工艺流程-工艺流程设计教材(ppt 121页)

化工设计 Design of Chemical Engineering 第二章 工艺流程设计 工艺流程设计概述 工艺流程图 化工典型设备的自控流程 1 化工设计 Design of Chemical Engineering 学习目的和要求 ： 目的： 用图解形式来表达整个生产工艺过程 . 要求： 熟悉工艺流程选择的原则及其设计方法； 掌握工艺流程图包括的内容：比例与图幅、设备 的表示方法、管道的表示方法、阀门与管件的表 示方法、仪表控制点的表示方法； 掌握工艺流程图、设备图的绘制方法及阅读。 2 化工设计 Design of Chemical Engineering 2-1 工艺流程设计概 述 工艺流程设计的 原则 工艺流程选择的 任务 生产方法和工艺流程设计的 步骤 工艺流程设计的 方法 3 化工设计 Design of Chemical Engineering n 工艺流程设计 和 车间布置设计 是决定整个车间 基本面貌的关键性步骤，工艺流程设计是 工艺设 计的核心 ； n 工艺流程设计是在 确定原料路线 和 工艺技术路 线 的基础上进行的； n 所谓工艺技术路线就是 把原料加工成产品的方 法 。其内容包括： 工艺流程 、 生产方法 、 工艺设 备 、 技术方案 。 4 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.1.1 生产方法和工艺流程选择的原则 l 现代化工的 “三大支柱 ”：化工工艺、自动 控制、材料，决定了化工装置的 先进性 、 可靠性 、 经济性 和 可行性 . 5 化工设计 Design of Chemical Engineering 例 1： 美国 20世纪 50年代为了搞 “继电器接点电路合成研究 ”， 曾联合几家实验室研究了 5 年、耗资 50万美元，完成后发表 成果时，才发现该项目早已被其他人完成； 例 2： 二十世纪 80年代，上海某保温瓶厂研究以镁代银涂层， 花了十年时间才试验成功，然而国外早在 1930年就有该项目 的专利报道。 n 1先进性 先进性是指在化工设计过程中 技术上的先进 程 度和 经济上的合理 可行。 2.1.1 生产方法和工艺流程选择的原则 6 化工设计 Design of Chemical Engineering n 2可靠性 可靠性主要是指所选择的 生产方法 和 工艺流程 是否成熟可靠。 应当坚持 一切经过试验的 原则， 不允许把未来 的生产工厂当作试验工厂 来进行设计。 另外，要考虑原料供给的可靠性，对于一个建 设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。 2.1.1 生产方法和工艺流程选择的原则 7 化工设计 Design of Chemical Engineering n 中国人民的 消费水平 及各种化工产品的消费趋势； n 资金 筹措和 外汇贮备 情况。 n 中国化工生产所用的 化工原材料及设备用金属 材料 的供应情况； n 中国 化工机械设备及电气仪表 的制造能力； n 中国 环境保护 的有关规定和化工生产中 三废排 放 情况； n 劳动就业与化工生产自动化水平 的关系； n 3合理性 8 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 (1) 搜集资料，调查研究 路线的发展情况与动向等） （技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 9 化工设计 Design of Chemical Engineering 国内外各种生产方法及工艺流程，生产现状与发展规划； 原料来源、产品特点及应用情况； 试验研究技术报告； 综合利用及三废处理情况； 生产技术的先进程度（水平），生产连续化、自动化程度； 安全技术、劳动保护与卫生措施； 生产设备的大型化及制造、运输情况； 基本建设投资和产品生产成本，车间（装置）占地面积； 水、电、汽、燃料的用量及供应，主要基建材料的用 量及供应； 厂址、地质、水文、气象等资料，工厂环境与周围的情况。 资料收集与整理的内容主要包括以下几个方面： 10 化工设计 Design of Chemical Engineering n (2) 落实设备 设备类型与制造厂商 n (3) 全面对比 对调研结果进行全面分析对比 （分为三种类型：国内已有定型产品；需要进口； 国内需重新设计制造） 11 化工设计 Design of Chemical Engineering 全面分析对比的主要内容： n 建设费用及产品成本； n 生产能力及工艺技术情况； n 产品的质量指标及产品规格情况； n 几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势； n 原材料、能量消耗情况； n 三废的产生及治理情况； n 安全生产与劳动保护措施 ; n 其他特殊情况 12 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.1.3 工艺流程设计的任务 n 2绘制 工艺流程图 n 1确定生产流程中各个生产过程的具体内容、 (5) 合理利用原料及能量； 顺序和组合方式 (1) 确定整个流程的组成 ； (2) 确定每个过程或工序的组成； (3) 确定操作条件； (4) 控制方案的确定； (7) 制定安全生产措施。 (6) 制定三废的治理方法； 7 13 化工设计 Design of Chemical Engineering n (1) 确定整个流程的组成 例如 合成氨 生产工艺： 己内酰胺 生产工艺： 14 化工设计 Design of Chemical Engineering n(2) 确定各个过程或工序的组成 例如 : 合成氨工艺中的变换工段： 碱洗： CO2 + NaOHNa 2CO3 + H2O 变换反应： CO + H2OCO 2 + H2 水洗： CO2 + H2O H2CO3 15 化工设计 Design of Chemical Engineering n(3) 确定操作条件 1） 温度 ； 2） 压力 ； 3） 组成 ； 4） 反应的转化率 ）精馏塔工艺参数的确定 ）反应器操作参数的确定 1）塔压 (实质上是塔顶塔釜温度选取的问题 )； 2）回流比； 3）产品纯度和回收率； 16 化工设计 Design of Chemical Engineering 17 化工设计 Design of Chemical Engineering 18 化工设计 Design of Chemical Engineering 19 化工设计 Design of Chemical Engineering 20 化工设计 Design of Chemical Engineering n(4) 确定控制方案 a 离心泵的流量控制 21 化工设计 Design of Chemical Engineering b 液位控 制 22 化工设计 Design of Chemical Engineering c 两个液相的界面控制 (液 -液分离 ） d 塔压调节 23 化工设计 Design of Chemical Engineering 工艺流程的四个重要部分 ： 1 4 3 2.1.4 工艺流程设计的方法 2 原料预处理 三废处理 产物后处理 反应过程 其他 相关措施及设计 24 化工设计 Design of Chemical Engineering (1).反应过程的合成 连续或间歇（产量、市场需求、操作上特殊要求） n 3)能量供给、移出方式 n 2)输入、输出条件 首先确定过程的操作方式和输入、输出条件： 输出： 确定 目的产品和流股数 （反应产品有 6个去向：主产品、联产或副产品、低价 值的燃料、排空、循环、有害物去三废处理） 输入条件：进口的原料是否需经预处理（根据杂质的 毒性、反应性、量） n 1)操作方式： 25 化工设计 Design of Chemical Engineering 例乙苯反应器内的反应如下 ： 乙烯 +苯 乙苯 乙苯 +乙烯 二乙苯 二乙苯 +苯 乙苯 二乙苯 +乙烯 三乙苯 三乙苯 +苯 乙苯，二乙苯 乙苯、二乙苯 甲苯、二甲苯、正丁苯、 异丙苯、 杂环化合物 26 化工设计 Design of Chemical Engineering 4) 反应器的选型 ： 形状：管式、釜式、塔式 换热方式：等温、绝热、非等温非绝热 反应物系的相态：均相、非均相（气固、气液、气液固） n 反应器的分类 n 反应器选型的判据 反应器类型（即反应介质的相态，此为最简单、首先使用 的判据）； 催化剂失活速度； 由反应的浓度效应决定的混合要求； 由反应的热负荷和温度效应决定热量传递和温度控制要求； 相际传质和化学反应的相对速度。 27 化工设计 Design of Chemical Engineering (2) 原料预处理过程 纯化 预热（冷） 汽化 干燥 粉碎 筛分 提纯精制 混合 配制 压缩 28 化工设计 Design of Chemical Engineering (3) 产物后处 理 n 产品处理 (作为 下一工序原料 进行筛选、包装、灌装、 计量、贮存、输送等 ) n 副产物 处理 （设计制备、包装、贮运等） n 未反应物 循环利用 (返回反应过程或加工成副产物 ) n 产物 处理 (分离净化 ) 29 化工设计 Design of Chemical Engineering 例 2-1 用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯 已知原始数据：混酸组成 (摩尔分数 ,下同 )为 HNO347%、 H2SO4 49%、 H2O 4%；氯苯与混酸中 HNO3的摩尔比为 1:1.1; 硝化温度 80; 硝化时间 3h;硝化废酸中含硝酸 1.6%,含 混合硝基氯苯为获得混合硝基氯苯量的 1%。试用方案比 较的方法，确定硝化及后处理工艺流程。 