化工設(shè)計概論（第二版）

0緒論
0.1化工項目的建設(shè)過程1
0.2化工設(shè)計在化工建設(shè)中的作用3
0.3學(xué)習(xí)化工設(shè)計的意義3
本章小結(jié)4
思考與練習(xí)題4
第1章化工設(shè)計基本知識
1.1化工設(shè)計的概念5
1.2化工設(shè)計分類6
1.2.1根據(jù)建設(shè)項目性質(zhì)對化工設(shè)計進(jìn)行分類6
1.2.2按項目開發(fā)過程對化工設(shè)計進(jìn)行分類6
1.2.3根據(jù)設(shè)計范圍對化工設(shè)計進(jìn)行分類13
1.3化工廠設(shè)計工作程序及內(nèi)容13
1.4車間設(shè)計工作程序及內(nèi)容13
1.5化工設(shè)計的特點16
1.6化工設(shè)計總原則17
本章小結(jié)18
思考與練習(xí)題18
第2章項目建設(shè)的設(shè)計程序和內(nèi)容
2.1我國傳統(tǒng)設(shè)計工作程序及內(nèi)容19
2.1.1設(shè)計前期工作步驟與內(nèi)容20
2.1.2初步設(shè)計階段工作內(nèi)容與程序24
2.1.3施工圖設(shè)計階段工作內(nèi)容與程序26
2.2我國石油化工裝置設(shè)計程序及內(nèi)容27
2.3國際通用設(shè)計程序及內(nèi)容29
2.3.1工藝設(shè)計階段30
2.3.2基礎(chǔ)工程設(shè)計階段30
2.3.3詳細(xì)工程設(shè)計階段31
2.3.4工程設(shè)計步驟32
2.3.5相應(yīng)文件要達(dá)到的目標(biāo)32
本章小結(jié)32
思考與練習(xí)題33
第3章工藝流程設(shè)計
3.1工藝路線選擇34
3.1.1選擇原則35
3.1.2技術(shù)路線和工藝流程確定的步驟36
3.2工藝流程設(shè)計原則38
3.3工藝流程設(shè)計任務(wù)39
3.4工藝流程設(shè)計方法40
3.5工藝流程的概念設(shè)計步驟41
3.5.1實驗步驟的流程化42
3.5.2根據(jù)生產(chǎn)環(huán)保需要完善細(xì)化工藝流程43
3.5.3將方框流程圖轉(zhuǎn)化為工藝流程簡圖45
3.5.4逐步完善得到概念設(shè)計的工藝流程圖49
3.6初步設(shè)計階段的工藝流程設(shè)計54
3.7施工圖(亦稱詳細(xì)工程)設(shè)計階段的工藝流程設(shè)計56
3.8工藝流程圖的繪制56
3.8.1方框流程圖和工藝流程草(簡)圖56
3.8.2工藝物料流程圖58
3.8.3管道及儀表流程圖61
3.8.4流程圖繪制步驟74
本章小結(jié)75
思考與練習(xí)題75
第4章物料衡算與能量衡算
4.1物料衡算76
4.1.1物料衡算的概念及分類76
4.1.2物料平衡方程77
4.1.3物料衡算的基本步驟78
4.1.4計算舉例81
4.2能量衡算83
4.2.1能量衡算的目的84
4.2.2能量衡算可以解決的問題84
4.2.3能量平衡方程84
4.2.4熱量衡算85
4.2.5計算舉例87
本章小結(jié)92
思考與練習(xí)題92
第5章設(shè)備的工藝設(shè)計與選型
5.1化工設(shè)備的工藝設(shè)計與選型原則94
5.2化工設(shè)備工藝設(shè)計的主要工作和方法94
5.3化工設(shè)備的材料和選材原則96
5.3.1化工設(shè)備使用材料分類概況96
5.3.2材料選用的一般原則96
5.4泵的設(shè)計與選型97
5.4.1泵的類型和特點97
5.4.2選泵的原則100
5.4.3選泵的工作方法和基本程序102
5.4.4工業(yè)裝置對泵的要求104
5.4.5選泵的經(jīng)驗104
5.5氣體輸送及壓縮設(shè)備的設(shè)計與選型104
5.6換熱器的設(shè)計與選型109
5.6.1換熱器的分類109
5.6.2換熱器設(shè)計的一般原則111
5.6.3管殼式換熱器的設(shè)計及選用程序113
5.7貯罐容器的設(shè)計與選型116
5.7.1貯罐的類型116
5.7.2貯罐系列117
5.7.3貯罐設(shè)計的一般程序118
5.8塔設(shè)備的設(shè)計與選型120
5.8.1板式塔120
