第二章_工艺流程设计3

1、化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering 复习上节课内容复习上节课内容 一、一、工艺流程的种类工艺流程的种类l工艺流程草图工艺流程草图l工艺物料流程图工艺物料流程图l带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图l管道仪表流程图管道仪表流程图 二、管道仪表流程图二、管道仪表流程图l通用设计规定：图纸规格、图幅、线条、比例、标注、表格、通用设计规定：图纸规格、图幅、线条、比例、标注、表格、图面布置等图面布置等l设备的表示方法：图形、设备标注（内容、位号、方式）设备的表示方法：图形、设备标注（内容、位号、方式）

2、 l管道的表示方法：管道画法管道的表示方法：管道画法( (线型交叉转弯等线型交叉转弯等) )；E0201Al管道的表示方法：管道画法管道的表示方法：管道画法( (线型交叉转弯等线型交叉转弯等) )；管道标注管道标注l阀门与管件的表示方法阀门与管件的表示方法 l仪表控制点的表示方法仪表控制点的表示方法 三、典型仪表的自控方案三、典型仪表的自控方案 四、工艺流程图计算机绘制软件四、工艺流程图计算机绘制软件化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering 2管道的管道的表示方法表示方法2. 2.管道的标注管道的

3、标注2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）第第1单元单元为为物料代号物料代号管段号管段号管道组合号管道组合号第第2单元单元为为主项编号主项编号第第3单元单元为为管道序号管道序号（相同（相同类别的物料在同一主项内以类别的物料在同一主项内以流向先后为序，顺序编号）流向先后为序，顺序编号）第第4单元单元为为管道规格管道规格（一般（一般标注公称直径，以标注公称直径，以mm为单为单位，只注数字）位，只注数字）第第5单元单元为为管道等级管道等级第第6单元单元为为绝热或隔声代号绝热或隔声代号(表表2-6)每根管道上都要标注管道号，一般标注每根管道上都要标注管道号，一般标注在水平管

4、道的上方和垂直管道的左侧。在水平管道的上方和垂直管道的左侧。 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering表表2-5 2-5 常用物料代号常用物料代号HWRCWRAR管道的管道的表示方法表示方法化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering第第5单元单元为为管道等级管道等级 (A1A) 第一单元：第一单元：管道的公称压力等级代号管道的公称压力等级代号，用大写英文字母，用大写英文字母表示；表示；其中其中A-GA-

5、G用于用于ASMEASME标准压力等级代号；标准压力等级代号；H-ZH-Z用于用于国内国内标准压力等级代号标准压力等级代号( (其中其中I I、J J、O O、X X不用不用) )。 例：例：A-2 MPa B-5 MPa H-0.25MPa P-4.0MPa A-2 MPa B-5 MPa H-0.25MPa P-4.0MPa 第二单元：第二单元：管道材料等级顺序号管道材料等级顺序号，用阿拉伯数字表示，用阿拉伯数字表示，由由1-91-9组成组成, ,由工程项目统一确定；由工程项目统一确定； 第三单元：第三单元：管道材质类别代号管道材质类别代号，用大写英文字母表示。，用大写英文字母表示。 例：

6、例： A- A-铸铁铸铁 B-B-碳钢碳钢 E-E-不锈钢不锈钢 G-G-非金属非金属管道的管道的表示方法表示方法化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering3 3 管道的编号和标注基本规则管道的编号和标注基本规则 工序内管道的编号顺序工序内管道的编号顺序，从管道仪表流程图，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。料介质管道逐根进行编号。 2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）管道的管道的表示方法表

7、示方法化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering管道仪表流程图示例管道仪表流程图示例NG天然气天然气AMW氨水氨水SG合成气合成气RAW一次水一次水IS生产污水生产污水 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering b 、前后连接的管道，前后连接的管道，不管规格或尺寸改变与否，不管规格或尺寸改变与否，只编一个管道号，只编一个管道号，若中间有分支到其它设备或管道若中间有分支到其它设备或管道的管道，则另编管道号

8、。的管道，则另编管道号。 3 3 管道的编号和标注基本规则管道的编号和标注基本规则 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringc. 由一台设备由一台设备(或管道或管道)到另到另一一设备（或管道）设备（或管道） 一台设备的不同管口到另一台设备一台设备的不同管口到另一台设备(或一根管道或一根管道)的的不同管口，每根管都要编管道号。不同管口，每根管都要编管道号。 2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）化工设计化工设计 Design of Chemical Engineering

