1、第一章第一章 化工工艺图化工工艺图作业要求作业要求平时作业：平时作业：统一用统一用A4纸（允许正反面用），铅笔绘制，纸（允许正反面用），铅笔绘制，要求作图规范、整洁。右下角写明学号、姓名。要求作图规范、整洁。右下角写明学号、姓名。期末大作业：期末大作业：AutoCAD绘制，打印机或绘图仪输出。绘制，打印机或绘图仪输出。作业成绩和课堂提问按作业成绩和课堂提问按25%计入总成绩。计入总成绩。王王 莉莉 化工学院化工学院参考书目参考书目1、化工制图、化工制图 靳士兰靳士兰 邢凤兰邢凤兰 主编，国防工业出版社主编，国防工业出版社2、化工制图、化工制图 巍崇光巍崇光 郑晓梅郑晓梅 主编，化学工业出版社主
2、编，化学工业出版社3、化工制图、化工制图AutoCAD实战教程与开发方利国编，化学工业出版社实战教程与开发方利国编，化学工业出版社为什么要上化工制图这门课？为什么要上化工制图这门课？绪绪 论论一、化工制图的内容和重要性一、化工制图的内容和重要性1、了解化学、了解化学化工的差别化工的差别以煤为原料生产合成氨为例:C NH3气化气化 C、O2、H2O CO、H2、CO2CO变换变换 CO+H2O =CO2+H2脱碳脱碳 除去混合气体中的CO2合成合成 N2+H2 =NH3?反应条件苛刻如何实现工程化？在技术上能够实现的前提下进行工程设计工程设计。再以其中CO变换制氢为例：CO+H2O =CO2+H
3、2+H工艺过程：工艺过程：除水 预热 配比水蒸气（过量）反应回收热量反应 回收热量回收多余水蒸气 蒸汽冷凝液分离由设备、管道、仪表等组成生产工艺流程。工艺流程。通过设计图纸指导完成化工工程建设并指导生产：通过设计图纸指导完成化工工程建设并指导生产：表达生产设备、物料表达生产设备、物料流向和顺序及控制方法等；流向和顺序及控制方法等；按图纸加工非标设备、管道；按图纸加工非标设备、管道；按图纸统计管道、阀门、仪表等器材；按图纸统计管道、阀门、仪表等器材；按图纸安装施工；按图纸安装施工；化工工程技术人员的工作：实现化学反应的工程化。应掌握应掌握绘图绘图和和看图看图的能力的能力工程图样是工程界的语言（图
4、形、符号、文字说明）工程师用工程图样表达设计思想，进行技术交流。计算机辅助设计计算机辅助设计(Computer Aided Design)AutoCAD绘图绘图由物由物 图，由图图，由图 物物本门课程主要讲解化工图样的绘制方法和规则。本门课程主要讲解化工图样的绘制方法和规则。化工图样特征：化工图样特征：表达内容范围广表达内容范围广，与其他相关专业联系密切相关专业联系密切，涉及建筑、电气、仪表自控、设备、材料等专业。化工生产的特点：化工生产的特点：无机化工、石油化工、轻化工、精细化工、医药化工等测量和自动控制仪表管道、阀门、各种管件等；反应器、换热器、储反应器、换热器、储存容器、塔设备存容器、塔
5、设备泵、压缩机、风机、离心机等泵、压缩机、风机、离心机等流体输送和分离设备流体输送和分离设备设备：设备：管道系统：管道系统：仪表：仪表：其他：其他：厂房建筑、公用工程（水、电、气、暖通）工艺流程由设备、管道、阀门、仪表等组成：+（1）总说明部分总说明部分 全厂总工艺流程图或物料平衡图；（2）总图运输部分总图运输部分 厂区位置图、总平面图等；（3）化工工艺部分化工工艺部分 工艺流程图、设备布置图、管道布置图；工艺流程图、设备布置图、管道布置图；（4）化工设备部分化工设备部分 化工机器图、化工设备图化工设备图（5）自动控制部分 仪表控制原理图、接线图等；（6）土建部分 建筑图、结构图（7）给排水部
6、分（8）采暖通风部分（9）电气部分2、化工图样的分类、化工图样的分类化工图样化工机器图化工设备图化工设备图化工工艺图工艺流程图工艺流程图设备布置图设备布置图管道布置图管道布置图本课程主要内容分五章：工艺流程图、设备布置图、管道布置图、化工设备图，AutoCAD绘图。物料流程图物料流程图(PFD)管道仪表流程图管道仪表流程图(PID)管道平面图管道平面图管道轴测图管道轴测图泵、压缩机、风机、离心机、包装机等流体输送设备，由泵、压缩机的专业进行设计，设计时根据工艺计算选型。(定型设备)反应器、换热器、储存容器、塔设备等，需要进行工艺计算。根据工艺要求进行设计制造非标设备设备布置图设备布置图管口方位
