化工设计概论PDF电子书下载

绪论 1

0.1化工设计的概念及意义 1

0.2化工设计类型及内容 1

0.3化工设计的特点 2

0.4化工设计总原则 3

0.5学习本课程的意义 3

思考与练习题 3

第1章 化工设计程序和内容 4

1.1设计前期工作步骤与内容 6

1.1.1国外作法 6

1.1.2国内作法 7

1.2初步设计阶段工作内容与程序 10

1.2.1初步设计阶段的目的 10

1.2.2初步设计阶段的任务 10

1.2.3初步设计阶段的内容深度 11

1.2.4初步设计的工作程序 11

1.3施工图设计阶段工作内容与程序 11

1.3.1施工图设计阶段的目的 11

1.3.2施工图设计阶段的基本要求 11

1.3.3施工图设计阶段的设计内容 12

1.3.4施工图设计阶段的工作程序 12

1.3.5施工图设计的深度 13

1.4车间工艺设计 13

1.4.1生产方法的选择 13

1.4.2工艺流程设计 13

1.4.3工艺计算 14

1.4.4车间布置设计 14

1.4.5管道设计 14

1.4.6提供设计条件 14

1.4.7编写设计说明书 15

1.4.8概（预）算书的编制 15

思考与练习题 15

第2章 工艺流程设计 16

2.1工艺路线选择 16

2.1.1选择原则 16

2.1.2工作步骤 18

2.2工艺流程的设计 20

2.2.1工艺流程设计的原则 20

2.2.2工艺流程设计中应解决的问题 21

2.2.3工艺流程设计的步骤 21

2.3工艺流程图的绘制 32

2.3.1方框流程图和工艺流程草（简）图 32

2.3.2工艺物料流程图 33

2.3.3管道及仪表流程图 36

2.4典型设备的控制方案 47

2.4.1泵的流量控制方案 47

2.4.2换热器的温度控制方案 48

2.4.3精馏塔的控制方案 48

思考与练习题 49

第3章 物料衡算与能量衡算 50

3.1物料衡算 50

3.1.1物料衡算的概念及分类 50

3.1.2物料平衡方程 51

3.1.3物料衡算的基本步骤 52

3.1.4计算举例 55

3.2能量衡算 57

3.2.1能量衡算的目的 58

3.2.2能量衡算可以解决的问题 58

3.2.3能量平衡方程 58

3.2.4热量衡算 59

3.2.5计算举例 61

思考与练习题 66

第4章 设备的工艺设计与选型 67

4.1设备工艺设计与选型原则及方法 67

4.1.1设备工艺设计与选型原则 67

4.1.2设备工艺设计的主要工作和方法 68

4.2化工设备的材料和选材原则 69

4.2.1化工设备使用材料分类概况 69

4.2.2材料选用的一般原则 70

4.3泵的设计与选型 71

4.3.1泵的类型和特点 71

4.3.2选泵的原则 73

4.3.3选泵的工作方法和基本程序 75

4.4气体输送、压缩设备的设计与选型 77

4.5换热器的设计与选型 82

4.5.1换热器的分类 82

4.5.2换热器设计的一般原则 84

4.5.3管壳式换热器的设计及选用程序 85

4.6贮罐容器的设计与选型 89

4.6.1贮罐的类型 89

4.6.2贮罐系列 89

4.6.3贮罐设计的一般程序 90

4.7塔设备的设计与选型 92

4.7.1板式塔 92

4.7.2填料塔 93

4.8反应器的设计与选型 94

4.8.1反应器分类与选型 95

4.8.2反应器的设计要点 97

4.8.3釜式反应器的结构和设计 98

4.9液固分离设备的选型 102

4.9.1离心机 102

4.9.2过滤机 104

4.9.3离心机的选型 106

4.9.4过滤机的选型 107

4.10干燥设备的设计与选型 108

4.10.1常用干燥器 109

4.10.2干燥设备的选型原则 113

4.11其他设备和机械的选型 114

4.11.1起重机械 114

4.11.2运输机械 114

4.11.3加料和计量装置 114

4.12汇编设备一览表 114

