化工设计复习题二

1、化工设计习题及解答 第一章化工设计概论 1 化工设计的种类有哪些？ 根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。 根据化工过程开发程序化工设计可分为： 概念设计、中试设计、基础设计和工程设计； 其中工程设计又 包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。 2请画出化工厂设计的工作程序示意图。 竈工设计,豪出丽 图)-2化工厂设计的工作稈序 3可行性研究报告包含哪些内容？ (1) 总论。包括项目名称、可行性研究的主办单位和负责人，可行性研究编制的依据和原则，可 行性研究的依据，项目提出的背景、投资必要性和经济意义，研究的范围和主要过程；研究的简要综合 结论，存在

2、的主要问题和建议。 (2) 市场预测。包括国内外市场情况预测和产品的价格分析。 (3) 产品方案及生产规模。对于老厂改、扩建和技术改造项目要结合企业现有内部和外部条件， 对产品方案和生产规模要作方案比较，进行优选。 (4) 工艺技术方案。包括工艺技术方案的选择、工艺流程和消耗定额、自控技术方案、主要设备 的选择和标准化等内容。 (5) 原料、原料、辅助材料及燃料的供应。 (6) 建厂条件和厂址方案。 (7) 公用工程和辅助设施方案。 (8) 节能。包括能耗指标及分析、节能措施综述、单项节能工程等内容。 (9) 环境保护与劳动安全。 (10) 工厂组织和劳动定员。 (11) 项目实施规划。包括建

3、设周期的规划实施进度规划等内容。 (12) 投资估算和资金筹措。 (13) 财务、经济评价及社会效益评价。 (14) 结论。包括综合评价和研究报告的结论等内容。 4. 设计任务书的内容主要包括哪些内容？ (1)项目设计的目的和依据； 2)生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则； (3) 矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件； (4) 资源综合利用、环境保护、三废治理的要求； (5) 厂址与占地面积和城市规划的关系； (6) 防空、防震等的要求； (7) 建设工期与进度计划； (8) 投资控制数； (9) 劳动定员及组织管理制度； (10) 经济效益、资金来源、投资回收年

4、限。 第二章工艺流程设计 1. 化工工艺设计包括哪些内容？ 生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计，对非工艺设计提 条件，设计说明书，概预算书。 2. 在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 先进性、可靠性、合理性； 资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。 3. 工艺流程设计的步骤有哪些？ 确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的 合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。 4. 工艺流程图的种类有哪些？ 工艺流程草图，工艺物料流程图

5、，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。 5. 管道仪表流程图有哪些版式？ 基础工程设计阶段有： 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)； 详细工程设计阶段有：E版PI图(详1版)、F版PI图(详2版)、G版PI图(施工版)。 6. 某管道标注为“ PG1310-300 A1A-H,表示什么意思？ 30第4*元十 10-第3单元 I 一 号 第2羊元道 PG-第羊元J管 H -第6单元 - L1A-第羊元 7 固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图 岀料 (a)用进料浓度控制(b )用进料温度控制I(c)用进料温度控制n(d)用冷料量控制 8

6、. PIDCAD软件具有哪些特点？ PIDCAD软件操作简单、方便易学，适合于工程技术、设计人员及高校师生从事化工工程设计、流 程图绘制时使用；结合工艺设备管理软件，可实现工厂工艺、设备信息化管理。 第三章物料衡算与热量衡算 习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38% (wt)和甲苯62%的混合溶液，要求馏出液中能 回收原料中97%的苯，釜残液中含苯不低于2%。进料流量为 20000kg / h，求馏出液和釜残液的流量 和组成。 解：苯的相对分子质量为 78,甲苯的相对分子质量为 92。以下标B代表苯。 38 Dxdb97.43 0.97 94.51kmol / h 作全塔苯的质量衡

