第四章工藝流程設(shè)計(jì)課件

第四章工藝流程設(shè)計(jì)

第一節(jié)概述第二節(jié)生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的設(shè)計(jì)原則第三節(jié)工藝流程的設(shè)計(jì)步驟第四節(jié)帶控制點(diǎn)的工藝流程教學(xué)目的與要求：了解工藝流程設(shè)計(jì)的原則，掌握工藝流程設(shè)計(jì)的步驟。重點(diǎn)與難點(diǎn)：帶控制點(diǎn)的工藝流程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。思考題1.解釋概念:工藝流程圖2.工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及具體內(nèi)容?3.工藝流程設(shè)計(jì)的三個(gè)階段?4.工藝流程圖的設(shè)計(jì)原則？5.帶控制點(diǎn)工藝流程圖的基本要求及圖面內(nèi)容?6.工藝流程圖中管道和設(shè)備輪廓用哪種線表達(dá)?第一節(jié)概述按照產(chǎn)品的工藝技術(shù)成熟程度，分為兩類:生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)本章主要討論生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。一、工藝流程設(shè)計(jì)的作用

工藝流程設(shè)計(jì)是在確定的原料路線和技術(shù)路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的中心。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工藝流程時(shí)，要做到認(rèn)真仔細(xì)，反復(fù)推敲，努力設(shè)計(jì)出技術(shù)上先進(jìn)可靠、經(jīng)濟(jì)上合理可行的工藝流程。二、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)

主要任務(wù)：

1.確定由原料到成品的各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及順序，即說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程中物料和能量發(fā)生的變化及流向，應(yīng)用的生物反應(yīng)或化工過(guò)程及設(shè)備。2.繪制工藝流程圖。

工藝流程圖:通過(guò)圖解和必要的文字說(shuō)明將原料變成產(chǎn)品(包括污染物治理)的全部過(guò)程表示出來(lái)的圖紙。具體內(nèi)容1.確定工藝流程的組成2.確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向發(fā)酵生產(chǎn)中常用的載能介質(zhì)有水、水蒸氣、冷凍鹽水、空氣(真空或壓縮)等，其技術(shù)規(guī)格和流向可用文字和箭頭直接表示在圖紙中。3.確定操作條件和控制方法發(fā)酵生產(chǎn)中的主要工藝參數(shù)有溫度、壓力、濃度、流量、流速和pH值等。在工藝流程設(shè)計(jì)中，對(duì)需要控制的工藝參數(shù)應(yīng)確定其檢測(cè)點(diǎn)、顯示儀表和控制方法。4．確定安全技術(shù)措施對(duì)可能存在的安全問(wèn)題，確定相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急措施，如設(shè)置報(bào)警裝置、安全閥、安全水封、放空管、溢流管、防靜電裝置等。在特別注意開(kāi)車、停車、停水、停電等非正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下可能存在的各種安全問(wèn)題。5．繪制不同深度的工藝流程圖初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)階段，需繪制工藝流程框圖、工藝流程示意圖、物料流程圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；在施工圖設(shè)計(jì)階段，需繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖三、工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中最先開(kāi)始，但隨著工藝及其他專業(yè)設(shè)計(jì)的展開(kāi)，通常需要對(duì)初步的工藝流程設(shè)計(jì)進(jìn)行局部修改，所以幾乎是最后才完成。生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)經(jīng)歷三個(gè)階段：生產(chǎn)工藝流程示意圖——生產(chǎn)工藝流程草圖——生產(chǎn)工藝流程圖。工藝流程設(shè)計(jì)基本程序1．工藝路線的選擇（確定生產(chǎn)方法）2．確定工藝流程的組成和順序3．繪制工藝流程框圖用方框、文字和箭頭等形式定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程框圖。4．繪制工藝流程示意圖在框圖的基礎(chǔ)上，分析主要工藝設(shè)備，以圖例、箭頭和必要的文字說(shuō)明定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程示意圖5．繪制物料流程圖示意圖確定之后，即可進(jìn)行物料衡算和能量衡算。繪制物料流程圖。定性轉(zhuǎn)入定量。6．繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。進(jìn)行設(shè)備、管道的工藝計(jì)算以及儀表自控設(shè)計(jì)。繪制出初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，并列出設(shè)備一覽表。7．繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖初步設(shè)計(jì)經(jīng)審查批準(zhǔn)后，按照初步設(shè)計(jì)的審查意見(jiàn)，對(duì)工藝流程圖中設(shè)備、管道、閥門、儀表等修改、完善和進(jìn)一步的說(shuō)明?？衫L制出施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。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)工藝流程設(shè)計(jì)是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，工藝流程圖是指導(dǎo)施工的重要圖紙。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。選擇生產(chǎn)方法的主要依據(jù)如下：