思考与练习题 115

第5章 车间布置设计 116

5.1车间布置设计概述 116

5.1.1车间布置设计的依据 116

5.1.2车间布置设计的内容 117

5.1.3车间布置设计的原则 117

5.1.4车间布置设计的方法和步骤 118

5.2车间厂房的整体布置设计 119

5.2.1厂房的平面布置 121

5.2.2厂房的立面布置 122

5.2.3厂房的建筑结构 123

5.2.4车间厂房布置设计时须注意的问题 123

5.3设备布置设计 123

5.3.1主导风向对设备布置的要求 124

5.3.2生产工艺对设备布置的要求 124

5.3.3安全、卫生和防腐对设备布置的要求 125

5.3.4操作条件对设备布置的要求 126

5.3.5设备安装、检修对设备布置的要求 126

5.3.6厂房建筑对设备布置的要求 127

5.3.7车间辅助室及生活室的布置 128

5.3.8车间布置整齐美观的要求 128

5.3.9建筑要求 129

5.4常用设备的布置 129

5.4.1反应器 129

5.4.2混合设备 131

5.4.3蒸发设备 132

5.4.4结晶器 133

5.4.5容器 133

5.4.6加热炉 134

5.4.7塔类设备 135

5.4.8换热器 138

5.4.9泵、风机等运转设备 142

5.4.10过滤机 146

5.4.11干燥器 148

5.4.12气体净化设备 149

5.4.13运输设备 149

5.4.14罐区 149

5.4.15控制室 150

5.4.16主管廊 151

5.5设备布置图的绘制 152

5.5.1设备布置图的内容 152

5.5.2设备布置图的绘制方法 152

5.5.3设备布置图的绘图步骤 158

5.6设备安装图 158

思考与练习题 160

第6章 管道设计与布置 161

6.1管道设计与布置的内容 161

6.2管道、管件及阀门的选用 162

6.2.1基本概念 162

6.2.2管道 163

6.2.3常用阀门 168

6.2.4常用管件 174

6.2.5法兰、法兰盖、紧固件及垫片 176

6.3管道压力降计算 176

6.3.1直管阻力H1计算 177

6.3.2局部阻力H2计算 177

6.4管道热补偿设计 179

6.4.1管道的热变形与热应力计算 179

6.4.2管道热补偿设计 180

6.5管道的绝热设计 181

6.5.1绝热范围 182

6.5.2绝热结构 182

6.5.3管道热力计算的基本任务 182

6.5.4管道保温计算 183

6.6化工管道的防腐与标志 184

6.6.1管道防腐 184

6.6.2管道标志 186

6.7管道布置设计 187

6.7.1管道布置设计的内容 187

6.7.2管道布置设计的依据 187

6.7.3管道布置设计的主要原则 188

6.7.4管道敷设方式 191

6.8常用设备的管道布置 192

6.8.1泵的管道布置 192

6.8.2换热器的管道布置 194

6.8.3容器的管道布置 196

6.8.4塔的管道布置 197

6.8.5管廊上的管道布置 202

6.8.6其他管道布置 203

6.9管道布置图的绘制 204

6.9.1管道布置图的内容 204

6.9.2管道布置图的绘制要求 204

6.9.3管道布置图的绘制 212

6.10管道轴测图 213

6.10.1管道轴测图要求的图示内容 213

6.10.2管道轴测图的图示方法 213

6.10.3管道轴测图的尺寸及其标注 217

6.11管架图与管件图 219

6.11.1管架图 219

6.11.2管件图 220

6.12管口方位图 220

6.12.1管口方位图的作用与内容 220

6.12.2管口方位图的画法 221

6.13管段表及综合材料表 222

思考与练习题 224

第7章 向非工艺专业提供的设计条件 226

7.1上建设计条件 226

7.1.1化工建筑基本知识 226