7、图管口方位图化工图样的分类化工图样的分类:二、化工设计的相关标准规范：二、化工设计的相关标准规范：（1）设计规范）设计规范u HG20519-2009化工工艺设计施工图内容和深度统一规定，含6个部分：一般要求一般要求：施工图成品文件组成、图纸目录的编写要求、设计说明和设计规定。工艺系统工艺系统：首页图、管道仪表流程图、设备一览表、管道特性表等。设备布置设备布置：分区索引图、设备布置图、设备按照材料一览表等。管道布置管道布置：管道布置图、管道轴测图、管道材料表、管架表、伴热系统等。管道机械管道机械：对产生特殊应力的管道的设计规定。管道材料管道材料：管道压力等级代号、材料代号等。HG/T 2054
8、6-2009 化工装置设备布置设计规定；HG/T20549 化工装置管道布置设计规定GB50316工业管道设计规范；GB150-2010 固定式压力容器；其他：管道、阀门标准、设备零部件标准等。（2）相关专业书籍、手册）相关专业书籍、手册化工原理、化工反应工程、化工热力学、化工工艺学、化工仪表化工工艺设计手册 30万吨甲醇装置小型合成氨厂小型合成氨厂CO变换装置变换装置第第 一一 章章 工艺流程图工艺流程图定义：定义：工艺流程图是用来表达物料从原料到产品全部生产过程的图样。工艺流程图是用来表达物料从原料到产品全部生产过程的图样。分类：分类：根据设计阶段的不同，工艺流程图可分为：物料流程图物料流
9、程图PFD（Process Flow Diagram）做什么？做什么？管道仪表流程图（管道仪表流程图（Piping&Instrumentation Diagram）PID（P&I D）（带控制点流程图）怎么做？怎么做？过程：过程：由定性到定量、由浅入深、各专业协作、逐步完善。重要性：重要性：工艺流程设计是化工工程设计的核心，相关专业的设计内容和条件均要满足工艺设计的要求。一、一、方案流程图方案流程图（一）方案流程图的作用与内容（一）方案流程图的作用与内容定义：定义：定性地表达工厂或车间生产流程的图样。作用：作用：用于工艺方案的讨论，是管道仪表流程图的设计依据，是工艺计算的对象。基本内容：基本内
10、容：图形：图形：设备示意图、管道流程线；标注：标注：设备位号与名称、特性数据，物料名称、流向、来向和去向；标题栏标题栏1、一般规定、一般规定(1)图幅和比例图幅和比例根据内容选择A1、A2；不要求比例，应但保持设备的相对大小协调。(2)图线图线主物料管道线：主物料管道线：粗实线0.9 1.2，设备：设备：细线0.15 0.3。（二）（二）方案流程图的画法方案流程图的画法E0201J1.3 工艺物料流程图工艺物料流程图用水冷凝精馏装置精馏装置装置由哪些设备组成？装置由哪些设备组成？工艺流程图工艺流程图设备布置图设备布置图管道布置图管道布置图化工设备图化工设备图化工机器图给排水图仪表控制原理图、接
11、线图电气图建筑图结构图保温结构图设计这样一套化工装置要绘制哪些图样？设计这样一套化工装置要绘制哪些图样？（1）用细实线细实线按按规定图例规定图例或或设备外部形状设备外部形状画出设备示意图画出设备示意图（2）设备之间的相对位置及管口位置：设备示意图之间的距离以布置流程线合理方便为原则；设备示意图之间的高低位置高低位置及设备上重要接管口的位置重要接管口的位置应大致符合实际情况；（即管口位置必须符合设备的结构特征（即管口位置必须符合设备的结构特征）（3）相同设备可只画出一台（套）。设备、机器图例见教材35页。设备图例反映了设备的特征设备图例反映了设备的特征2、设备的画法、设备的画法设备示意图之间的高