7、算得 Fxfb Dxdb Wxwb 进料中苯的摩尔分数 xfb780.4196 FB 38 62 78 92 _2 釜残液中苯的摩尔分数 Xwb 尹98 0.02351 78 92 进料平均相对分子质量 M 0.4196 78 (1 0.4196) 92 86.13 进塔原料的摩尔流量 2000 F232.2kmol/h 86.13 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以 作全塔总质量衡算得F W D 将已知数据代人上述质量衡算方程得 232.2 W D 232.2 0.4196 94.51 0.02351 解得 W 124.2kmol / h, D 108kmol / h 组分 塔进料

8、 塔顶馏岀物 釜残液 kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) 苯 7600 38 97.43 41.96 7372.6 85.60 94.52 87.52 227.8 2.0 2.92 2.35 甲苯 12400 62 134.8 58.04 1240.2 14.40 13.48 12.48 11159.4 98.0 121.3 97.65 合计 20000 100 232.2 100 8612.8 100 108 100 11387.2 100 124.2 100 所以，Xdb 94

9、.5194.51 D 108 0.8752 习题2丙烷充分燃烧时要使空气过量25 %，燃烧反应方程式为: C3H8 5023CO2 4出0 试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。 解：以1mol入口丙烷为计算基准 根据反应方程式，1mol丙烷需要5mol的氧气与之反应，因氧气过量25%，故需要加入的空气量为 1.25 5 0.21 29.76mol 其中 O26.25mol, N223.51mol 烟道气中各组分的量: C3H8 0 mol N2 23.51 mol CO2 3 1 3mol 02 6.25 5 1.25mol h2o 4 1 4mol 因此，以1m

10、ol 入口丙烷为基准的物料衡算结果如下 入口 出口 C3H8 1 C3H8 0 02 6.25 02 1.25 N2 23.51 N2 23.51 CO2 0 CO2 3 H2O 0 H2O 4 合计 30.78 合计 31.76 从计算结果可以看出，当空气加入量为29.76mol时，可产生烟道气 31.76mol，所以，每产生 100mol 烟道气需加入的空气量为 100 29.76 93.7mol 31.76 习题3天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气的示意流程图 CO2 转化炉内进行烃类蒸汽转化反应，以甲烷为例，烃类蒸汽转化的反应方程式为 CH4+H2O垐 CO+3H2 天然气经一段转化炉转

11、化后继续进入二段转化炉反应, 中所需的氮气，同时，一段转化气中的一部分氢气遇 变换工序使混合气中的CO大部分转化为 在一段转化炉出口添加空气以配合合成氨原料气 O2燃烧供给系统热量。二段转化后再经一氧化碳 CO2和H2，CO转化为CO2和H2的方程式为 CO+H2O垐 CQ+3H2，变换后的气体进入脱除 C02工序脱除C02,再经甲烷化工序除去残存的微 量CO和CO2后作为合成氨合格原料气。 已知某厂天然气的组成为： 组分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10(正) C4H10（异） C5H12(正) C5H12（异） N2 CO2 合计 %（mol） 83.20 10.00 5.16 0.

12、69 0.50 0.06 0.05 0.33 0.01 100 要求合成氨原料气的组成为: 组分 H2 N2 Ar CH 4 合计 %（mol） 73.97 24.64 0.31 1.08 100 计算天然气的用量和空气的用量。 解：以100 kmol合成氨原料气为计算基准。 设天然气用量为 xkmol，添加空气量为ykmol。 (1)作系统N2平衡 因为在天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气过程中，N2没有参加反应，它的数量在反应器的进口、 出口物料中没有变化，作系统N2平衡得 0.0033X + 0.79y =24.64(A) (2)作系统氢平衡 甲烷转化制H2的计量关系推导如下： 甲烷蒸汽转