1.原料來(lái)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

二、工藝流程的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)，必須考慮以下幾項(xiàng)原則：

1.保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，外銷產(chǎn)品還必須滿足銷售地區(qū)的質(zhì)量要求。2.盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。努力提高原料利用率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低水、電、汽及其他能量消耗，降低生產(chǎn)成本，使工廠建成后能迅速投產(chǎn)，在短期內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量要求，并做到生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠。3.盡量減少三廢排放量，有完善的三廢治理措施，以減少或消除對(duì)環(huán)境的污染，并做好三廢的回收和綜合利用。4.確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全。5.生產(chǎn)過(guò)程盡量采用機(jī)械化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。6.提高設(shè)備利用率第三節(jié)工藝流程的設(shè)計(jì)步驟一、生產(chǎn)工藝流程示意圖

此圖是在物料恒算前進(jìn)行，最簡(jiǎn)單的一種定性圖紙。其作用是定性表明原料變成產(chǎn)品的路線和順序，以及應(yīng)用的過(guò)程及設(shè)備，包括全部的單元操作和單元反應(yīng)。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)。例如啤酒生產(chǎn)的工藝流程示意圖。(工藝流程框圖）

二、工藝流程草圖的設(shè)計(jì)

工藝流程草圖是由物料流程、圖例、設(shè)備一覽表以及必要的文字說(shuō)明所組成，是初步設(shè)計(jì)階段的草圖。。示意圖——物料恒算——設(shè)備設(shè)計(jì)（計(jì)量和貯存設(shè)備等容積型設(shè)備的尺寸和臺(tái)數(shù)）——專業(yè)設(shè)備和通用設(shè)備設(shè)計(jì)選型（包括水電汽計(jì)算）——所有設(shè)備氯苯硝化制備硝基氯苯的物料流程圖㈠其制圖要求如下：1.應(yīng)表示出廠房各層樓面的標(biāo)高。2.畫出設(shè)備示意圖，設(shè)備的尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱且大致形似，并標(biāo)明其流程號(hào)。3.畫出設(shè)備的物料及水、汽、真空、壓縮空氣、冷凍劑等管線和流動(dòng)方向，以及管線上的主要閥門及管路附件如過(guò)濾器、疏水器等。

4.畫出必要的計(jì)量器具和控制儀表，如流量計(jì)、壓力表、溫度計(jì)等。5.必要的文字注釋，如廢水的下水道，廢料、廢氣及半成品、副產(chǎn)品的去向等。6.附注圖例，并按國(guó)家規(guī)定畫出圖簽、圖框。制圖比例大致按1：100進(jìn)行繪制，如設(shè)備過(guò)小或過(guò)大時(shí)則可采用1：50或1：200。（也可不按比例）㈡工藝流程草圖的繪圖步驟作圖時(shí)，按工藝流程由左至右展開(kāi)畫出，具體步驟為：1.把各層樓面的地面線用雙細(xì)線繪出，注上標(biāo)高。2.根據(jù)設(shè)備所處的相對(duì)高度，自左至右用細(xì)實(shí)線畫出各設(shè)備的外形輪廓有一定間距。3.物料管線用粗實(shí)線畫出，用箭頭標(biāo)明流向。4.水、汽、真空、壓縮空氣等動(dòng)力管線用細(xì)實(shí)線繪出，并標(biāo)出流向。5.畫出設(shè)備和管道上主要附件、計(jì)量和控制儀器以及閥門等。6.標(biāo)注設(shè)備流程號(hào)和輔助線。7.最后寫上必要的文字說(shuō)明。三、工藝流程圖的設(shè)計(jì)