12、低位置及设备上重要接管口的位置应大致符合实设备示意图之间的高低位置及设备上重要接管口的位置应大致符合实际情况：对于图中换热器，设际情况：对于图中换热器，设A为冷流体，为冷流体，B为热流体为热流体ABBAAABBA流体走壳程，B流体走管程。固定管板换热器：固定管板换热器：通过本课程的学习，通过本课程的学习，了解一些化工设备了解一些化工设备的知识。的知识。只有了解设备才能只有了解设备才能正确画好流程图！正确画好流程图！化工设备的结构特点化工设备的结构特点共同特点：共同特点：主体（外壳）是压力容器，内部装有各种强化传热、传质的构件。反应同时换热例如氯乙烯合成反应器。例如气体通过催化剂床层流化床流化床
13、固体颗粒处于悬浮运动状态 3、工艺（管道）流程线的画法、工艺（管道）流程线的画法（1）用粗实线粗实线画出主要物料的流程线，用箭头标明物料流向，在流程线的起始和终了位置注明物料的名称，来源和去向；（2）流程线交错时，竖断 横断（3）避免流程线与设备示意图重叠，当流程线与设备出现交错时，应将流程线曲折绕过设备示意图；（4）流程线之间、流程线与设备之间的距离应分别大致相等，流程线排列要整齐；连接 例例2：合成氨工艺流程图：合成氨工艺流程图驰驰-1循环气循环气-2-1-1-2-2-1-2说明：说明：工艺物料，工艺物料，冷却介质，冷却介质，杂质杂质N2、H2混合气混合气液氨液氨-1-2E0201J1.3
14、 工艺物料流程图工艺物料流程图用水冷凝连续精馏塔4、设备位号与名称的标注、设备位号与名称的标注（1）设备名称和位号的编写规则：）设备名称和位号的编写规则：粗甲醇储槽粗甲醇储槽F0201C0201预塔再沸器预塔再沸器C0204加压塔回流槽加压塔回流槽F0205常压塔冷凝器常压塔冷凝器C0202预塔回流泵预塔回流泵J0201预塔冷凝器预塔冷凝器氨冷器氨冷器E0402油分离器油分离器V0401冷却塔冷却塔E0403氨合成塔氨合成塔T0401水冷器水冷器E0404循环压缩机循环压缩机C0401氨分离器氨分离器V0402混合气氨冷器混合气氨冷器E0401例例1:例例2:A.设备名称的编写设备名称的编写a
15、)设备原名加工艺用途的限定词；（尽可能反映设备的用途）尽可能反映设备的用途）如：贮槽：浓氨水浓氨水贮槽贮槽 ；泵：铜液铜液泵泵 烃泵：卸车卸车烃泵烃泵；灌装灌装烃泵烃泵b)附属于主设备的辅助设备辅助设备名称前应加上主设备名称主设备名称的限定词，但可简化；如：萃取解吸塔萃取解吸塔蒸发器蒸发器 萃解塔萃解塔蒸发器蒸发器 预精馏塔预精馏塔回流泵回流泵 预塔预塔回流泵回流泵 预精馏塔预精馏塔冷凝器冷凝器 预塔预塔冷凝器冷凝器 c)一般只用文字，不用字母或其它代号；如：氢氧化钠贮槽 不写成 NaOH贮槽 d)尽可能采用通行的习惯名称，简洁，便于阅读、记忆。B.设备位号的编写设备位号的编写在主项内分类顺序
16、编写在主项内分类顺序编写主项划分：主项划分：将整个工艺流程按生产过程的特点分成若干个部分，每一部分称为将整个工艺流程按生产过程的特点分成若干个部分，每一部分称为一个主项。一个主项。依照流程的先后次序依次为第一主项、第二主项、依照流程的先后次序依次为第一主项、第二主项、，当主项数超，当主项数超过过9 9个时，主项代号用两位数字表示。个时，主项代号用两位数字表示。主项一旦确定，所有图样都必须严格执行。主项一旦确定，所有图样都必须严格执行。C0401A位号线（粗实线）位号线（粗实线）相同设备尾号相同设备尾号设备顺序号设备顺序号主项代号主项代号设备分类代号设备分类代号没有实际意义没有实际意义可省略可省
17、略主项划分举例主项划分举例合成氨生产过程分为：合成氨生产过程分为：第一种：第一种：1 2 3 4 5 6 7 原料、造气、脱硫、变换、脱碳、精练、合成原料、造气、脱硫、变换、脱碳、精练、合成 第二种：第二种：1 2 3 4净化净化设设 备备 类类 别别代代 号号塔塔T泵泵P压缩机、风机压缩机、风机C换热器换热器E反应器反应器R工业炉工业炉F火炬、烟囱火炬、烟囱S容器（槽、罐）容器（槽、罐）V起重运输设备起重运输设备L计量设备计量设备W其它机械其它机械M其它设备其它设备X常用设备分类代号常用设备分类代号n 采用设备英文名称首字母采用设备英文名称首字母设备分类代号：区分不同类型设备分类代号：区分不
