工藝流程設(shè)計(jì)

工藝流程設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的核心。工藝流程設(shè)計(jì)的成品通過(guò)圖解形式（形象、具體）地表示——工藝流程圖，它反映了化工生產(chǎn)由原料到產(chǎn)品的全部過(guò)程既物料和能量的變化，物料的流向以及生產(chǎn)中所經(jīng)歷的工藝過(guò)程和使用的設(shè)備儀表。工藝流程圖集中地概括了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的全貌。

第二章工藝流程設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》生產(chǎn)同一化工產(chǎn)品可以采用不同原料，經(jīng)過(guò)不同生產(chǎn)路線而制得，即使采用同一原料，也可采用不同生產(chǎn)路線，同一生產(chǎn)路線中也可以采用不同的工藝流程。

選擇生產(chǎn)路線也就是選擇生產(chǎn)方法，這是決定設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。如果某產(chǎn)品只有一種生產(chǎn)方法，就無(wú)須選擇；若有幾種不同的生產(chǎn)方法，就應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行分析研究，通過(guò)各方面比較篩選一個(gè)最好的生產(chǎn)方法，作為下一步工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第三頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則選擇生產(chǎn)方法和工藝流程的三項(xiàng)原則：1.先進(jìn)性

先進(jìn)性是指技術(shù)上的先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上的合理可行。具體包括基建投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面的內(nèi)容，應(yīng)選擇物料損耗小、循環(huán)量少，能量消耗少和回收利用好的生產(chǎn)方法。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第四頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2.可靠性

可靠性是指生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。如果所選擇的生產(chǎn)方法和采用的技術(shù)不成熟，就會(huì)影響工廠正常生產(chǎn)，甚至不能投產(chǎn)，造成極大的浪費(fèi)。因此，對(duì)于尚在試驗(yàn)階段的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)慎重對(duì)待。要防止只考慮新的一面，而忽視不成熟、不穩(wěn)妥的一面。應(yīng)堅(jiān)持一切經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的原則，不允許把未來(lái)的生產(chǎn)廠當(dāng)作試驗(yàn)工廠來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇第五頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

3.合理性

中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的社會(huì)主義國(guó)家。在進(jìn)行工廠設(shè)計(jì)時(shí)，不能單純從技術(shù)觀點(diǎn)考慮問(wèn)題，應(yīng)從中國(guó)的具體情況出發(fā)考慮各種具體問(wèn)題。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)工作的體會(huì)，化工工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合國(guó)情認(rèn)真考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。①中國(guó)人民的消費(fèi)水平及各種化工產(chǎn)品的消費(fèi)趨勢(shì)。②中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備及電氣儀表的制造能力。③中國(guó)化工生產(chǎn)所用的化工原材料及設(shè)備用金屬材料的供應(yīng)情況。④中國(guó)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定和化工生產(chǎn)中三廢排放情況。⑤勞動(dòng)就業(yè)與化工生產(chǎn)自動(dòng)化水平的關(guān)系。⑥資金籌措和外匯貯備情況。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第六頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》上述三項(xiàng)原則必須在技術(shù)路線和工藝流程選擇中全面衡量，綜合考慮。一種技術(shù)的應(yīng)用有長(zhǎng)處，也有短處。設(shè)計(jì)人員必須采取全面分析對(duì)比的方法，并根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的具體要求，選擇其中不僅對(duì)現(xiàn)在有利，而且對(duì)將來(lái)也有利的工藝技術(shù)，竭力發(fā)揮有利的一面，設(shè)法減少不利的因素。比較時(shí)要仔細(xì)領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的各項(xiàng)原則要求，要對(duì)收集到的資料進(jìn)行加工整理，提煉出能夠反映本質(zhì)的、突出主要優(yōu)缺點(diǎn)的數(shù)據(jù)材料，作為比較的依據(jù)。要經(jīng)過(guò)全面分析、反復(fù)對(duì)比后選出優(yōu)點(diǎn)較多、符合國(guó)情、切實(shí)可行的技術(shù)路線和工藝流程。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇第七頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟確定生產(chǎn)方法和工藝流程要經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段：