13、化反应过程CH4+H2O垐? CO+3H2 CO变换反应过程CO+H2O垐弋CQ +3H 2 总过程CH4 +2H 2O垐CQ +4H2 用同样的方法可推导出烃类蒸汽转化制H2的计量关系通式为 Cn H2n+2 +2nH 2O = nCO? +(3n+1)H2 因此，100kmol天然气可提供的理论 H2为 组分 烃量/kmol 可提供的理论烃量/kmol CH4 83.20 4 83.20=332.80 C2H6 10.00 7 10.00=70 C3H8 5.16 10 5.16=51.60 C4H10（正） 0.69 13 0.69=8.97 C4H10（异） 0.50 13 0.50=

14、6.50 C5H12（正） 0.06 16 0.06=0.96 C5H12（异） 0.05 16 0.05=0.80 N2 0.33 0 CO2 0.01 0 合计 100 471.63 因此，xkmol天然气进料可提供的理论H2为 471.63, xkmol 100 氢气燃烧的反应过程 2H2 +O2 = 2H2O 燃烧消耗的H2为 2 0.21 ykmol 作系统H2平衡得 471.63 x 2 0.21 y 73.974 1.08 (B) 100 式中(4 1.08)是合成氨原料气的 CH 4折合为 H2物质的量(mol) (A)式合(B)式联解得到 x 18.92kmol y 31.1

15、1kmol 因此，制造lOOkmol的合成氨原料气需加入天然气18.92kmol，一段转化炉出口需添加 31.11kmol的空 气。 习题4乙烯氧化为环氧乙烷的反应方程式如下： 1 C2H,g) 22(g)C2H4O2) 试计算0.1013MPa、25 C下的反应热。 解：乙烯(g)的标准生成热为h298, f乙烯 52.28kJ/mol 环氧乙烷(g)的标准生成热为 H；98,f,环氧乙烷 51kJ / mol 因此，0.1013Mpa , 25C下的反应热计算如下: 0 298,r (ni H 298, f )产物 (ni H 298, f )反应物 1 =1 ( 51) 1 52.28+

16、0= 103.3kJ/mol 2 习题5乙烯氧化制环氧乙烷的反应器中进行如下反应： 1 主反应CzH/g) O2(g)C2HQ(g) 2 副反应C2H4(g) 302(g)2CO2(g) 2H2O(g) 反应温度基本维持在 250C，该温度下主、副反应的反应的反应热分别为 h5)23105395kJ / kmol 乙烯H5231321726kJ / kmol 乙烯 乙烯的单程转化率为32 %，反应的选择性为69 %，反应器进口混合气的温度为210 C,流量 3 45000m (STP)/h,其组成如下: 组分 C2H4 N2 O2 合计 %(mol) 3.5 82.0 14.5 100 热损失

17、按反应放出热量的 5%考虑，求热载体移出的热量。 解：查得有关气体的热容数据如下： 组分 C2H4 O2 CO2 水蒸气 C2H4O N2 Cp /kJ /(kmol K 210C 64.43 31.38 30.04 250 C 66.94 31.67 45.56 35.35 103.8 30.17 假设如下热力学途径: 210 C下反应器入口混合气体热容 Cp 0.035 64.43 0.82 30.04 0.145 31.3831.44kJ/(kmol K) 250 C下反应器入口混合气体热容 Cp 0.035 64.940.82 30.17 0.145 31.6731.67kJ /(km

18、ol K) 因此，反应器入口混合气体在210 C250 C的平均热容为 - 1 Cp,m (31.4431.67) ?31.56kJ /(kmol K) 450004 H131.56(250210)2.536 104kJ /h 22.4 4500045000 H20.035 0.32 0.69 ( 105395)0.035 0.32 (1 0.69)( 1321726) 22.422.4 1.086 107kJ/h H H1 H2 2.536 1 06 1.086 1 078.324 1 06 kJ / h H H Q28.324 106 ( 4.162 105)4.162 105kJ/h 由

