化工设计第七章 非工艺专业基本知识

1、第七章第七章 非工艺专业根本知识非工艺专业根本知识 第一节第一节 公用工程公用工程 第二节第二节 平安防火与环境保护平安防火与环境保护精选ppt 第一节第一节 公用工程公用工程教学内容：教学内容：了解给排水、供电、供热及冷冻、采暖了解给排水、供电、供热及冷冻、采暖通风及空气调节工程的根本知识，理通风及空气调节工程的根本知识，理解工艺人员向上述专业应提供的设计解工艺人员向上述专业应提供的设计条件。条件。重点和难点：重点和难点：重点应理解工艺人员向上述专业应提供重点应理解工艺人员向上述专业应提供的设计条件。的设计条件。精选ppt一、给排水一、给排水(一一)设计根底条件设计根底条件1、提供设备布置平、剖面图；、提供设备布置平、剖面图；2、供排水表。、供排水表。分别列出车间各设备的用水量和排水量，分别列出车间各设备的用水量和排水量，包括正常和最大量，水温、水压、水质要包括正常和最大量，水温、水压、水质要求及排出水的主要成分。求及排出水的主要成分。参考教材表参考教材表7-4。精选ppt(二)给水水源、输送管道设计及水质处理1、建厂地区的水源情况2、循环水处理的水质稳定(1)循环使用 冷却水在长期

2、循环使用过程中,在一定的温度和压力下,水中的钙离子和重碳酸根发生以下可逆反响：Ca+2HCO3-=CaCO3+CO2 反响向右进行,此时循环水为生成水垢的水。水垢降低传热系数；水垢保护金属管壁的腐蚀。反响向左进行,此时循环水为有腐蚀性的水。水垢消除,传热效率提高；金属管壁受到腐蚀。循环过程中,CO2的逸出,CaCO3水垢形成的可能性增大；冷却塔中的水吸收大气中的O2、SO2、H2S,腐蚀性增大；水局部蒸发,使水中盐的浓度增加。精选ppt(2)循环水的水质稳定处理排污 排出局部含盐高的水,适当补充新鮮水。防垢处理 新鲜水软化处理；循环水酸处理；添加阻垢剂。防腐蚀处理 主要为电化学腐蚀。添加能生成难溶性阳极产物保护膜或能生成难溶性阴极保护膜的盐。抑制微生物生长 投加氯。除机械杂质 通过旁滤器滤去泥砂及微生物。水质稳定处理应符合?化工企业循环冷却水处理设计规定?HG/T 20690-2000规定化学软化水设计应符合?化工企业化学水处理设计规定?HG/T 20653-1998规定精选ppt二、供电二、供电(一一)设计根本知识设计根本知识1、化工生产车间的供电、化工生产车间的供电 用较高的电压将

3、电流送到车间变电室，经降压后再用较高的电压将电流送到车间变电室，经降压后再使用。使用。一般车间高压电为一般车间高压电为6000V或或3000V，低压电为，低压电为380V。当高压为当高压为6000V时，对于时，对于150kW以上电机选用以上电机选用6000V；对于；对于150kW以下电机选用以下电机选用380V。高压为。高压为3000V时，时，100kW以上电机选用以上电机选用3000V，100kW以以下电机选用下电机选用380V。根据化工生产工艺特点及物料危险程度的不同，对根据化工生产工艺特点及物料危险程度的不同，对供电的可靠性有不同的要求。按照电力设计标准，供电的可靠性有不同的要求。按照电力设计标准，将电力负荷分成三级，一级负荷要求最高，即用电将电力负荷分成三级，一级负荷要求最高，即用电设备要求连续供电运转，突然停电将造成着火、爆设备要求连续供电运转，突然停电将造成着火、爆炸、或人员机械损坏，或造成巨大经济损失。二级炸、或人员机械损坏，或造成巨大经济损失。二级负荷是指，当突然中断供电将产生大量废品，大量负荷是指，当突然中断供电将产生大量废品，大量减产，企业内部运行停顿等，在经济上造