1.資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研

這是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階段。在此階段，要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計(jì)劃、有目的地搜集國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型生產(chǎn)廠的有關(guān)資料，包括技術(shù)路線特點(diǎn)、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治理以及各種技術(shù)路線的發(fā)展情況與動(dòng)向等技術(shù)經(jīng)濟(jì)資。掌握國(guó)內(nèi)外化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的資料，僅靠設(shè)計(jì)人員自己搜集是不夠的，還應(yīng)取得技術(shù)信息部門(mén)的配合，有時(shí)還要向咨詢(xún)部門(mén)提出咨詢(xún)。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第八頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》具體收集的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:①?lài)?guó)內(nèi)外生產(chǎn)情況，各種生產(chǎn)方法及工藝流程；

②原料來(lái)源及產(chǎn)品應(yīng)用情況；

③試驗(yàn)研究報(bào)告；

④安全技術(shù)及勞動(dòng)保護(hù)措施；

⑤綜合利用及三廢處理；⑥生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)，生產(chǎn)連續(xù)化、自動(dòng)化程度；

⑦設(shè)備的大型化及制造、運(yùn)輸情況；

⑧基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積；⑨水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應(yīng)；

⑩廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料；車(chē)間（裝置）環(huán)境與周?chē)那闆r。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第九頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2.生產(chǎn)設(shè)備類(lèi)型與制造廠商調(diào)研設(shè)備是完成生產(chǎn)過(guò)程的重要條件，是確定技術(shù)路線和工藝流程時(shí)必然要涉及到的因素。在搜集資料過(guò)程中，必須對(duì)設(shè)備予以足夠重視。對(duì)各種生產(chǎn)方法中所用的設(shè)備，分清國(guó)內(nèi)已有定型產(chǎn)品的、需要進(jìn)口的及國(guó)內(nèi)需重新設(shè)計(jì)制造的三種類(lèi)型，并對(duì)設(shè)計(jì)制造單位的技術(shù)力量、加工條件、材料供應(yīng)及設(shè)計(jì)、制造的進(jìn)度加以了解。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第十頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

3.對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比

全面分析對(duì)比的內(nèi)容很多，主要比較下列幾項(xiàng)：

①幾種技術(shù)路線在國(guó)內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢(shì)；

②產(chǎn)品的質(zhì)量情況；

③生產(chǎn)能力及產(chǎn)品規(guī)格；

④原材料、能量消耗情況；

⑤建設(shè)費(fèi)用及產(chǎn)品成本；

⑥三廢的產(chǎn)生及治理情況；

⑦其他特殊情況。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇

第十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》工藝流程設(shè)計(jì)是在確定原料路線和工藝技術(shù)路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。由于在整個(gè)設(shè)計(jì)中，設(shè)備選型、工藝計(jì)算、設(shè)備置布等工作都與工藝流程有直接關(guān)系。只有流程確定后，其他各項(xiàng)工作才能開(kāi)展，工藝流程設(shè)計(jì)涉及各個(gè)方面，而各個(gè)方面的變化又反過(guò)來(lái)影響工藝流程設(shè)計(jì)，甚至使流程發(fā)生較大的變化。因此，工藝流程設(shè)計(jì)動(dòng)手最早，又結(jié)束最晚。第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)和車(chē)間布置設(shè)計(jì)是決定整個(gè)車(chē)間（裝置）基本面貌的關(guān)鍵性的步驟，對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)和管路設(shè)計(jì)等單項(xiàng)設(shè)計(jì)也起著決定性的作用。流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括兩個(gè)方面：一是確定生產(chǎn)流程中全部生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，達(dá)到由原料制得所需產(chǎn)品的目的；二是繪制工藝流程圖，要求以圖解的形式表示生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)原料經(jīng)過(guò)各個(gè)單元操作過(guò)程制得產(chǎn)品時(shí)，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些化工過(guò)程和設(shè)備，再進(jìn)一步通過(guò)圖解形式表示出化工管道流程和計(jì)量控制流程。第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