30 化工设计 Design of Chemical Engineering A、硝化 -分离工艺方案 31 化工设计 Design of Chemical Engineering B、硝化 -分离 -萃取工艺方案 32 化工设计 Design of Chemical Engineering C、硝化 -分离 -萃取 -浓缩工艺方案 33 例 2-2 生物柴油原 理 CH2OCOR1 CHOCOR2 + 3CH3OH CH2OCOR3 CH2OH CHOH + CH2OH CH3OCOR1 CH3OCOR2 CH3OCOR3 催化剂 酯交换法反应机理： 34 生物柴油的制造 : 植物油与甲醇（乙醇）酯交换制得 棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植 物油以及海藻等 化学法 液碱催化 固体碱催化 二段催化 酶催化 35 36 lurgi公司醇解工艺 ： 37 连续脱甘油工艺（ CD Process）： 38 化工设计 Design of Chemical Engineering (4). 三废处理 相关政策法规 尽量综合利用，变废为宝；污染问题不解决， 不允许投产 所含有害物质在排放前应该达到排放标准； 三废：废气、废液、废渣 ; 化学工业职业标准 化工三废处理工 工业三废（废水、废气、废物）相关法律 法规条文释义与违法处理程序、标准及案例 分析实务全书 工业三废处理新工艺新技术与检测控制标 准规范及环境影响评价实用手册 工厂与环境 -三废的弊害与治理 国外石油化工三废 39 化工设计 Design of Chemical Engineering (5). 其他相关措施及设计： n 确定公用工程的配套措施 n 确定操作条件和控制方案 n 制定切实可靠的安全生产措施 n 保温、防腐的设计 40 化工设计 Design of Chemical Engineering (1）过程简介 主反应 : Cl2+ H2O HCl+ HClO HClO+ C3H6ClC 3H6OH 副反应 : C3H6+ Cl2C 3H6Cl2 ClC3H6OH + C3H6+ Cl2HCl+ (C 3H6Cl)2O （ 二氯异丙基醚 ) 皂化反应 : 2ClC3H6OH + Ca(OH)2CaCl 2+H2O + 2C3H6O 例 : 环氧丙烷过程概念设计 41 化工设计 Design of Chemical Engineering (2）现有生产装置情况 42 化工设计 Design of Chemical Engineering n 1)二氯丙烷由氯气与丙烯在气相中直接反应的 产物 n 2)二氯异丙基醚是串联副产物 要抑制 副 反应，提高反应的选择性，须阻止氯气 与丙烯接触，降低主产品氯丙醇的浓度。 (3）过程分析和试验 43 化工设计 Design of Chemical Engineering (4）小试流 程 44 化工设计 Design of Chemical Engineering 已知条件 : 1）气相法丙烯选择性 86% 液相法 -94%; 2）皂化反应选择性 99%; 3）精馏塔 PO回收率 99.5%; 4）循环气组成 C3H6 30%, C3H8 70%; 5）丙烯进料组成 C3H6 99.5% C3H8 0.5%; 6）循环比（循环气比丙烯进料） 7.5; 7）丙烯价格 3900元 /吨 ; 8）氯价格 800元 /吨 ; 9）电价格 0.65元 /kw.h。 (5) 对小试数据的初步评价 45 化工设计 Design of Chemical Engineering 以 100kmol丙烯进料计，可对两种工艺的可变成本进行 计算，结果如下： 对多数化工产品，可变成本占生产成本 80%左右，投资 折旧约占 10%，且两工艺的皂化工段相同，因此液相法 比气相法总生产成本低 10%以上，经济上占优势。 46 化工设计 Design of Chemical Engineering （ 6） 流程和工艺参数的改进 概念设计的任务之二，考察小试数据是否齐全， 流程、工艺参数是否可改进。 （ 1）压力：加压，利于溶氯 ; （ 2）温度：提温对反应无利，但利于皂化，可 省换热器 ; （ 3）丙烯由并联改为串联，增强传质 ; （ 4）溶氯填料塔改为喷射溶氯，降低造价 ; （ 5）加压下溶氯试验（常压下氯丙醇、盐酸水溶液的氯 溶解度偏差较小，加压后可能偏差较大。需要研究 人员补充试验） ; （ 6）材质试验（尤其温度对腐蚀的影响） 47 化工设计 Design of Chemical Engineering （ 7） 中试装置设计 概念设计任务之三，研究有无必要建立中试装置， 确定中试的规模、范围及中试解决的问题和取得的 数据。 n 1)必要性 气体分布器孔径增大，传质情况发生变化； 新材料（氟塑料）、新设备（喷射溶氯）试验； n 2)中试装置的地点 n 3)中试装置的流程 (可用单个循环反应间歇操作 ) n 4)中试规模 48 化工设计 Design of Chemical Engineering 2-2 工艺流程图 工艺流程草图或示意图（方框图） 工艺物料流程图（物料衡算图） 带控制点的工艺流程图 49 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.2.1 工艺流程图的定义与分类 程，并用图形描绘出来。 