

PI60

施工流程圖一般采用A1圖幅，橫幅繪制，特別簡(jiǎn)單的用A2圖幅，不宜加寬和加長(zhǎng)。

附注的內(nèi)容是對(duì)流程圖上所采用的，除設(shè)備外的所有圖例、符號(hào)、代號(hào)作出的說明。3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖3.4.5圖幅和附注一、看標(biāo)題欄和圖例中的說明

3.4.6施工流程圖的閱讀3.4帶控制點(diǎn)的工藝流程圖二、掌握系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)量、名