按步驟逐步解決以下問(wèn)題：（1）確定整個(gè)流程的組成；應(yīng)確定采用多少生產(chǎn)過(guò)程或工序來(lái)構(gòu)成全過(guò)程，確定每個(gè)單元過(guò)程的具體任務(wù)，以及每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程或工序之間如何連接。（2）確定每個(gè)過(guò)程或工序的組成；應(yīng)采用多少和由哪些設(shè)備來(lái)完成這一生產(chǎn)過(guò)程，以及各種設(shè)備之間應(yīng)如何連接，弄明確每臺(tái)設(shè)備的作用和它的主要工藝參數(shù)。（3）確定工藝操作條件；確定整個(gè)生產(chǎn)工序或每臺(tái)設(shè)備的各個(gè)不同部位要達(dá)到和保持的操作條件。第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》（4）控制方案的確定；確保各生產(chǎn)工序和每臺(tái)設(shè)備本身的操作條件，及實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)過(guò)程之間、各設(shè)備之間的正確聯(lián)系，需要確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。（5）原料與能量的合理利用；計(jì)算并確定各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時(shí)合理地做好能量回收與綜合利用，降低能耗以確定水、電、蒸汽和燃料的消耗（6）制定“三廢”處理方案；對(duì)全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對(duì)于暫時(shí)無(wú)法回收利用的，則須進(jìn)行妥善處（7）制定安全生產(chǎn)措施。對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的化工裝置在開(kāi)車(chē)、停車(chē)、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)以及檢修過(guò)程中，可能存在哪些不安全因素進(jìn)行認(rèn)真分析，再遵照國(guó)家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制訂出切實(shí)可靠的安全措施。第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》二、工藝流程設(shè)計(jì)的方法

工藝流程設(shè)計(jì)方法：首先要看所確定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運(yùn)行過(guò)的成熟工藝，還是待開(kāi)發(fā)的新工藝。前者是可以參考借鑒但需要局部改進(jìn)或局部采用新技術(shù)、新工藝的問(wèn)題；后者須針對(duì)新技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。一個(gè)化工過(guò)程簡(jiǎn)化分四大部分：原料預(yù)處理過(guò)程反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)物的處理（分離凈化）過(guò)程產(chǎn)品、“三廢”的處理過(guò)程。第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》工藝流程設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）以反應(yīng)過(guò)程為中心（2）原料預(yù)處理過(guò)程（3）產(chǎn)物的分離凈化（4）產(chǎn)品的后處理（5）未反應(yīng)原料的循環(huán)與利用（6）確定“三廢”排出物的處理措施（7）確定公用工程的配套措施（8）確定操作條件和制定控制方案（9）制定切實(shí)可靠的安全生產(chǎn)措施（10）保溫、防腐的設(shè)計(jì)第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》三、工藝流程設(shè)計(jì)的基本方法―方案比較法

一個(gè)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)只有在多種方案的比較中才能產(chǎn)生。進(jìn)行方案比較首先要明確判據(jù)，工程上常用的判據(jù)有產(chǎn)物收率、原材料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、工程投資等。此外，也要考慮環(huán)保、安全、占地面積等因素。進(jìn)行方案比較的基本前提是保持原始信息不變。這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，過(guò)程的操作參數(shù)如溫度、壓力、流速、流量等原始信息，設(shè)計(jì)者是不能變更的。設(shè)計(jì)者只能采用各種工程手段和方法，保證實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)定的操作參數(shù)。方案比較實(shí)際是過(guò)程優(yōu)化，可以采用人工比較法和計(jì)算機(jī)比較法。工藝流程設(shè)計(jì)的基本方法―流程模擬法第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