定义 地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过 把各个生产单元按照一定的目的要求，有机 50 化工设计 Design of Chemical Engineering 方框流程图 工艺流程草 (简 )图 图例和设备一览表组成 工艺物料流程图 列入初步设计阶段的设计 带控制点工 艺流程图 初步设计阶段和施工图阶段的设计文件中 分类 不编入文件，包括物料流程、 文件中 51 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.2.2 工艺流程草图 图 2-1 脱硫系统工艺方案流程图 1一罗茨鼓风机； 2一脱硫塔； 3一氨水槽； 4-1、 4-2一氨水 泵； 5一空气鼓风机； 6一再生塔； 7一除尘塔 图例 物料流程 设备一览表 设备示意图 流程管线及流向箭头 文字注释 又称方案流程图或流程示意图，是用来表达整个工厂或 车间生产流程的图样。并不编入设计文件中。 52 化工设计 Design of Chemical Engineering 流程线（带箭头）： 2.2.3 工艺物料流程图 车间（工段）： 来源、去向等 ;在流程下方用物料表的形式分别列出物料 的名称、质量流量、质量分数及摩尔流量、摩尔分数等。 在设备附近列出热量衡算结果。 长方框、细实线 (0.25mm) 主要物料线、粗实线 (1mm) 标注： 车间名称，各车间原料、半成品和成品的名称、 主要反应物料衡算和能量衡算的结果，使设计 流程定量化，是 初步设计阶段 的主要设计成品 . 53 化工设计 Design of Chemical Engineering 图 2-2 M/DBT工艺物料流程图 54 化工设计 Design of Chemical Engineering (1) 将 所有工艺设备 的简单形状按工艺流程顺序展 示在同一平面上 ; (2) 配以连接 主、辅物料管线 ， 主要阀件 、仪表控 制点 (包括工艺参数的测量点 及 自动控制方案 )等符 号 ; (3) 注写设备位号及名称 ; (4) 注写代号、符号及其他标注的说明 ; (5) 填写标题栏，注写图名、图号。 2.2.4 带控制点工艺流程图 带控制点工艺流程图是一个工程项目设计的一个 指导性文件，也是各专业开展设计的依据之一。 55 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 又称施工流程图，是借助 统一规定的图形符号和文字代 号 ，用图示的方法把建立化工工艺装置所需的 全部设备 、仪表、管道及主要管件 ，按其各自的功能，为满足工 艺要求和安全、经济目的而组合起来，以起到描述工艺 装置结构和功能的作用。 它是施工设计阶段的主要成品之一 ,是工艺流程设计、设 备设计、管道布置设计和自控仪表设计的综合成果。 它包括 全部物料管线 、 主要公用工程管线以及辅助管线 和 全部阀门、管件 ，标注 所有测量、调节仪表 和 控制器 的安位位置和功能代号 。 56 化工设计 Design of Chemical Engineering l PI图在基础工程设计阶段应绘制 A版 PI图 (初版 ) 、 B版 PI图 (内审版 )、 C版 PI图 (用户版 )及 D版 PI图 ( 确认版 )；在详细工程设计阶段应绘制 E版 PI图 (详 1 版 )、 F版 PI图 (详 2版 )、 G版 PI图 (施工版 )。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 57 化工设计 Design of Chemical Engineering 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 58 化工设计 Design of Chemical Engineering PI图的内容 :(1)图形 (2)标注 (3)图例 (4)标题栏 代号、符号及其他标注的注明，有时还有设备位 号的索引等。 设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的 尺寸、数据等。 将各设备的简单形状按 工艺流程次序 展在同一平面 上 ,配以连接的 主辅管线管件、阀门、仪表控制点符 号 等 . 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 59 化工设计 Design of Chemical Engineering 一 . 通用设计规定 (1)图纸规格与图幅 应采用标准规格，并带有标题栏。一般采用 A0或 A1标准尺寸图纸 ,对同一装置只能使用一种规格 图纸 ,且不允许加长加宽或缩短。 HG20519-92 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HG20559-93 管道仪表流程图设计规定 通用规定2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 60 化工设计 Design of Chemical Engineering (2)线条与比例 平行线之间的最小间隔不小于最宽线条宽度 的两倍，且不得小于 1.5mm,最好为 10mm;同一张 图纸上 ,同一类线条宽度应一致 ;单根线条宽度 不应小于 0.25mm.(表 2-1) 通用规定 比例： 1:100或 1:200，也有用 1:50。实际并 不全按比例绘制。