9、Design of Chemical Engineering一台设备的不同管口一台设备的不同管口(或一根管道或一根管道)到另一台设备到另一台设备的相同管口的相同管口，每根管都要编管道号。 2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）流向箭头流向箭头：一般标绘在管道：一般标绘在管道改变走向改变走向、分支分支和和进入设备接管处。进入设备接管处。化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering表表-7-7表表-8-8四、管件与阀门的表示方法四、管件与阀门的表示方法在管道上需要用在管道上需要

10、用细实线细实线画出全部画出全部阀门阀门和部分管件和部分管件（如视镜、阻火器、异径接头、盲板、下水漏斗（如视镜、阻火器、异径接头、盲板、下水漏斗2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering常见阀门图例常见阀门图例 2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering带弹簧的气动薄膜执行机构

11、带弹簧的气动薄膜执行机构 截止阀（调节机构）截止阀（调节机构） 2.3.5 2.3.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering五、仪表控制点的表示方法五、仪表控制点的表示方法 管道仪表流程图上要以规定的管道仪表流程图上要以规定的图形符号图形符号和和仪表代号仪表代号，表示，表示出在管道、设备和仪表站上的全部仪表。出在管道、设备和仪表站上的全部仪表。仪表图形符号和文字代号应符合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过程测量与控制仪

12、表的功能标志及图形符号HG/T 20505-20002.2.5 2.2.5 管道仪表流程图（管道仪表流程图（PIPI）图形符号（细实线）图形符号（细实线）测量点测量点仪表符号仪表符号连接线连接线管线管线FICFIC116116FICFIC116116仪表位号仪表位号功能标志功能标志回路编号回路编号被测变量读出功能输出功能工序号（一或两位）顺序号（两或三位） 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering举例：举例：化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign

13、 of Chemical Engineering六六 、首页图简介（每套装置需编制一份）、首页图简介（每套装置需编制一份） 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化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering 读图:NG天然气天然气AMW氨水氨水SG合成气合成气RAW一次水一次水IS生产污水生产污水 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringn一、自动控制

14、系统一、自动控制系统n受控变量受控变量：生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的：生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。（如变量。（如温度、压力、流量、液位温度、压力、流量、液位等）等）n操纵变量操纵变量：为了调控受控变量而实际进行调节的变量。：为了调控受控变量而实际进行调节的变量。该变量对受控变量影响显著，且易于控制，如该变量对受控变量影响显著，且易于控制，如介质的流介质的流量量。n控制仪表控制仪表：作用是将受控变量的测量值与设定值：作用是将受控变量的测量值与设定值相比较相比较，产生一定的产生一定的偏差偏差，控制仪表根据该偏差进行一定的数学，控制仪表根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算

15、结果运算，并将运算结果以一定的信号形式送往以一定的信号形式送往执行器执行器，以，以实现对受控变量的自动控制。实现对受控变量的自动控制。2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringn一、泵类的自控方案一、泵类的自控方案n1. 1. 离心泵的控制方案离心泵的控制方案n离心泵的流量调节一般是采用离心泵的流量调节一般是采用出口节流出口节流的方法，也可以的方法，也可以使用使用出口旁路调节出口旁路调节方法。方法。(a)(a)控制泵的出口阀门开度控制泵的出口阀门开度 (

16、b)(b)控制泵的出口旁路控制泵的出口旁路2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 FCFC(a)泵的出口阀门开度控制方案(b)泵的出口旁路控制方案图2-7 离心泵的控制方案化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering图图2-10 2-10 压缩机分程控制方案压缩机分程控制方案n 二、压缩机的自控方案二、压缩机的自控方案2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 分程控制方案：分程控制方案：出口流量控制器操出口流量控制器操纵两个控制阀纵两个控制阀吸入阀只能关至一吸入阀只能关至一定开度定开度FC图

17、2-9 压缩机分程控制方案化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringn三、换热器的自控方案三、换热器的自控方案2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 （一）无相变时换热器的自控方案（一）无相变时换热器的自控方案 TC图2-11 热载体的流量控制方案热载体物料(a)单回路控制TC热载体物料FC(b)串级控制TC热载体物料(a)旁路控制控制载热体流量的控制方案控制载热体流量的控制方案 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical

18、 Engineeringn三、换热器的自控方案三、换热器的自控方案2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 （一）无相变时换热器的自控方案（一）无相变时换热器的自控方案 控制被控物料流量的控制方案控制被控物料流量的控制方案 TC图2-12 被控物料的流量控制方案热载体物料(a)改变被控物料流量TC热载体物料(a)改变物料旁路流量化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringn ( (一一) )釜式反应器的温度自动控制釜式反应器的温度自动控制 四、反应器的自控方案四、反应器的自控方案2.4 典型设备的

19、自控方案典型设备的自控方案 图2-16 釜式反应器的温度自动控制方案(a)用进料温度控制(b)用传热量控制物料M热载体TCM热载体TC物料化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineeringn( (二二) )固定床反应器的温度控制固定床反应器的温度控制 四、反应器的自控方案四、反应器的自控方案2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 图2-17 固定床反应器的温度控制方案(a)用进料浓度控制TCFC出料氨气空气(b)用进料温度控制(1)TC出料热载体进料化工设计化工设计 Design of Chemica

20、l EngineeringDesign of Chemical Engineeringn( (二二) )固定床反应器的温度控制固定床反应器的温度控制 四、反应器的自控方案四、反应器的自控方案2.4 典型设备的自控方案典型设备的自控方案 图2-17 固定床反应器的温度控制方案(C)用进料温度控制(2)TC出料(d)用冷料量控制TC出料进料进料化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering工艺流程图计算机绘制软件工艺流程图计算机绘制软件 一、计算机在绘制工艺流程图中的应用一、计算机在绘制工艺流程图中的应用

21、流程图绘制软件常用美国流程图绘制软件常用美国AutodeskAutodesk公司的公司的AutoCAD200 x AutoCAD200 x 。 利用其本身强大的开发功能进行了利用其本身强大的开发功能进行了AutoCADAutoCAD的二次开发的二次开发，出现，出现了很多专业软件：了很多专业软件：l 例如例如AspenTechAspenTech公司公司Aspen Plus Aspen Plus ；l 加拿大加拿大VMGVMG集团集团(Virtual Materials Group) (Virtual Materials Group) 开发的开发的 VMGSim VMGSim ；Chemstati

22、onsChemstations公司的公司的ChemCADChemCAD；l 青岛伊科思技术工程有限公司开发的青岛伊科思技术工程有限公司开发的ECSSECSS化工之星等。化工之星等。 绘制管道仪表流程图还必须使用专门的软件，例如：绘制管道仪表流程图还必须使用专门的软件，例如：l 上海尤里卡的上海尤里卡的PEDSPEDS三维配管工程设计系统、三维配管工程设计系统、l 中科辅龙的中科辅龙的PDSOFTPDSOFT三维工厂设计软件等都有绘制管道仪表流程三维工厂设计软件等都有绘制管道仪表流程图的功能，图的功能，l 深圳维远泰克公司还推出一款专门用于绘制工艺流程图的软件深圳维远泰克公司还推出一款专门用于绘

23、制工艺流程图的软件PIDCADPIDCAD。 化工设计化工设计 Design of Chemical EngineeringDesign of Chemical Engineering工艺流程图计算机绘制软件工艺流程图计算机绘制软件 二、用二、用PIDCADPIDCAD软件简介软件简介 PIDCADPIDCAD软件是深圳市维远泰克科技有限公司开发研制的，是软件是深圳市维远泰克科技有限公司开发研制的，是基于基于WindowsWindows操作系统和操作系统和AutoCAD2002AutoCAD2002、AutoCAD 2004AutoCAD 2004、AutoCAD2006AutoCAD2006平台从事工程设计、绘制管道、物料及仪表流平台从事工程设计、绘制管道、物料及仪表流程图的专业软件。按行业标准，建有国家标准图幅库、设备程图的专业软件。按行业标准，建有国家标准图幅库、设备符号库、阀门库、仪表库。利用符号库、阀门库、仪表库。利用PIDCADPIDCAD软件绘制的工艺物料软件绘制的工艺物料及管道和仪表流程图，使工厂的工艺、设备设计与管理变得及管道和仪表流程图，使工厂的工艺、设备设计与管理变得更加简单、实用、高效。更加简单、实用、高效。 PIDCADPIDCAD软件操作