第十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機(jī)地組合在一起，形成一個(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程，并用圖形描繪出來(lái)，即是工藝流程圖?；すに噲D中，屬于工藝流程圖性質(zhì)的圖樣有若干種，它們都用來(lái)表達(dá)工藝生產(chǎn)流程。由于它們的要求各不相同，所以在內(nèi)容、重點(diǎn)和深度方面也不一致，但這些圖樣之間是有密切聯(lián)系的。工藝流程圖中工藝物料管線為粗實(shí)線，輔助物料管線、工藝設(shè)備中粗實(shí)線，其他如閥門(mén)、管件為細(xì)實(shí)線。第三節(jié)工藝流程圖

第十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》一、工藝流程圖的種類(lèi)按設(shè)計(jì)階段不同不計(jì)入文件

方框流程圖工藝流程簡(jiǎn)（草）圖——半圖解初步設(shè)計(jì)文件

工藝物料流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖施工圖設(shè)計(jì)文件

管道儀表流程圖

第三節(jié)工藝流程圖第二十頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》方框流程圖

第三節(jié)工藝流程圖第二十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

1、工藝流程草圖

工藝流程草圖又稱(chēng)方案流程圖或流程示意圖，是用來(lái)表達(dá)整個(gè)工廠或車(chē)間生產(chǎn)流程的圖樣。是一種示意性的從左至右的展開(kāi)圖。它是設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)供工藝方案討論常用的流程圖，是工藝流程圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。它只是定性地標(biāo)出由原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的變化、流向順序以及生產(chǎn)中采用的各種化工單元及設(shè)備。

第三節(jié)工藝流程圖圖2-1脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖1一羅茨鼓風(fēng)機(jī)；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風(fēng)機(jī)；6一再生塔；7一除塵塔第二十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六這是合成氨工藝中原料氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖。半水煤氣自氣柜用羅茨鼓風(fēng)機(jī)1從底部鼓人脫硫塔2，稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1從脫硫塔頂部泵人，用氨水吸收半水煤氣中的硫化氫。由脫硫塔2底部出來(lái)的廢氨水，經(jīng)氨水泵4-2打人再生塔6的上部，用鼓風(fēng)機(jī)5由再生塔下部向塔內(nèi)吹進(jìn)空氣使廢氨水解吸。解吸出來(lái)的硫化氫隨空氣流從塔頂排出。再生氨水則電再生塔底部排出，用氨水泵4-1送往脫硫塔循環(huán)使用。脫硫后的半水煤氣經(jīng)除塵塔7除塵后，去壓縮工段進(jìn)行壓縮。第二十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2、工藝物料流程圖(PFD)

工藝物料流程圖是在物料衡算和熱量衡算完成后繪制，是以圖形與表格相結(jié)合的形式來(lái)反映物料衡算和熱量衡算的結(jié)果。它是初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)成品。是最重要、最本質(zhì)、最基礎(chǔ)的圖紙。

第三節(jié)工藝流程圖

第二十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

3、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是一個(gè)工程項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的一個(gè)指導(dǎo)性文件，也是各專(zhuān)業(yè)開(kāi)展設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。帶控制點(diǎn)的工藝流程圖應(yīng)畫(huà)出所有工藝設(shè)備、工藝物料管線、輔助物料管線、主要閥門(mén)，以及工藝參數(shù)(溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等)的測(cè)量點(diǎn)，并表示出自動(dòng)控制的方案。它是初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)成品。第三節(jié)工藝流程圖

第二十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

4、管道儀表流程圖(PI)

管道儀表流程圖(PI圖)又稱(chēng)施工流程圖是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設(shè)備、儀表、管道及主要管件，按其各自的功能，為滿足工藝要求和安全、經(jīng)濟(jì)目的而組合起來(lái)，以起到描述工藝裝置結(jié)構(gòu)和功能的作用。它是施工圖設(shè)計(jì)階段的主要成品之一。