18、同类型的设备，的设备，查阅相关的化工设计规范或手册。n 采用设备中文名称首字母采用设备中文名称首字母如：泵如：泵 B 换热器换热器H 容器容器R 塔塔T n 课本课本P7-8页页 表表1-2（来自（来自 HG 20559-93管道仪表流程图设计规定）设备顺序号设备顺序号 在同一主项内，按照设备类别，按照设备类别，按流程顺序依次编号。按流程顺序依次编号。相同设备尾号相同设备尾号 所谓相同设备相同设备是指设备结构大小完全相同、设备执行的任务完全一致。作用有两种：增加生产能力增加生产能力或备用设备备用设备。如设计选用三台泵，2开1备 相同设备主项号和顺序号完全一致，用尾号表示出相同设备的个数。例如：
19、P0302A P0302B P0302C（2）设备位号的一致性）设备位号的一致性同一工程设计中同一设备在不同设计阶段的不同类型的图同一工程设计中同一设备在不同设计阶段的不同类型的图样中，位号必须一致。样中，位号必须一致。不同的设计阶段设备增减时怎么办？处理方法：处理方法：施工图设计阶段取消设备则保留空号保留空号，增加设备则在该主项内按已存在的同类设备顺序号后依次编号顺序号后依次编号。例：例：初步设计阶段：R101 R102 R103 R104施工图设计阶段：R101 空号空号 R103 R104施工图设计阶段：R101 R102 R105 R103 R104（3）设备的特性数据）设备的特性数据
20、特性数据：反映设备基本性能的数据。如：贮槽（容积 V=100m3）、换热器（传热面积S=15m2）、塔（塔径 Di=700mm）泵Q=3m3，H=15m。定型设备可相关设计手册查到不同设备的特性参数，根据工艺计算选型，非标设备要根据工艺计算结果由设备专业进行设计。（4）设备名称、位号和特性数据的标注方式）设备名称、位号和特性数据的标注方式不带指引线不带指引线，在设备图形的正上方或正下方标注在设备图形的正上方或正下方标注，排列整齐成一排或多排；也可标注在设备图形内部设备图形内部或旁边空白处旁边空白处。5、工艺流程线的标注、工艺流程线的标注（1）在流程线的起始和结束位置分别标注物料的名称名称，来来
21、源源和去向去向；（2）物料的流向用箭头标注在流程线上。方案流程图的其他内容：表示出关键阀门和控制方案等。方案流程图的其他内容：表示出关键阀门和控制方案等。作 业绘制绘制 图图1-1，注意设备外形用细实线，流程线用粗实线，注意设备外形用细实线，流程线用粗实线，给出图例说明。给出图例说明。并查阅资料写出甲醇精馏的流程概述。并查阅资料写出甲醇精馏的流程概述。为了便于说明流程，可将相应设备位号写在设备图形内为了便于说明流程，可将相应设备位号写在设备图形内或旁边，并给流程线编号。或旁边，并给流程线编号。提示：三台精馏塔的作用如下：提示：三台精馏塔的作用如下：预塔：从塔顶排除不凝成分，塔底液相去加压塔；预
22、塔：从塔顶排除不凝成分，塔底液相去加压塔；加压塔：塔顶气体冷凝后得到甲醇产品，塔底液相去常压塔；加压塔：塔顶气体冷凝后得到甲醇产品，塔底液相去常压塔；常压塔：塔顶气体冷凝后得到甲醇产品，塔底残液排出（可进一步常压塔：塔顶气体冷凝后得到甲醇产品，塔底残液排出（可进一步回收甲醇）回收甲醇）注意：设备轮廓用细实线，流程线用粗实线。方案流程图：方案流程图：一般画法 设备的画法 设备位号和名称的编写小结小结p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be写在最后谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