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 61 化工设计 Design of Chemical Engineering (3)文字和字母的标注 通用规定 字体一般要求 : 高度：高度不小于 2.5号字， 0号（ A0）和 1号（ A1） 图纸的汉字高度应大于 5mm; 指数、分数、注脚尺寸的数字一般采用 小一号 字体， 且和分数线之间至少应有 1.5mm的空隙； (1) 7号和 5号字体用于设备名称、备注栏、详图的题首字； (2) 5号和 3.5号字体用于其他具体设计内容的文字标注、 说明、注释等； (3) 文字、字母、数字的大小在同类标注中应相同。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 62 化工设计 Design of Chemical Engineering 通用规定 (4)工艺管道仪表流程图 存在相同系统的总系统图： 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 63 化工设计 Design of Chemical Engineering 待定及需要说明内容的表示方法 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 64 化工设计 Design of Chemical Engineering 供货范围责任分界的表示方法 成套设备范围框 成套 (配套 )供应设备的表示方法 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 65 化工设计 Design of Chemical Engineering 通用规定 (5)备注栏、详图和表格 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 66 化工设计 Design of Chemical Engineering 通用规定 (6)图面布置 设备： 顺流程从左到右，同时顺管道的连接。 塔、反应器、储罐、换热器、加热炉： 从图面水 平中线往上布置。 泵、压缩机、鼓风机、振动机械、离心机、运输 设备、称量设备： 图面 1/4线以下。 中线以下 1 4高度： 走管道。 其他设备： 布置在流程要求的位置。 例：高位冷凝器要布置在回流罐上面，再沸器要 靠塔放置，吊车放在起吊对象的附近等。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 67 化工设计 Design of Chemical Engineering 图面布置要求 画塔、反应器、 储罐、换热器、 加热炉设备区域 画管道区域 画管道区域 画泵、压缩机、鼓 风机、振动机械、 离心机、运输设备 、称量设备区域 设备布置在流程要求的位置 68 化工设计 Design of Chemical Engineering 图面布置要求 没有安装高度 (或位差 )要求的设备： 要符合流程 流向，便于管道的连接。 有安装高度 (或位差 )要求的设备及关键的操作台： 在适宜位置表示出这个设备 (或平台 )与地面或其 他设备 (平台 )的相对位置，注以尺寸 (或标高 )，不 需按实画图。 总图面： 不宜太挤，四周要留有一定空隙，推 荐与边框线的最小距离和一般图面安排如图所示。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 69 化工设计 Design of Chemical Engineering 二 .设备的表示方法 (2) 设备的线条：中线； (3) 设备的大小：相对比例； (4) 设备的位置：相对高度 (1) 一般不按比例，按 HG20519.31规定的设备和 机械的图例，显示设备形状特征的外形轮廓；并表 示出设备的类别特征、内外部构件。 1.设备的画法 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 70 化工设计 Design of Chemical Engineering 表 2-2 常用设备和机械的图 例 设备隔热层 地下或半地下设备的表示 地下或半地下设备应表示地 面线图 ( )和本体地 下深度（ EL 99.300）。 EL100.000 隔热设备的表示 在图中相应部位画出 一段隔热层图例。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 71 化工设计 Design of Chemical Engineering 化工设备图例、代号 ？旋风分离器，工业炉 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 72 化工设计 Design of Chemical Engineering 设备位号在整个车间内不得重复 ,施工图设计与初步设计设 备编号、设备名称一致。设备名称也应前后一致。 在水平方向上设备位号和名称应标注成一行。 n 标注的内容： n 标注的方式： 2. 设备标注 由两部分组成 :大写英文字母 +阿拉伯数字 如 J 1 01 设备类别代号 + 设备所在主项 + 设备在该工 序同类设备中的顺序号 ; 设备位号及名称。 