课程设计05级指导讲稿08.pdf

本文由943583064贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看化工原理课程设计袁诗海 扬州大学化学化工学院 化工教研室课程设计一、化工过程及装置设计简介 二、工程技术文件编制 三、化工原理课程设计的目的要求 四、化工原理课程设计的内容 五、化工生产工艺流程设计 六、板式精馏塔的设计 七、板式塔的结构与附属设备 八、筛板精馏塔设计计算步骤一、化工过程及装置设计简介（一）化学工程项目建设的基本过程 第一阶段是项目可行性研究阶段； 第一阶段是项目可行性研究阶段； 第二阶段是工程设计阶段； 第二阶段是工程设计阶段；第三阶段是项目的施工阶段； 第三阶段是项目的施工阶段； 第四阶段是项目的开车、 第四阶段是项目的开车、考核及验收 化工专业设计人员所承担的任务为化工过程及装置 设计并为其他相关专业提供设计条件和要求 设计并为其他相关专业提供设计条件和要求其工作过 程分为初步设计阶段和详细设计阶段 程分为初步设计阶段和详细设计阶段二）单元过程及设备设计 各单元过程及设备设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础，并贯串穿于设计过程的始终 的核心和基础，并贯串穿于设计过程的始终。

1、单元过程及设备设计的基本原则 、 （1）技术的先进性和可靠性 ） （2）过程的经济性 ） （3）过程的安全性 ） （4）清洁生产 ） （5）过程的可操作性和可控制性 ）2、单元过程及设备设计的基本内容 、 单元过程的方案和流程设计、 单元过程的方案和流程设计、操作参数的选择 与计算、单元设备工艺设计或选型、 与计算、单元设备工艺设计或选型、过程设备的 机械设计、编制设计技术文件 机械设计、编制设计技术文件 3、单元过程及设备设计的基本过程 、 （1）过程的方案设计 ） （2）工艺流程设计 ） （3）单元过程模拟计算 ） （4）单元设备的工艺设计 ）（5）绘制单元过程流程图 ） （6）工艺设计的技术文件 ） （7）详细设计 ）二、工程技术文件编制初步设计和施工图设计阶段的设计工作都要用工程语言将 设计结果编制成工程技术文件， 设计结果编制成工程技术文件，将设计人员对工程设计的全 部构思以图纸、表格及必要的文字说明的形式表达出来 部构思以图纸、表格及必要的文字说明的形式表达出来这 些图纸、 些图纸、表格和说明书的形成过程就是工程技术文件的编制 过程化工图样分为化工工艺图与化工机器和化工设备图。

化工图样分为化工工艺图与化工机器和化工设备图化工工艺图是反映工艺内容为主的图纸， 化工工艺图是反映工艺内容为主的图纸，主要包括化工 工艺流程图、设备布置图、管路布置图 工艺流程图、设备布置图、管路布置图 化工机器和化工设备图纸有化工设备总图、装配图、 化工机器和化工设备图纸有化工设备总图、装配图、部 件图、零件图、管口方位图、 件图、零件图、管口方位图、表格图及预焊接件图作为施 工设计文件的还有工程图、通用图和标准图 工设计文件的还有工程图、通用图和标准图 （一）化工工艺流程图 物料流程图 带控制点的工艺流程图 （二）设备工艺条件图（设备设计条件单） 设备工艺条件图（设备设计条件单） 设备简图 技术特性指标 管口表 （三）设备设计常用标准、技术文件及技术要求 设备设计常用标准、 讲义P4~12 讲义三、化工原理课程设计的目的要求课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强 的教学环节，是理论联系实际的桥梁， 的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工 程实际问题复杂性的初次尝试 程实际问题复杂性的初次尝试 课程设计目的: 课程设计目的 综合运用已学基本知识，进行化工工程设计的初步训练 综合运用已学基本知识，进行化工工程设计的初步训练, 培养提高解决实际工程问题的能力和独立工作能力。