PI圖第三節(jié)工藝流程圖

第二十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》二、管道儀表流程圖(PI圖)管道儀表流程圖(PI圖)應(yīng)依據(jù)“化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定”HG20519-92和“管道儀表流程圖設(shè)計(jì)規(guī)定”HG20559-93的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行繪制。PI圖在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)繪制A版PI圖(初版)、B版PI圖(內(nèi)審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認(rèn)版)；在詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)繪制E版PI圖(詳1版)、F版PI圖(詳2版)、G版PI圖(施工版)。管道儀表流程圖以車(chē)間（裝置）或工段（分區(qū)或工序）為主項(xiàng)進(jìn)行繪制，原則上一個(gè)主項(xiàng)繪一張圖樣。若流程復(fù)雜，一個(gè)主項(xiàng)也可以分成數(shù)張（或分系統(tǒng)）繪制但仍算一張圖樣，且需使用同一個(gè)圖號(hào)，但要注明各是該圖號(hào)圖紙總張數(shù)的第幾張。第三節(jié)工藝流程圖第二十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》圖樣包括如下內(nèi)容:(l）圖形。將各設(shè)備的簡(jiǎn)單形狀按工藝流程次序，展示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門(mén)、儀表控制點(diǎn)符號(hào)等。(2）標(biāo)注。注寫(xiě)設(shè)備位號(hào)及名稱(chēng)、管段編號(hào)、控制點(diǎn)代號(hào)、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。(3）圖例。代號(hào)、符號(hào)及其他標(biāo)注的注明，有時(shí)還有設(shè)備位號(hào)的索引等。(4）標(biāo)題欄。注寫(xiě)圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)單位等。第三節(jié)工藝流程圖

第二十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》（一）通用設(shè)計(jì)規(guī)定

1、圖紙規(guī)格與圖幅圖樣采用展開(kāi)圖形式，圖紙采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，并帶有設(shè)計(jì)單位名稱(chēng)的統(tǒng)一標(biāo)題欄。圖幅應(yīng)采用0號(hào)(A0)標(biāo)準(zhǔn)尺寸圖紙，也可用1號(hào)(Al)標(biāo)準(zhǔn)尺寸圖紙。

2、線條與比例圖上的設(shè)備圖形及其高低間相對(duì)位置大致按l:100或l:200的比例進(jìn)行繪制。

3、文字與字母的標(biāo)注

4、圖面布置

第三節(jié)工藝流程圖

第二十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》（二）設(shè)備的表示方法

1、設(shè)備的圖形

化工設(shè)備在圖上一般可不按比例、用中線條、按HG-20519.31規(guī)定的設(shè)備和機(jī)械的圖例畫(huà)出能夠顯示設(shè)備形狀特征的主要輪廓，并表示出設(shè)備類(lèi)別特征以及內(nèi)部、外部構(gòu)件(內(nèi)、外構(gòu)件亦用中線條)。

常用設(shè)備和機(jī)械的圖形畫(huà)法，可參見(jiàn)表2-2，其他設(shè)備可參照畫(huà)出。第三節(jié)工藝流程圖

第三十頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2、設(shè)備的標(biāo)注（1）標(biāo)注內(nèi)容工藝管道儀表流程圖上應(yīng)標(biāo)注設(shè)備位號(hào)及名稱(chēng)。設(shè)備的位號(hào)每臺(tái)設(shè)備均有相應(yīng)的位號(hào)。設(shè)備位號(hào)由兩部分組成，前部分用大寫(xiě)英文字母表示設(shè)備類(lèi)別，后部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)備所在位置(工序)及同類(lèi)設(shè)備的順序，一般數(shù)字為3-4位。設(shè)備位號(hào)在整個(gè)車(chē)間（裝置）內(nèi)不得重復(fù)，施工圖設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)中的編號(hào)應(yīng)該一致。