19、热载体移走的热量为 656 Q1H Q28.324 10( 4.162 10 ) 7.908 10 kJ / h 第四章设备的工艺设计及化工设备图 1. 简述泵的选用与设计程序 a. 确定泵型；b.确定泵的流量与扬程；c.确定泵的安装高度；d.确定泵的台数和备用率按泵的操作台数； e.校核泵的轴功率；f.确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量；g.选用电动机；h.填写选泵规格表。 2. 简述换热器的设计原则 a.换热器设计要满足工艺操作条件，长期运转，安全可靠，不泄漏，维修清洗方便，较高的传热效率， 流体阻力尽量小，安装尺寸符合要求；b.确定介质流程；c.确定终端温差；d.确定流速、流向和压力降； e.

20、确定传热系数和污垢系数；f.选用标准系列化的换热。 3. 填料塔设计程序 a. 汇总设计参数和物性数据；b.选用填料；c.确定塔径；d.计算填料塔压降；e.验算塔内 喷淋密度；f.计算填料层高度Z； g.计算塔的总高度H; h.塔的其它附件设计和选定。 4. 化工设备施工图的组成 a. 装配图表示设备的全貌、组成和特性的图样，它表达设备各主要部分的结构特征、装配和连接关 系、特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸及对外连接尺寸、技术要求等。 b. 部件图表示可拆或不可拆部件的结构、尺寸，以及所属零部件之间的关系、技术特性和技术要求 等资料的图样。 c. 零件图表示零件的形状、尺寸、加工，以及热处理和检验

21、等资料的图样。 d. 零部件图由零件图、部件图组成的图样。 e. 表格图 用表格表示多个形状相同尺寸不同的零件的图样。 f. 特殊工具图 表示设备安装、试压和维修时使用的特殊工具的图样。 g. 标准图（或通用图）指国家部门和各设计单位编制的化工设备上常用零部件的标准图和通用图。 h. 梯子平台图支承于设备外壁上的梯子、平台结构的图样。 i. 预焊件图设备外壁上保温、梯子、平台、管线支架等安装前在设备外壁上需预先焊接的零件的图 样。 j. 管口方位图设备上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、换热器折流板缺口位置；地脚 螺栓、接地板、梯子及铭牌等方位的图样。 k. 技术要求设备在制造、试验

22、、验收时应遵守的条款和文件。 l. 计算书设备强度、刚度等的计算文件。当用计算机计算时，应将输入数据和计算结果作为计算文 件。 m. 说明书 设备结构原理、技术特性、制造、安装、运输、使用、维护、检修及其它需说明的文件。 n. 图纸目录每个设备的图纸及技术文件的全套设计文件的清单。 5. 化工设备图的绘制方法及步骤 a.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图； b.尺寸和焊缝代号标注；c.编写零部件序号和管口符号； d.填写明细栏和管口表；e.填写设计数据表、标题栏等。 6. 化工设备图阅读的基本要求 a. 了解设备的性能，作用和工作原理； b. 了解设备的总体结构、局部结构及各零件之间的装配关系

23、和安装要求； c. 了解设备各零部件的主要形状、材料、结构尺寸及强度尺寸和制造要求； d. 了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。 7. 阅读的列管式固定管板换热器装配图 （1 ）概括了解 从标题栏、明细栏、技术特性表等可知，该设备的名称是列管式固定管板换热器，用途是使两种不 同温度的物料进行热量交换，其规格为 DN700 X 4000 （壳体内径X换热管长度），换热面积F=116m2 , 绘图比例1:10，由25种零部件所组成，其中有 14种标准件。 换热器管程内的介质是水，工作压力为0.4MPa，工作温度为3237 C，壳程内介质是物料丙烯丙 烷，工作压力为1.6MPa，工作温