培养提page 1高解决实际工程问题的能力和独立工作能力具体要求有以下几点： 具体要求有以下几点： （1）熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用公式 ）熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用公式 （2）在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提 ）在兼顾技术上先进性、可行性， 下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备 综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程， 选型，提出保证过程正常、 选型，提出保证过程正常、安全允许所需要的检测和计量参 数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施 同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施 （3）进行过程计算及主要设备的工艺设计计算 ）进行过程计算及主要设备的工艺设计计算 （4）用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自 ）用精练的语言、简洁的文字、 己的设计思想和计算结果 己的设计思想和计算结果四、化工原理课程设计的内容(一) 课程设计的基本要求 一 （1）设计方案简介 ） 工艺流程 设备型式 2）（2）主要设备的工艺设计计算 工艺参数的选定 物料衡算 热量衡算 设备的工艺尺寸计算 结构设计 （3）典型辅助设备的选型和计算 ）（4）工艺流程图 ） 物料流程图 带控制点的工艺流程图 主体设备工艺条件图设备的主要工艺尺寸 技术特性表 接管表 （5）编写设计说明书 ） 内容包括：封面、目录、设计任务书、 内容包括：封面、目录、设计任务书、概述与设计方案 简介、设计条件及主要物性参数表、工艺设计计算、 简介、设计条件及主要物性参数表、工艺设计计算、机械 设计计算、辅助设备的计算及选型、设计结果一览表、 设计计算、辅助设备的计算及选型、设计结果一览表、设 计评述、工艺流程图、设备工艺条件图与总装配图、 计评述、工艺流程图、设备工艺条件图与总装配图、参数 资料和主要符号说明。

资料和主要符号说明 完整的化工原理课程设计由说明书和图纸两部分组成（二）课程设计的基本内容（1）设计方案简介 ） （2）主要设备的工艺设计计算 ） （3）典型辅助设备的选型和计算 ） （4）工艺流程图 ） （5）主体设备工艺条件图 ）设计说明书内容封面) （1）标题页 封面 ）标题页(封面 （2）设计任务书 ） （3）目录 ） （4）设计方案简介 ） （5）工艺流程示意图及说明 ） （6）工艺计算及主体设备设计计算 ） （7）辅助设备的计算及选型 ） （8）设计结果一览表 ） （9）对本设计的评述 ） （10） 附图（工艺流程图、主体设备工艺条件图） ） 附图（工艺流程图、主体设备工艺条件图） （11） 参考文献 ）主体设备工艺条件图（1）设备图形 ） 主要尺寸（外形尺寸、 连接尺寸）、接管、 ）、接管 主要尺寸（外形尺寸、结构尺寸 、连接尺寸）、接管、 人孔等 （2）技术特性 ） 装置的用途、生产能力、最大允许压强、 装置的用途、生产能力、最大允许压强、最高介质温 度、介质的毒性和爆炸危险性等 （3）设备组成一览表 ）五、化工生产工艺流程设计化工生产工艺流程设计是所有化工装置设计中最先着手 的工作，工艺流程设计是化工过程技术经济评价的依据 的工作，工艺流程设计是化工过程技术经济评价的依据。