7.1.2工艺专业向土建设计提供的条件 230

7.2非定型设备设计条件 233

7.3变配电及电气设计条件 235

7.3.1变配电 235

7.3.2电气设计条件 235

7.4自动控制设计条件 236

7.5给排水、暖通条件 237

7.5.1供水设计条件 237

7.5.2排水设计条件 238

7.5.3采暖通风设计条件 238

7.6供热及冷冻设计条件 239

7.6.1供热系统条件 239

7.6.2冷冻系统条件 239

思考与练习题 240

第8章 设计概算和技术经济 241

8.1设计概算 241

8.1.1概算的内容 241

8.1.2概算费用的分类 242

8.1.3概算的编制依据 243

8.1.4概算的编制办法 244

8.2技术经济 248

8.2.1投资估算 249

8.2.2产品生产成本估算 250

8.2.3经济评价 252

思考与练习题 257

第9章 设计文件的编制 258

9.1初步设计阶段设计文件的编制 258

9.1.1设计说明书的编制内容 258

9.1.2设计说明书的附图和附表 260

9.2施工图设计文件的编制 262

9.2.1施工图设计图纸目录 262

9.2.2工艺专业施工图设计技术文件 263

9.2.3设计文件归档 265

思考与练习题 265

第10章 工厂选址及总布置设计 266

10.1厂址选择 266

10.1.1工厂选址的指导方针 266

10.1.2工厂选址的一般要求 266

10.2厂址选择的程序 268

10.2.1准备工作阶段 268

10.2.2现场勘查工作阶段 268

10.2.3编制厂址选择报告阶段 268

10.3厂址方案比较 269

10.3.1厂址方案比较的重要性 269

10.3.2厂址方案比较的内容 269

10.4厂址选择报告 270

10.4.1厂址选择报告的基本内容 270

10.4.2有关附件资料 272

10.5工厂总平面设计 272

10.5.1工厂总平面设计内容 272

10.5.2总平面布置原则及方法 273

10.5.3工厂分区 274

10.5.4平面布置 274

10.5.5竖向布置 276

10.5.6管廊布置 277

10.6总平面布置图内容 278

10.6.1图纸内容 278

10.6.2总平面设计主要技术经济指标 279

10.6.3实例 280

思考与练习题 280

第11章 计算机辅助化工设计 281

11.1化工设计软件概述 282

11.1.1化工设计软件主要作用 282

11.1.2常用化工设计软件 282

11.1.3应用化工设计软件的重要性 284

11.2化工流程模拟软件 284

11.2.1化工流程模拟软件用途 285

11.2.2流程模拟方法及软件组成 286

11.2.3稳态模拟和动态模拟 288

11.2.4常用化工流程模拟软件简介 288

11.2.5ASPEN PLUS流程模拟应用举例 296

11.3化工装置及系统设计软件 305

11.3.1换热器设计软件 305

11.3.2换热流程与PINCH 308

11.3.3塔内件水力学计算软件 309

11.3.4管网计算软件 309

11.3.5CFD软件 311

11.4化工装置布置设计软件 314

11.4.1设备布置设计软件 314

11.4.2管道应力计算软件 319

11.4.34D模型技术 320

11.5计算机绘图软件 323

11.5.1常用的制图软件 323

11.5.2AutoCAD基础知识 323

11.5.3AutoCAD绘制工艺流程图 324

11.5.4AutoCAD绘制设备布置图 327

附录 330

附录1管道及仪表流程图中的缩写 330

附录2管道及仪表流程图中设备、机器图例 333

附录3管道布置图和轴测图上管子、管件、阀门及管道特殊件图例 337

附录4设备布置图图例及简化画法 346

附录5工厂总布置图图例 349

附录6首页图 352

主要参考文献 354