24、度为4440C，换热器共有 5个接管，其用途、尺寸见管口表。 该设备采用了 1个主视图、2个剖视图、2个局部放大图和1个示意图。 （2 ）详细分析 I视图分析 图中主视图采用全剖视以表达换热器的主要结构及各管口和零部件在轴线方向的位置和装配情况； 主视图还采用了断开画法，以省略中间重复结构，简化作图；换热器内部的管束也采用了简化画法，仅 画出一根，其余均用中心线表示。 A A剖视图表示了各管口的周向方位和换热管的排列方式。B B剖视图补充表达鞍座的结构形 状及安装等有关尺寸。 局部放大图i、n表达管板与有关零件之间的装配连接关系。为了表示出件12拉杆的投影，将件 11定距管采用断裂画法。示意图

25、用以表达折流板在设备轴线方向的排列情况。 n装配连接关系分析 该设备筒体（件14）和管板（件6），封头（件1）和容器法兰（件4）的连接都采用焊接，具体结 构见局部放大图n；各接管与壳体的连接， 补强圈与筒体及封头的连接均采用焊接； 封头与管板采用法 兰连接；法兰与管板之间放有垫片（件 5）形成密封，防止泄漏；换热管（件 15）与管板的连接采用胀 接，见局部放大图I。 拉杆（件12）左端螺纹旋入管板，拉杆上套入定距管用以固定折流板之间的距离，见局部放大图 I；折流板间距等装配位置的尺寸见折流板排列示意图；管口轴向位置与周向方位可由主视图和A -A 剖视图读出。 川零部件结构形状分析 设备主体由筒

26、体（件 14）、封头（件1）组成。筒体内径为 700，壁厚为6,材料为Q235，筒体两 端与管板焊接成一体。左右两端封头（件1）与法兰（件4）焊接，通过螺栓与筒体连接。 换热管（件15）共有360根，固定在左、右管板上。筒体内部有弓形折流板（件 13） 14块，折流 板间距由定距管（件 11）控制。所有折流板用拉杆（件 12）连接，左端固定在管板上（见放大图I） , 右端用螺栓锁紧。折流板的结构形状需阅读折流板零件图。 鞍式支座和接管法兰均为标准件，其结构、尺寸需查阅有关标准确定。 管板有零件图，其结构形状可阅读零件图。 IV 了解技术要求 从图中的技术要求可知：该设备按钢制压力容器（GB15

27、0 1998）进行制造、试验和验收，采 用电弧焊、制造完成后，除进行水压试验外，还需进行气密性试验。 （3 ）归纳总结 通过上述分析可知： 换热器的主体结构由圆柱形筒体和椭圆形封头构成，其内部有360根换热管和 14块折流板。 设备工作时，冷却水自接管a进入换热管，由接管 d流出；温度高的物料从接管 b进入壳体，经折 流板曲折流动，与管程内的冷却水进行热量交换后，由接管e流出。 第五章车间布置设计 一、选择题 1 厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格称为柱网，沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用 （A ）依次编号。 A 、：2、3B （ A-、B、芒 C A 或 B 2. 在化工设备图中，设

28、备的轮廓，一般按比例用（A ）绘制。 A .粗实线（b）B.中实线（2b/3）C.细实线（b/3） D.点划线 3 在布置 （A ）时，应遵循缩短管长和顺应流程的原则。 A .换热器B.塔C .泵D .搅拌器 4.设备布置图中的标高用（ A ）表示。 A . mB . cmC. mmD .都可以 5 .在设备平面布置图中，设备标注为T-101b，其中T表示（B ）。 A .一种设备等级B .一种设备代号 C .设备一种材质D .一种设备保温等级 6. 在对塔进行布置时，对于（C）需采用独立布置方案。 A .将高度相近的塔B.数量不多、结构与大小相似的塔 C .单塔或特别高大的塔D.较小的塔 7