第一处：标注在设备旁，标注设备位号，不注设备名称； 第二处：表示在设备相对应位置的上方或下方，在位号线上注 定设备位号，在位号线下注写设备名称。 设备的 表示方法 n 设备位号 通常要表示两处设备位号 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 73 化工设计 Design of Chemical Engineering 管道仪表流程图示例 第 1处 第 2处 化工设计 Design of Chemical Engineering 设备标注方法 : 如何填写分类号见图 例 HG20519.3192 设备位号 设备位号线 设备位号线用粗实线绘制 F 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 75 化工设计 Design of Chemical Engineering 设备类别 英文代号 设备类别 英文代号 混凝土和砖石结构设备 A(X) 电气设备 N 工业炉、预热炉、反应炉等及其附 件，如烧嘴、烟囱等 B(X) 小型成套设备或移动式设备 P 换热器、再沸器、蒸发器、冷凝器 等 C(E) 公用物料设备 U 转化器、反应器、再生器等 D(R) 机运设备 V 塔类。如精馏塔、汽提塔、萃取塔 、吸收塔、解吸塔等 E (T) 催化剂和化学品 W 立式或卧式储槽、储罐、球形储罐 、气柜等 F(V) 其它辅助设备 Y 泵、压缩机、真空泵、鼓风机、排 风机、驱动机等 J (P,C) 消防和安全设备 Z 特殊设备。如电解槽、过滤机、干 燥器、离心机、破碎机 L(M) 设备类别代号（ 括号内表示旧设备类别代号） 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 76 化工设计 Design of Chemical Engineering 设备技术特性数据 只有工程特殊需要才标注设备技术特性数据 ; 不同设备对设备的技术特性数据要求是不同的。 C1101 高压二氧化碳冷却器 3.2106kJ/h 700ID4500， 120m2 T.： S.S. 1Cr18Ni9Ti S.： C.S. 热负荷换热器内径 700和传 热管长度 4500 换热面积 120m2 管程材料不锈钢 壳程材料碳钢 如果图中出现英文缩写 ,查管道仪表流程图上的缩写 化工设计 Design of Chemical Engineering 设备的关键的限位尺寸的标注 限位尺寸 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 78 化工设计 Design of Chemical Engineering 三 . 管道的表示方法 图上一般应画出 所有工艺管道 、 阀门和主要 管件 、 全部 辅助物料管道和公用物料连接管道。 辅助物料管道和公用物料连接管道只需绘出 与设备、机械或工艺管道相连接的一小段，在这 一小段上要包括对工艺参数起调节、控制、指示 作用的 阀门 、 仪表 和 相应的管件 ，并用管道连接 标志表明与该管道接续的公用物料分配图图号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 79 化工设计 Design of Chemical Engineering 图 2-4n 来向和去向 n 交叉与转弯（尽量避免交叉，交叉时断开线 粗的倍间隙；尽量水平或垂直。） n 放气 （ 管道上边 ）、 排液 （ 管道下边 ）、 液封 （ U型按实际比例长度表示 ）：全画 三 . 管道的表示方法 1.管道的画法 图 2-6n 管道线型规定 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 80 化工设计 Design of Chemical Engineering 管道的 表示方法 图 2-6常用管道线型 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 81 化工设计 Design of Chemical Engineering 图 2-4 管道图纸连接的画法 连接标志： 画一个由中实线构成的 20mm 5mm门勺矩形框； 框中： 连接图的图号；辅助物料、公用物料管道接续标 志内注明该辅助物料、公用物料类别的公用物料分配 图图号。 连接标志连接线： 则注明物料来向或去向的设备位号或 管段号（管道号只标注基本管道号）。 管道的 表示方法2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 82 化工设计 Design of Chemical Engineering 管道仪表流程图示例 化工设计 Design of Chemical Engineering图 2-5 管道标注示例 1 管道的 表示方法 2 3 4 5 2.管道的标注 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 84 化工设计 Design of Chemical Engineering 表 2-3 常用物料代号HG 20559.5-93 管道的表示方法 85 化工设计 Design of Chemical Engineering b. 