工藝流程草圖設(shè)計(jì)——車間布置設(shè)計(jì)?！承┰O(shè)備的空間位置不合適，——需要修改和完善?！磸?fù)多次——確認(rèn)設(shè)計(jì)合理無(wú)誤——繪制生產(chǎn)工藝流程圖。第四節(jié)帶控制點(diǎn)的工藝流程

帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是表示全部工藝設(shè)備、物料管道、閥門、設(shè)備附件以及工藝和自控儀表的圖例、符號(hào)等的一種工藝流程圖。也稱工藝控制流程圖。是設(shè)計(jì)文件的必須的附件。一、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖基本要求

1.表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝設(shè)備，包括設(shè)備圖例、位號(hào)和名稱。2.表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝物料和載能介質(zhì)的名稱、技術(shù)規(guī)格及流向。3.表示出全部物料管道和各種輔助管道(如水、冷凍鹽水、蒸汽、壓縮空氣及真空等管道)的代號(hào)、材質(zhì)、管徑及保溫情況。

4.表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝閥門以及阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器等附件，但無(wú)需繪出法蘭、彎頭、三通等一般管件。5.表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部?jī)x表和控制方案，包括儀表的控制參數(shù)、功能、位號(hào)以及檢測(cè)點(diǎn)和控制回路等。二、圖面內(nèi)容：

1.圖形2.標(biāo)注3.圖例4.標(biāo)題欄三、表示方法1.比例與圖幅：原則：一個(gè)主項(xiàng)（車間、工序）繪一張流程圖，復(fù)雜的可拆分為數(shù)張（一張圖）。比例：可以1:100，1:200或1:50也可不按比例，標(biāo)題欄不用注明。圖幅：標(biāo)準(zhǔn)圖紙加長(zhǎng)2.設(shè)備的畫法⑴圖形：設(shè)備按比例細(xì)線（b/3）畫出主要輪廓⑵相對(duì)位置：按高低繪出⑶相同系統(tǒng)：3.設(shè)備標(biāo)注：⑴標(biāo)注內(nèi)容：位號(hào)和名稱位號(hào)在整個(gè)車間不能重復(fù)⑵標(biāo)注方式：放在圖形的上、下方，排成一行。同一高度，兩個(gè)以上設(shè)備圖形

按相對(duì)位置放在另一設(shè)備下方或用引出線引出，注在空白處。4.管道的表示方法：應(yīng)畫出所有的工藝物料和輔助物料的管道，初設(shè)簡(jiǎn)單；施工圖復(fù)雜；⑴管道畫法：

a.線形規(guī)定：

工藝管道用粗實(shí)線（b=0.9mm）

輔助管道用中實(shí)線（b=0.6mm）

儀表管用細(xì)（虛）實(shí)線（b=0.3mm）

b.交叉與轉(zhuǎn)彎：交叉轉(zhuǎn)彎

特別注意：管道應(yīng)畫直線不要畫斜線?。?！c.放氣口、排液口和液封口相同圖號(hào)不同圖號(hào)d.管道來(lái)向和去向：⑵管道標(biāo)注：

a.尺寸用公稱直徑：

d.管道等級(jí)

b.物料代號(hào):《管道系統(tǒng)圖形符號(hào)管道》e.流向

GB6567-86規(guī)定英文名稱的第一字母

c.管道序號(hào)：工藝流程順序編寫

f.其他尺寸：工藝對(duì)某些管道有一定要求，要標(biāo)注，液封管長(zhǎng)度，安裝坡度等。異徑管（接頭）有時(shí)要標(biāo)注兩端管徑。如：70/50或Dg70/505.管件與閥門的表示方法：管道應(yīng)用細(xì)實(shí)線畫出全部閥門和部分管件（盲板，大小頭、阻火器等），連接管件不畫。6.儀表控制點(diǎn)的表示方法：在相關(guān)的管道上并大致按安裝位置用代號(hào)、符號(hào)表示。符號(hào)規(guī)定：

a.參量代號(hào)

b.功能代號(hào)

c.儀表控制點(diǎn)符號(hào)

d.調(diào)節(jié)閥的符號(hào)：其圖形符號(hào)用細(xì)實(shí)線繪制，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體組成。7.地面和樓面：地面線用細(xì)實(shí)線，也可不畫。8.圖例和索引：簡(jiǎn)單在右上角復(fù)雜單獨(dú)列表二、不同