29、. 以下有关工程设计阶段及PID版次的叙述错误的是（B ）。 A .工程设计阶段分基础设计和详细工程设计两个阶段 B .在基础设计阶段，PID应完成初步设计条件版（A ）版，内部审核版（B 版）和用户批准版（C）版三个版次的设计 C 在详细工程设计阶段，PID应完成1版（详细设计1版），2版（详细设计2版），3版（施工版） 三个版次的设计 D 对于小型或成熟工艺装置的PID设计，至少应完成初步条件版，设计版和施工版三个版次 操作平台梯子的坡度为 65 ;通道通行部分的最小净空为 2.1 m。请问 上述设计中数据正确的是（D ） o A . B . C. D . 解答：D 正确答案。依据 车间布

30、置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，工艺设备与道路间的距 离为不小于1.0 m，工人操作时设备与墙面的距离不小于1.0 m，操作平台梯子的坡度一般不超过 45 特殊可达到60 。 14. 工艺专业提供的建议的设备平面布置图的用途是（A ）。 A. 装置布置专业、总图专业开展工作的依据，也是机泵计算、询价订货的依据。 B. 因制造周期长，需提前询价订货的机泵计算依据。 C. 指导供销人员采购设备的依据。 D. 指导设备安装施工的依据。 15. 在化工工艺设计中，其核心内容是（ A .工艺流程设计和生产方法的选择 C .工艺流程设计和车间布置设计 C ）。 B .车间布置设计和管道布置设计 D

31、.化工工艺计算和车间布置设计 16. 车间平面布置图每层平面应以其标高命名，对于一层内地面，表示方法（D ）正确。 A . EL100.0 平面B. EL0.0 平面 C. EL0.000 平面D. EL100.000 平面 17. 考虑厂房的柱网布置时，在满足工艺操作需要，满足设备安装、运转及维修需要的前提下，应选择 符合建筑模数的柱网。中国统一规定以（ B ） m的倍数为优先选用的柱网。 A . 2 B. 3 C. 4 D. 5 18. 下面为某一换热设备的设备位号，表示方法正确的为（ A ） o A . E0113B B . E-113B C . E113B D . E-0113B 19

32、 .考虑厂房立面布置时，厂房的高度主要取决于（D ）o A.设备的高低B.安装的位置 C .安装条件D .综合考虑上面三方面因素 20 .在化工厂厂房建筑设计时，单层厂房的宽度不应大于（A ）o A . 30m B . 22m C . 24m D . 18m 22 .车间设备布置时，一些高大设备多采用（A ） o A.露天布置，以减少建筑物的费用，降低毒物的积累。 B .室内布置，以保护设备，使设备不受冷、热的影响。 23 .车间设备布置时，为使管路尽量短和便于操作，通常设备多采用（B ）o A.按流程图出现的顺序布置。 B .按相似的设备布置在一起的分组布置。 24 .在车间设备布置时有许多

33、要求，如下几项要求中（C ）项不合理。 A.高大的设备尽量放在露天，以降低厂房造价。 B .设备布置时应留一定的间隙，有利于操作及检修。 C .设备布置时尽量使设备布局与其在流程图上出现的顺序一样。 D. 设备布置时应充分利用高位差布置有压差的设备。 二、简答题 1、简述车间布置设计的内容: 答：车间布置设计可分为车间厂房布置和车间设备布置。 车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内、按照在生产中和生活中所起的作 用进行合理的平向布置和平面布置。 车间设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。 2、简述车间设备布置的要求 答：满足生产工艺要求；

34、满足安装和检修要求；满足土建要求；满足安全、卫生和环保要求。 3、工艺对设备布置有哪些要求？ （1）满足工艺流程顺序，要保证水平和垂直方向的连续性。 （2）相同类型设备尽可能布置在一起。 （3）设备与设备之间按规定留足间距、留有操作空间，便于操作、维修。 （4 ）考虑设备互换使用的可能性。 （5）设备安排要考虑管路走向，走直线，少弯路。要有堆放原料，中间产物，产品的空地。 （6）注意劳动保护，传动设备要有足够的安全距离。 （7 ）留有扩建或扩产余地。 4、简述车间布置设计的原则 答：（1）最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要求。 （2）有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土地。 （3）要为车