化工生产工艺流程设计一般分为三个阶段 （1）生产工艺流程草图 ） 定性地标出物料由原料转化为产品的过程、 定性地标出物料由原料转化为产品的过程、流向以及 所采用的各种化工过程及设备 所采用的各种化工过程及设备 （2）工艺物料流程图 ） 在完成物料计算后便可绘制工艺物料流程图， 在完成物料计算后便可绘制工艺物料流程图，这是以 图形与表格相结合的形式来表达物料计算结果 图形与表格相结合的形式来表达物料计算结果 （3）带控制点的工艺流程图 在设备设计结束、控制方案确定之后， 在设备设计结束、控制方案确定之后，便可绘制带控 制点的工艺流程图 制点的工艺流程图物料流程 设备示意图、设备流程号、物料及动力管线及流向箭头、 设备示意图、设备流程号、物料及动力管线及流向箭头、 主要阀门附件、必要的计量控制仪表、主要阀门附件、必要的计量控制仪表、简要的文字注释 图例 图中设备仪表等图形用page 2文字予以说明 图签 写出图名、设计单位、设计人员、制图人员、 写出图名、设计单位、设计人员、制图人员、审核人员 签名）、图纸比例尺、图号等， ）、图纸比例尺 （签名）、图纸比例尺、图号等，以表格形式位于流程 图右下角六、板式精馏塔的设计设计方案的选定 （1）装置流程的确定 ） 精馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜（再沸器）、 ▲精馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜（再沸器）、 冷凝器、 冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备 ▲原料输入采用泵或高位槽送料 （2）操作压强的选择 ） ▲常压 凡通过常压蒸馏不难实现分离要求，并能用江河 常压—凡通过常压蒸馏不难实现分离要求 常压 凡通过常压蒸馏不难实现分离要求， 水或循环水将馏出物冷凝下来的系统， 水或循环水将馏出物冷凝下来的系统，都应采用常压蒸馏 减压—对热敏性物料或混合液沸点过高的系统则宜采用 ▲ 减压 对热敏性物料或混合液沸点过高的系统则宜采用 减压蒸馏▲加压 对常压下馏出物的冷凝温度过低的系统，需提高 加压—对常压下馏出物的冷凝温度过低的系统 加压 对常压下馏出物的冷凝温度过低的系统， 塔压或采用深井水、冷冻盐水作为冷却水； 塔压或采用深井水、冷冻盐水作为冷却水；常压下呈气态的物料必须采用加压蒸馏 （3）进料热状态的选择 ） — 精、提馏段可采用相同塔径 热在塔底， ▲冷液进料 — 热在塔底，气相回流在全塔发挥作用 避免釜温过高， ▲气态进料 — 避免釜温过高，料液产生聚合或结焦 （4）加热方式 ） ▲大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器 大多采用间接蒸汽加热， 大多采用间接蒸汽加热 ▲直接蒸汽加热 ，釜液中的主要组分是水 （5）回流比的选择 ） 一般经验值为 R=（1.1～2.0）Rmin （ ～ ）▲多数采用泡点进料双组分连续精馏塔的工艺设计（1）物料衡算与操作线方程 ▲全塔物料衡算 全塔物料衡算 ▲精馏段操作线方程 ▲提馏段操作线方程 ▲进料线方程（q线方程） 线方程） 进料线方程（ 线方程关键是相对挥发度α的求算 关键是相对挥发度 的求算 （2）理论板数的求算 ▲逐板计算法 逐板计算法 ▲直角梯级图解法 捷算法—吉利兰经验关联图法 估算塔板数） 吉利兰经验关联图法（ ▲捷算法 吉利兰经验关联图法（估算塔板数）（3）塔效率的估算所需理论板数 塔效率= % 实际塔板数与塔内温度、粘度有关， 与塔内温度、粘度有关，见教材P163-164塔和塔板主要工艺尺寸的设计（1）塔高 ）H= NT ET HT与塔高、 塔板间距的选定 —与塔高、塔径、物系性质、分离效 与塔高 塔径、物系性质、 塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。

率、塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关 塔体人孔处的板间距不应小于600～700mm ～ 塔体人孔处的板间距不应小于 开手孔的小型塔，该处的板间距可取为450mm以下 开手孔的小型塔，该处的板间距可取为 以下 （2）塔径 ）D= 4Vs πu关键是最大空塔气速的计算 关键是最大空塔气速的计算 计算出的塔径需要按化工机械标准进行圆整 初估塔径要进行流体力学验算（3）溢流装置与液体流型 ） 一般可根据初估塔径和液体流量预选塔板的液流型式 ▲溢流堰（出口堰） 溢流堰（出口堰） 溢流堰 堰长l 堰长 w 依据溢流型式及液体负荷决定堰长堰高h 堰高 w hL = hw + how 堰高还要考虑降液管底端的液封，一般应使堰高在降液管 堰高还要考虑降液管底端的液封， 底端0.006m以上，大塔径相应增大此值若堰高不能满足 以上， 底端 以上 大塔径相应增大此值 液封要求时， 液封要求时，可设进口堰 ▲降液管 降液管 小型塔用圆管， 小型塔用圆管，一般用弓型▲受液盘及进口堰 受液盘及进口堰 一般情况多采用平形受液盘， 一般情况多采用平形受液盘，也推荐使用凹形受液盘（4）塔板设计 ） ▲塔板布置 塔板布置（参阅教材P175-176） 塔板布置 ▲筛page 3@nts。