例如，圖2-3中的“J101”，由三部分組成：J為設(shè)備類(lèi)別代號(hào)。1為主項(xiàng)代號(hào)，01為設(shè)備順序號(hào)。（2）標(biāo)注方式PI圖上通常要表示兩處設(shè)備位號(hào)，第一處設(shè)備位號(hào)表示在設(shè)備旁，在設(shè)備位號(hào)線上注寫(xiě)設(shè)備位號(hào)，不注設(shè)備名稱(chēng)；第二處位號(hào)表示在設(shè)備相對(duì)應(yīng)位置的圖紙上方或下方，在位號(hào)線上部注寫(xiě)設(shè)備位號(hào)，在位號(hào)線下注寫(xiě)設(shè)備名稱(chēng)。第三節(jié)工藝流程圖

第三十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》（三）管道的表示方法

1．管道的畫(huà)法圖上一般應(yīng)畫(huà)出所有工藝管道、閥門(mén)、主要管件和輔助物料及公用物料（如蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水等）的管道。

(l）線型規(guī)定工藝物料管道用粗實(shí)線（常用b=1.0mm左右）繪制，輔助管道用中實(shí)線(o.5mm左右）繪制，儀表管則用細(xì)虛線（o.25mm左右）或細(xì)實(shí)線繪制。有些圖樣上，保溫、伴熱等管道除了按規(guī)定線型畫(huà)出外，還示意畫(huà)出一小段（約IOmm）保溫層。有關(guān)各種常用管道的常用線型可參見(jiàn)表2一1。第三節(jié)工藝流程圖

第三十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》(2）交叉與轉(zhuǎn)彎

(3）放氣、排液及液封管道上的取樣口、放氣口、排液管、液封管等應(yīng)全部畫(huà)出。放氣口應(yīng)畫(huà)在管道的上邊，排液管則繪于管道下側(cè)，U型液封管盡可能按實(shí)際比例長(zhǎng)度表示。

(4）來(lái)向和去向流程圖與其他流程圖連接的物料管道（即在本圖上的始端與末端）應(yīng)引至近圖框處。與其他主項(xiàng)（在不同圖號(hào)的圖紙上）連接者，在管道端部畫(huà)一個(gè)由粗實(shí)線構(gòu)成的2Omm×5mm的矩形框，如圖2一4所示?？蛑袑?xiě)明連接圖的圖號(hào)，上方則注明物料來(lái)向或去向的設(shè)備位號(hào)或管段號(hào)。第三節(jié)工藝流程圖

第三十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2．管道的標(biāo)注（1）標(biāo)注方式每段管道上都要標(biāo)注管道號(hào)，一般橫向管線標(biāo)注在管線的上方，豎向管線則標(biāo)注在管線的左方；若標(biāo)注位置不夠時(shí)，可將標(biāo)注中的部分內(nèi)容移至管線下方或右方。不得已時(shí)，也可用指引線引出標(biāo)注。（2）標(biāo)注內(nèi)容標(biāo)注內(nèi)容應(yīng)包括四個(gè)部分：即管道號(hào)、管徑和管道等級(jí)和隔熱等級(jí)。前兩個(gè)部分為一組，其間用一短橫線隔開(kāi)，管道等級(jí)為另一組，組間應(yīng)留適當(dāng)?shù)目障叮鐖D2-5所示。圖中的管徑是指公稱(chēng)通徑DN（有些標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)之為公稱(chēng)直徑）。

物料代號(hào)HG20559.5-93行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，表2-3第三節(jié)工藝流程圖

第三十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》第三節(jié)工藝流程圖

第三十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

（四）閥門(mén)與管件的表示方法在管道上需要用細(xì)實(shí)線畫(huà)出全部閥門(mén)和部分管件（如視鏡、阻火器、異徑接頭、盲板、下水漏斗等）的符號(hào)，如圖2一3中所示。有關(guān)規(guī)定可參閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“管路系統(tǒng)的圖形符號(hào)、閥「1和控制元件（GB6567.4一86)”，可參閱表2-7、2-8。管件中的一般連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無(wú)特殊需要均不予畫(huà)出。豎管上的閥門(mén)在圖上的高低位置應(yīng)大致符合實(shí)際高度。第三節(jié)工藝流程圖