4、成较大损减产，企业内部运行停顿等，在经济上造成较大损失者。三级负荷是指，所有不属于一级和二级负荷失者。三级负荷是指，所有不属于一级和二级负荷的其它负荷。的其它负荷。精选ppt2、供电中的防火防爆、供电中的防火防爆(1)爆炸性气体危险区域划分爆炸性气体危险区域划分 按照按照?爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准?GB 5005892，关于爆，关于爆炸性气体环境危险区域划分规定，根据爆炸性气体混合物出现的频繁程炸性气体环境危险区域划分规定，根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度与持续时间进行分区。度与持续时间进行分区。连续出现或长时期出现爆炸性气体混合物的环境定为连续出现或长时期出现爆炸性气体混合物的环境定为0区；在正常运行区；在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境定为时可能出现爆炸性气体混合物的环境定为1区；在正常运行时不可能出现区；在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的情况定为爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的情况定为2区。区。属于属于0区和区和1区场所都应选用防爆电器，线路应按防爆要求敷设。区场所都应选

5、用防爆电器，线路应按防爆要求敷设。(2)防爆电器的标志防爆电器的标志 电气设备的防爆标志是由类型、级别和组别构成。电气设备的防爆标志是由类型、级别和组别构成。类型分类型分6类：防爆平安型标志类：防爆平安型标志A、隔爆型标志、隔爆型标志B、防爆充油型、防爆充油型标志标志C、防爆通风或充气型标志、防爆通风或充气型标志F、防爆平安火花型标志、防爆平安火花型标志H、防爆特殊型标志、防爆特殊型标志T。级别和组别：级别和组别是指爆炸及火灾危险物质的分类，按传爆能力级别和组别：级别和组别是指爆炸及火灾危险物质的分类，按传爆能力分为四级，以分为四级，以1、2、3、4表示；按自然温度分为五组，以表示；按自然温度分为五组，以a，b，c，d，e表示。可参照表表示。可参照表7-4选择防爆电器选择防爆电器。工程上常用的防爆电机有工程上常用的防爆电机有YA和和YB防爆隔爆电机，防爆隔爆电机，YA系列为防爆平安型，系列为防爆平安型，适用于在正常情况下没有爆炸性混合物的场所适用于在正常情况下没有爆炸性混合物的场所2区或区或Q-2级。级。YB系系列为隔爆型，适用于正常情况下能周期形成或短期形成爆炸性混合物场列为隔爆型，

6、适用于正常情况下能周期形成或短期形成爆炸性混合物场所所0区、区、1区或区或Q-1级。级。精选ppt(二二)工艺对电气专业提供的设计条件工艺对电气专业提供的设计条件1、动力、动力 (1)设备布置平面图，图上注明电机位置及进线方向，设备布置平面图，图上注明电机位置及进线方向，就地安装的控制按钮位置；就地安装的控制按钮位置；(2)用电设备表用电设备表(如表如表7-5所示所示)；(3)电加热表电加热表(温度、控制精度、热量、工作温度、控制精度、热量、工作时间时间)；(4)环境特性。环境特性。2、照明、照明 设备平面布置图，标出需照明位置。照明四周环境设备平面布置图，标出需照明位置。照明四周环境特性介质、温度、相对湿度、对防爆防雷要求。特性介质、温度、相对湿度、对防爆防雷要求。3、弱电、弱电 指电讯设备、仪表仪器用电位置以及生产联系的讯指电讯设备、仪表仪器用电位置以及生产联系的讯号。号。4、防雷设计、防雷设计 根据根据?建筑物防雷设计标准建筑物防雷设计标准?GB50057942000年版，工业建筑的防雷等级依据其重要性、使用年版，工业建筑的防雷等级依据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后

7、果分为三类，针性质、发生雷电事故的可能性及后果分为三类，针对不同情况采取相应的防雷措施。对不同情况采取相应的防雷措施。精选ppt三、供热及冷冻工程三、供热及冷冻工程(一一)供热供热1、直接热源、直接热源 (1)烟道气加热烟道气加热 优点是温度高，可达优点是温度高，可达1000 ，使用方便，经济简单，缺点是温度不易，使用方便，经济简单，缺点是温度不易控制、加热不均匀和带有明火及烟尘。控制、加热不均匀和带有明火及烟尘。(2)电加热电加热 优点是加热均匀、温度高、易于优点是加热均匀、温度高、易于调节控制、清洁卫生，缺点是本钱高调节控制、清洁卫生，缺点是本钱高 2、间接热源、间接热源 (1)高温载热体高温载热体 加热温度范围可达加热温度范围可达160-500 ，对于，对于160-370 的常用联苯与联苯醚的的常用联苯与联苯醚的混合物，加热温度在混合物，加热温度在350-500的常用熔盐混合的常用熔盐混合物物HTS即即NaNO240%、KNO353%、NaNO37%，熔点，熔点142 。(2)水蒸气水蒸气 化工生产中使用最广的热源，其化工生产中使用最广的热源，其优点是使用方便、加热均匀、速度快及