35、间的技术经济指标、先进合理以及节能等要求创造条件。 （4）考虑其他专业对本车间布置的要求。 （5）要考虑车间的发展和厂房的扩建。 （6）车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求。 （7）本车间与其他车间在总平面图上的位置合理，力求使它们之间输送管线最短，联系最方便。 （8）考虑建厂工区的气象、地质、水文等条件。 （9）人流物流不能交错。 5、简述车间平面布置的内容和要求 答：内容：将生产设施、生产辅助设施、生活行政设施、其他特殊用室在平面上进行合理布置。 要求： （1）适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程系统、运输系统等结合成一个有机整体。 （2）保证经济

36、效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。 （3）便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。 （4）生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。 （5）要考虑将来扩建、增建和改建和余地。 6、简述车间设备布置的内容 答：（1）确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置； （2） 确定某个在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置； （3） 确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸； （4） 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸； （5）其他。 设备布置的最终结果表现是设备布置图。 7、简述车间设备布置图的内容 （1）一组视图；（2）

37、尺寸及标注；（3）安装方位标；（4）说明及附注；（5）设备一览表；（6）标题栏。 三、看图回答问题 醋酐残液蒸馏岗位设备布置图 iE (M. N* maifi I irti tttii ILH) *蓋 If fl 醋酐残液蒸馏岗位流程说明：醋酐残液进入残液蒸馏釜，使残液中的醋酐蒸发变成蒸汽，再经冷凝 器冷凝为液态醋酐，进入醋酐受槽施加负压，然后去醋酐贮槽；蒸馏釜中蒸馏醋酐后的残渣，加水后再 加热、冷凝，得到的醋酐经醋酸受槽施加负压后去醋酸贮槽。本系统为间断操作，通过阀门进行控制。 回答问题： （1 ）醋酐残液蒸馏岗位的设备布置图包括5.000平面 图和1-1剖面 图。 （2） 从平面图可知，本

38、系统的真空受槽 A、B和蒸馏釜布置在距北墙 1600 mm，距轴分别为3800 mm、2000 mm、6000 mm的位置处；冷凝器的位置距北墙 500 mm，与醋酸受槽 V1103A间的水 平距离为1000 mm。 （3） 从A-A剖面图可知，蒸馏釜和真空受槽 A、B布置在标高为_5 m的楼面上，冷凝器安装在标高 卫 m的支架上。 第六章管道布置设计 1.管道布置设计的内容有什么？ 答：（1 ）确定车间中各个设备的管口方位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

39、车间中所有管道在平面和立面的空间位置，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。 2 管道布置设计应符合的标准有哪些？ 答：HG/T20549-1998化工装置管道布置设计规定和 SH3012-2000石油化工管道布置设计通则 3.真空管线布置设计时应注意什么？ 答：真空管线应尽量短 ，尽量减少弯头和阀门，以降低阻力，达到更高的真空度。 4 管道布置时管道焊缝的设置，应符合哪些要求？ 答：管道对接焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于100mm公称直径小于 150mm的管道上两相邻对接焊缝的中心间距不应小于外径，且不得小于

40、50mm公称直径等于或大于 150mm的管道上两相邻对接焊缝的中心间距不应小于150mm 5 管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时应如何处理？ 答：应加套管，套管与管道间的空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道 的热位移。管道上的焊缝不应在套管内，并距离套管端部不应小于150mm套管应高出楼板、屋顶面 50mm管道穿过屋顶时应设防雨罩。管道不应穿过防火墙或防爆墙。 6. 玻璃管等脆性材料管道应如何处理？ 答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹，避免管道破裂时溅出液体 ，发生意外。 7. 管架已有哪些标准设计？ 答：HG/T21623-1990管架标准图和 HG/T