第二部分 工程的工序 (主项 )编号和管道顺序号 工程的工序编号单元： 工程的工序 (主项 )编号是工程项目给定的每 一个工序 (主 项 )的识别号。 用两位数字表示，如 01、 10等。 管道顺序号单元： 顺序号为一个工序 (主项 )内对一种物料介质按顺序排列的 一个特定号码。 每一个工序对每一种物料介质，都从 01（或 001）起编号 ，管道顺序号用二位（或三位）数字表示，当管道多于 999时 ，管道顺序号用四位数字表示。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 86 化工设计 Design of Chemical Engineering c. 第三部分 公称通径 公制尺寸管道：采用 HGJ-90标准中 系列外径管 者，只需注数字，如 DNl00、 DNl50只表示为 100、 150，单位 “mm”省略；若采用 HGJ-90标准中 系列 外径管（ ISO管子），则需在数字后加 “B”，如 300B 。 英制尺寸管道：如焊接钢管，亦用公称通径表示， 如 2表示为 50，单位 “mm”省略。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 87 化工设计 Design of Chemical Engineering d. 第四部分 -管道等级 (A1A) 第一单元 ： 管道的公称压力等级代号 ，用大写英文印 刷体字母表示； 其中 A-K用于 ANSI标准压力等级代号 (其中 I 、 J不用 )； L-Z用于 国内 标准压力等级代号 (其中 O、 X不用 ) 。 L-1.0MPa M-1.6MPa N-2.5MPa 第二单元： 顺序号 用阿拉伯数字表示，从 1开始 ,由工程项目统一确定； 第三单元： 管道材料类别，用大写英文印刷体 字母表示。 B-碳钢 E-不锈钢 G-非金属 H-衬里及内防腐 HG 20519.38-92 88 化工设计 Design of Chemical Engineering 隔热及隔声代号： HG 20559.6-93规定采用 一个或两个大英文字母表示。代号字母见 管 道仪表流程图隔热保温防火和隔声代号 HG 20559.6-93。 字母代号见 :表 2-4,表 2-5,表 2-6 P37 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 89 化工设计 Design of Chemical Engineering 3 管道的编号和标注基本规则 a. 工序内管道的编号顺序 ，从管道仪表流程图 第一张图起，按图序和流程顺序对每一种物 料介质管道逐根进行编号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 管道仪表流程图示例 化工设计 Design of Chemical Engineering b 、 两设备之间的管道， 不管规格或尺寸改变与否 ，只编一个管道号，若中间有分支到其它设备或管 道的管道，则另编管道号。 3 管道的编号和标注基本规则 化工设计 Design of Chemical Engineering c. 管道顺序号应保留到一台设备或在另一条管道的连 接点终止。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering d. 由设备或管道到同一位号加下标区分（非系列）的 多个设备的连接管道以及多个同位号设备到另外设 备或汇集管道的各分管道要编管道号。 有总管 (即管端有封头 )时，总管编一管道号，到每台 设备的分管道，则另编号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 无总管时 ， 以到同一位号最远的一台设备的管道编 一个管道号，其余的则另编管道号。 最远一台设备的管道编号是 PL1206 ，其余编号 为 PL1204 和 PL1205 。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering e. 由一台设备 (或管道 )到另 一 设备的管道 一 台设备的不同管口到另一台设备的不同管口 (或一 根管道 )，每根管都要编管道号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 一台设备的不同管口 (或一根管道 )到另一台设备 的相同管口 ，每根管都要编管道号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 一台设备 (或管道 )的一个管口到另一台设备上的多个 管口 ： (一 )接受设备的多个接管口用途相同 ，只用一个管口 ，其余管口为备用口、切换口，只编一个管道号。 塔的进料口 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering (二 ) 接受设备上有相同用途的多个接受管口 (同时使用 )和有不同用途的多个接管口 ，每根管道要编管道号。 