8、易控优点是使用方便、加热均匀、速度快及易控制，但温度高时压力过大，不平安，所以多制，但温度高时压力过大，不平安，所以多用于用于200 以下的场合。以下的场合。精选ppt 蒸汽供热设计条件 (1)车间或装置设备平面布置图,标注出蒸汽管道进出口方位及标高；(2)供汽条件表 见表7-6。(二)冷冻工程 化工生产中的物料温度假设需维持在周围环境比方大气、水等温度以下，那么需要由冷冻系统提供低温冷却介质称载冷体，也可直接将制冷剂如液氨、液态乙烯送入工艺设备，利用其蒸发吸热获取冷量。选用载冷剂，其冰点要低于制冷剂的蒸发温度，而使用温度通常比冰点高210，常用的载冷剂有水、盐水及有机物。当冷却物温度5 时选用水，当冷却温度在0-45 范围内，可选用盐水，NaCl水溶液适用于0-15，CaCl2水溶液适用于0-45，盐浓度愈高，冰点愈低。当冷却温度更低时，那么选用乙醇、乙二醇、丙醇及F-11等。工艺人员应提供全工程各局部即车间、工段、设备用冷量、用冷方式、用冷温度等级或范围以及全年用冷量变化情况冬季、夏季、过渡季、最大、最小、平均(见表7-9)。精选ppt四、采暖通风及空气调节四、采暖通风及空气调节

9、车间为排除余热、余湿、有害气体及粉车间为排除余热、余湿、有害气体及粉尘尘,需要通风。需要通风。采暖是为了调节生产车间的室内温度采暖是为了调节生产车间的室内温度,从从而到达生产工艺和人体生理的要求而到达生产工艺和人体生理的要求,实现实现生产正常进行。通常用生产正常进行。通常用0.050.07MPa的的低压蒸汽采暖低压蒸汽采暖,或者将空气加热至或者将空气加热至70送送入车间入车间,即热风采暖。即热风采暖。(一一)自然通风自然通风 利用车间空内外空气温差引起的相对密利用车间空内外空气温差引起的相对密度差和风压进行自然換气。度差和风压进行自然換气。精选ppt(二二)机械通风机械通风 利用排风机或鼓风机进行车间通风換气利用排风机或鼓风机进行车间通风換气。1、局部通风 利用密封式吸(排)风罩,对局部需要采暖(或降温),或局部区域有有害气体或粉尘的区域进行强制通风。2、全面通风 当车间充滿有害气体或粉尘时,应进行全面通风。3、有毒气体的净化和高空排放 通风机的含有有害气体或粉尘的气体不能直接排放。(1)浓度较低的有害气体,通过具有一定高度的排毒筒排放；(2)浓度较高的有害气体,应先经过净化处理,然后

10、通过具有一定高度的排毒筒排放。精选ppt 第二节第二节 平安防火与环境保护平安防火与环境保护教学内容：教学内容：理解燃烧与爆炸的起因及其危害程度理解燃烧与爆炸的起因及其危害程度,化工化工设计中应遵循的平安防火设计标准设计中应遵循的平安防火设计标准,环境污环境污染及其治理应遵循的标准、标准染及其治理应遵循的标准、标准,工艺人员工艺人员应提供的平安防火与环境保护的设计条件。应提供的平安防火与环境保护的设计条件。重点和难点：重点和难点：重点理解化工设计中应遵循的平安防火设重点理解化工设计中应遵循的平安防火设计标准计标准,环境污染及其治理应遵循的标准、环境污染及其治理应遵循的标准、标准标准,理解工艺人员应提供的设计条件。理解工艺人员应提供的设计条件。精选ppt一、燃烧爆炸及防火防爆一、燃烧爆炸及防火防爆(一一)化工生产中平安防火设计的重要性化工生产中平安防火设计的重要性 执行执行“生产必须平安、平安为了生产的方针，生产必须平安、平安为了生产的方针，任何一种违背平安原那么的设计方案都不能采用任何一种违背平安原那么的设计方案都不能采用。(二二)燃烧与爆炸的起因及其危险程度燃烧与爆炸的起因及其危险程

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