41、21640-2000H型钢结构管架通用图。 &管道支架按其作用分哪几种？ 答：管道支架按其作用分固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧吊架。 9. 立式容器的管口方位划分为哪两部分？ 答：立式容器的管口方位取决于管道布置的需要。一般划分为操作区和配管区两部分。加料口，温度 计和视镜等经常操作及观察的管口布置在操作区，排出管布置在容器底部。 10. 卧式容器的人孔如何布置？ 答：人孔可布置在顶上，侧面或封头中心，以侧面较为方便，但在框架上支撑时占用面积较大，故以布置 在顶上为宜。人孔中心高出地面3.6m以上应设操作平台。 11. 换热器的配管要求是什么？ 答：配管时管道要尽量短，操作、维修要方便。在

42、管廊上有转弯的管道布置在换热器的右侧，从换热器 底部引出的管道也从右侧转弯向上。从管廊的总管引来的公用工程管道，可以布置在换热器的任何一 侧。将管箱上的冷却水进口排齐，并将其布置在冷却水地下总管的上方，回水管布置在冷却水总管的管 边。换热器与邻近设备间可用管道直接架空连接。管箱上下的连接管道要及早转弯，并设置一短弯管， 便于管箱的拆卸。 12. 塔的管道固定与热补偿要注意什么？ 答：管道固定与热补偿塔的管道直管长，热变形大，配管时应处理好热膨胀问题。塔顶气相出口管 和回流管是热变形较大的长直管，且重量较大，为防止管口受力过大，在靠近管口的地方设固定支架， 在固定支架以下每隔4.511米(DN2

43、5DN300)设导向支架，由较长的水平管(形成二臂部很长的L 形自然补偿器)吸收热变形。 13. 管道布置图的设计依据？ 答：管道布置图是以带控制点工艺流程图、设备布置图、设备装配图及土建、自控、电气等专业的有 关图样、资料为依据，根据管道布置原则和相关标准做出合理的布置设计，并绘出管道布置图。 14. 管道支架的 编号含义是什么？ 答：管架由五个部分组成： X X-X X XX 管架斤号 音逍舟宜国的尼号 徐架生風邹am鮎琪 什罠类别 15. 管道的标注分几部分？ 答：管道布置图中的管道应标注四个部分，即管道号（管段号）（由三个单元组成）、管径、管道等级 和隔热或隔声，总称为管道组合号。管道

44、号和管径为一组，用一短横线隔开；管道等级和隔热为另一 组，用一短横线隔开，两组间留适当的空隙。 16. 管道布置图的比例和图幅如何定的？ 答：常用的比例有 1： 30,也可采用1 : 25或1： 50，但同区的或各分层的平面图，应采用同一比例。 管道布置图图幅应尽量采用A0,比较简单的也可采用 A1或A2。同区的图应采用同一种图幅。图幅不 宜加长或加宽。 17 管道布置图的分区原则和方法是什么？ 答：由于车间（装置）范围比较大，为了清楚表达各工段管道布置情况，需要分区绘制管道布置图时，常 常以各工段或工序为单位划分区段，每个区段以该区在车间内所占的墙或柱的定位轴线为分区界线。 区域分界线用双点

45、划线表示，在区域分界线的外侧标注分界线的代号、坐标和与该图标高相同的相邻 部分的管道布置图图号。 18管道布置图的阅读步骤？ 答：（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，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。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。 19. 管道轴测图的内容有哪些？ 答：管道轴测图一般包括以下内容：（1 ）管段及所属阀门、管件、仪表控制点等图形符号；（2）尺寸和 标注；（3）方向标；（4）技术要求；（5 ）材料表；（6 ）标题栏。 20. 管口方位图的视图如何画？ 答：非定型设备应绘制管口方位图，采用A4图幅，以简化的平面图形绘制。 每一位号的设备绘一张图， 结构相同而仅是管口方位不同的设备，可绘在同一张图纸上， 对于多层设备且管口较多时，则应