化工设计 Design of Chemical Engineering e. 连通两根管道的旁路管 (不是控制阀的旁路 )、安全 阀进出口的旁路管以及设备、管道的回流管 均要编管 道号。 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 等）的符号。 表 -7 表 -8 四、管件与阀门的表示方法 在管道上需要用 细实线 画出全部阀门和部分管件 （如视镜、阻火器、异径接头、盲板、下水漏斗 HG 20519.32-92 管道仪表流程图中管道、管件阀门及 管道附件图例 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 101 化工设计 Design of Chemical Engineering 常见阀门图例 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 102 化工设计 Design of Chemical Engineering 带弹簧的气动薄膜执行机构 截止阀（调节机构） 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 103 化工设计 Design of Chemical Engineering 五、仪表控制点的表示方法 工艺流程中的仪表及控制点应该在有关管道上，并大致按 安装位置用 文字代号 、 图形符号 给予表示。 图形符号 和 文字代号 组合起来，可以表示工业仪表所 处理的被测变量和功能； 字母代号 和 阿拉伯数字编号 组合起来，就组成了 仪表 位号 。 仪表图形符号和文字代号应符合 过程测量与控制仪 表的功能标志及图形符号 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 104 化工设计 Design of Chemical Engineering n 仪表功能标志由 1个首位字母和 1-3个后继字母组 成。第一个字母表示被测变量，后继字母表示读出 功能、输出功能。 五、仪表控制点的表示方法 1. 仪表功能标志 P39 表 2-9 仪表的字母代号 P40 表 2-10 常用组合字母 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 105 化工设计 Design of Chemical Engineering 仪表位号由 仪表功能标志 和 仪表回路编号 两部分组成。 仪表回路编号可以用 工序号 +顺序号 组成。 在一个检测控制系统中，一个回路中的每一个仪表或 元件都应标注仪表位 2. 仪表位号 仪表控制点 的表示方法 FIC 1 16 功能标志 工序号 顺序号 回路标志 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 106 化工设计 Design of Chemical Engineering 2） PI图中，仪表位号的标注方法是将字母代号 填写在圆圈的上半部分，数字编号填写在圆 圈的下半部分。 常规测量仪表图形符号见 表 2-12。 3. 仪表图形符号 1）监控仪表的图形符号 在 PI图上用规定图形和细实线画出。 仪表安装位置的图形符号见 表 2-11； 仪表控制点 的表示方法 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 107 化工设计 Design of Chemical Engineering 表 2-11 仪表安装位置图形符号 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 108 化工设计 Design of Chemical Engineering 测 量 点 控制阀图 形符号 执行机构 图形符号 信号线 仪表位号 仪表型式、安装位置的图形符号 从管道引到仪 表的连接线 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering 仪表调节控制系统示例图 : 仪表位号标注的方法： 字母代号 图形符号的上半圆中 数字编号 图形符号的下半圆中 2.2.5 管道仪表流程图（ PI） 化工设计 Design of Chemical Engineering （六 ）首页图简介 编写符号说明物料代号 设备图形符号管件符号阀门形式 设备代号 管线编号 设备位号 管线符号 其它 编号说明 化工设计 Design of Chemical Engineering 读图 : NG 天然气 AMW 氨水 SG 合成气 RAW 一次水 IS 生产污水 化工设计 Design of Chemical Engineering 化工设计 n 一、泵类的自控方案 n 1. 离心泵 n 离心泵的流量调节一般是采用出口节流的方法，如图 2- 7(a)。也可以使用旁路调节方法 (见图 2-7(b)，旁路调节 耗费能量，其优点是调节阀的尺寸比直接节流的小。 2.4 典型设备的自控方案 (a)控制泵的出口阀门开度 (b)控制泵的出口旁路 图 2-7 离心泵的拴制方