第三十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》第二章工藝流程設(shè)計(jì)

第三十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法工藝生產(chǎn)流程中的儀表及控制點(diǎn)大致按安裝位置用文字代號(hào)、圖形符號(hào)給以表示。儀表控制點(diǎn)包括圖形符號(hào)、字母代號(hào)和數(shù)字編號(hào)。其中圖形符號(hào)和字母代號(hào)組合起來(lái)，可以表示工業(yè)儀表所處理的被測(cè)變量和功能，或表示儀表、設(shè)備、元件、管線的名稱(chēng)；字母代號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)組合起來(lái)，就組成了儀表的位號(hào)。儀表控制點(diǎn)按有關(guān)部門(mén)規(guī)定繪制，其代號(hào)、符號(hào)的含義在圖樣右上方的“圖例”中有所說(shuō)明。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖圖形符號(hào)和文字代號(hào)”,化工有關(guān)部門(mén)制訂了適應(yīng)化工等行業(yè)的具體規(guī)定。第三節(jié)工藝流程圖

第三十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

l、圖形符號(hào)

①儀表（包括檢測(cè)、顯示、控制等）的圖形符號(hào)在圖上用細(xì)線表示，如常規(guī)儀表圖形為圓圈。②儀表安裝位置的圖形符號(hào)，表2-11

第三節(jié)工藝流程圖

表2-11儀表安裝位置的圖形符號(hào)第三十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

2、字母代號(hào)表示儀表功能和儀表的字母代號(hào)見(jiàn)表2一9、表2一10。

3、儀表位號(hào)儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)志和儀表回路兩部分（字母組合和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)）組成。在檢測(cè)控制系統(tǒng)中，一個(gè)回路中的每一個(gè)儀表（或元件）都應(yīng)標(biāo)注儀表位號(hào)。第一個(gè)字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示儀表的功能（讀出功能、輸出功能）。數(shù)字編號(hào)表示儀表的順序號(hào)。數(shù)字編號(hào)可按車(chē)間或工段進(jìn)行編制。如PI-801，P為被測(cè)變量代號(hào)，I為儀表的功能代號(hào)，8是工段號(hào)，01是順序號(hào)。第三節(jié)工藝流程圖

第四十頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

（六）首頁(yè)圖每個(gè)單獨(dú)裝置編制一份首頁(yè)圖。主要內(nèi)容：第三節(jié)工藝流程圖

第四十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

合成甲醇PI圖第三節(jié)工藝流程圖

第四十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

第三節(jié)工藝流程圖

第四十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

自控流程簡(jiǎn)介

顧名思議，自控流程即自動(dòng)控制流程的簡(jiǎn)稱(chēng)。而化工自動(dòng)化是化工類(lèi)型生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱(chēng)。即用自動(dòng)化裝置代替操作人員來(lái)管理和控制化工生產(chǎn)過(guò)程。

一、基本概念

1、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及組成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是在人工調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。如：液體貯槽。從前一工序來(lái)的半成品或成品連續(xù)不斷流入槽中，而槽中液體又送至下一工序。

第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

這一崗位的操作：流入量（或流出量）的波動(dòng)會(huì)引起槽內(nèi)液位的波動(dòng)，嚴(yán)重的溢出或抽空。

克服這個(gè)問(wèn)題的最簡(jiǎn)單方法，是以貯槽液位為操作指標(biāo)，改變出口閥門(mén)開(kāi)度為調(diào)節(jié)手段。操作人員進(jìn)行工作：人工調(diào)節(jié)——1）觀察液統(tǒng)計(jì)的指示值；

2）將指示值與規(guī)定值比較差值；

3）差值—閥門(mén)開(kāi)啟的比例關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)至所需規(guī)定值。上述調(diào)節(jié)指標(biāo)是液位，故叫液位調(diào)節(jié)。第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》若用一套自動(dòng)化裝置來(lái)代替上述人工操作——自動(dòng)調(diào)節(jié)。此時(shí)：液體貯槽和自動(dòng)裝置一起構(gòu)成了一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。自動(dòng)化裝置：自動(dòng)調(diào)節(jié)——1）測(cè)量槽液位并將其值用一種特定的信號(hào)（如氣壓、電流或機(jī)械位移等）表示出來(lái)的儀器——測(cè)量元件或變送器。

2）根據(jù)變送器送來(lái)的信號(hào)，與工藝上液位值比較并按設(shè)計(jì)好的運(yùn)算結(jié)果，將結(jié)果用特定的信號(hào)發(fā)送出去——自動(dòng)調(diào)節(jié)器。

3）能自動(dòng)地根據(jù)調(diào)動(dòng)器送出來(lái)的信號(hào)改變閥門(mén)的開(kāi)啟度——調(diào)節(jié)閥。第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的生產(chǎn)工藝設(shè)備（槽）叫調(diào)節(jié)對(duì)象生產(chǎn)中保持不變的工藝指標(biāo)（如液位）叫被調(diào)參數(shù)工藝指標(biāo)中保持值叫給定值。

2、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類(lèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)按工藝參數(shù)分類(lèi)：壓力調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)液位調(diào)節(jié)第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》按調(diào)節(jié)規(guī)律分類(lèi)（調(diào)節(jié)器的輸出隨輸入變化的規(guī)律）：位式調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)積分調(diào)節(jié)微分調(diào)節(jié)按給定值的不同情況分類(lèi)：定值調(diào)節(jié)隨動(dòng)調(diào)節(jié)（自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)）程序調(diào)節(jié)（順序調(diào)節(jié)系統(tǒng)）第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

3、過(guò)程（調(diào)節(jié)）控制要求為了達(dá)到設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，必須對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視或控制，由操作人員和控制設(shè)備組成控制系統(tǒng)，共同完成該項(xiàng)任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)滿足抑制外部擾動(dòng)的影響和使過(guò)程在優(yōu)化的工況下工作這兩項(xiàng)基本要求。（1）抑制外部擾動(dòng)的影響

這是化工過(guò)程控制的目的。擾動(dòng)是指外界因素變化對(duì)系統(tǒng)影響。這種干擾是客觀存在的，不可避免的。因此需引入控制機(jī)構(gòu)，消除對(duì)系統(tǒng)可能造成的不良影響。第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第四十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

（2）使過(guò)程在優(yōu)化的工況下操作如反應(yīng)器，隨反應(yīng)進(jìn)行，催化劑失活，需定期切換。（變溫操作）4、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求（1）確定為達(dá)到設(shè)計(jì)要求所需測(cè)量的參數(shù)——

產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量、安全、可操作、經(jīng)濟(jì)。（2）選擇控制變量對(duì)于某個(gè)測(cè)量參數(shù)，可能有多個(gè)可任意調(diào)節(jié)的輸入變量，需選擇一個(gè)或多個(gè)變量作為控制變量——確定控制方案。第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

第五十頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》二、典型設(shè)備的自控方案一）泵類(lèi)的自控方案1.離心泵離心泵的流量調(diào)節(jié)一般是采用出口節(jié)流的方法，如圖2-7(a)。也可以使用旁路調(diào)節(jié)方法(見(jiàn)圖2-7(b))，旁路調(diào)節(jié)耗費(fèi)能量，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

(a)控制泵的出口閥門(mén)開(kāi)度(b)控制泵的出口旁路圖2-7離心泵的拴制方案第五十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》二）壓縮機(jī)的自控方案

第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案圖2-9壓縮機(jī)分程控制方案圖2-10壓縮機(jī)旁路控制方案第五十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六《化工設(shè)計(jì)》

三）換熱器的自控方案第四節(jié)典型設(shè)備的自控方案

(a)改變被控物料流量