5.8.2填料塔120
5.9反應(yīng)器的設(shè)計與選型122
5.9.1反應(yīng)器分類與選型122
5.9.2反應(yīng)器的設(shè)計要點125
5.9.3釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計126
5.10液固分離設(shè)備的選型130
5.10.1離心機130
5.10.2過濾機132
5.10.3離心機的選型133
5.10.4過濾機的選型135
5.11干燥設(shè)備的設(shè)計與選型136
5.11.1常用干燥器136
5.11.2干燥設(shè)備的選型原則140
5.12其他設(shè)備和機械的選型141
5.12.1起重機械141
5.12.2運輸機械141
5.12.3加料和計量設(shè)備142
5.13匯編設(shè)備一覽表142
本章小結(jié)143
思考與練習(xí)題143
第6章車間布置設(shè)計
6.1車間布置設(shè)計的內(nèi)容及原則方法144
6.1.1車間布置設(shè)計的依據(jù)144
6.1.2車間布置設(shè)計的內(nèi)容145
6.1.3車間布置設(shè)計的原則145
6.1.4車間布置設(shè)計的方法和步驟146
6.2車間的整體布置設(shè)計148
6.2.1廠房的平面布置149
6.2.2廠房的立面布置151
6.2.3廠房的建筑結(jié)構(gòu)151
6.2.4車間廠房布置設(shè)計時須注意的問題152
6.3設(shè)備布置設(shè)計152
6.3.1生產(chǎn)工藝對設(shè)備布置的要求152
6.3.2安全及衛(wèi)生對設(shè)備布置的要求154
6.3.3操作條件對設(shè)備布置的要求154
6.3.4設(shè)備安裝及檢修對設(shè)備布置的要求155
6.3.5廠房建筑對設(shè)備布置的要求156
6.3.6車間輔助室及生活室的布置156
6.3.7車間布置要整齊美觀157
6.3.8建筑要求157
6.4常用設(shè)備的布置157
6.4.1反應(yīng)器157
6.4.2混合設(shè)備160
6.4.3蒸發(fā)設(shè)備160
6.4.4結(jié)晶器161
6.4.5容器161
6.4.6加熱爐162
6.4.7塔類設(shè)備163
6.4.8換熱器167
6.4.9泵、風(fēng)機等運轉(zhuǎn)設(shè)備170
6.4.10過濾機174
6.4.11干燥器177
6.4.12氣體凈化設(shè)備178
6.4.13運輸設(shè)備178
6.4.14罐區(qū)178
6.4.15控制室179
6.4.16主管廊179
6.5設(shè)備布置圖的繪制180
6.5.1設(shè)備布置圖的內(nèi)容180
6.5.2設(shè)備布置圖的繪制方法181
6.5.3設(shè)備布置圖的繪圖步驟186
6.6設(shè)備安裝圖186
本章小結(jié)188
思考與練習(xí)題188
第7章管道設(shè)計與布置
7.1管道設(shè)計與布置的內(nèi)容189
7.2管道及閥門的選用191
7.2.1基本概念191
7.2.2管道191
7.2.3常用閥門197
7.2.4常用管件204
7.2.5法蘭、法蘭蓋、緊固件及墊片205
7.3管道壓力降計算205
7.3.1直管阻力H1計算206
7.3.2局部阻力H2計算206
7.4管道熱補償設(shè)計208
7.4.1管道的熱變形與熱應(yīng)力計算209
7.4.2管道熱補償設(shè)計209
7.5管道的絕熱設(shè)計211
7.5.1絕熱范圍211
7.5.2絕熱結(jié)構(gòu)211
7.5.3管道熱力計算的基本任務(wù)212
7.5.4管道絕熱計算212
7.6化工管道的防腐與標(biāo)志213
7.6.1管道防腐213
7.6.2管道標(biāo)志215
7.7管道布置設(shè)計216
7.7.1管道布置設(shè)計的內(nèi)容216
7.7.2管道布置設(shè)計的依據(jù)217
7.7.3管道布置設(shè)計的基本要求 217
7.7.4管道布置設(shè)計的一般原則218
7.7.5管道敷設(shè)方式221
7.8常用設(shè)備的管道布置222
7.8.1泵的管道布置222
7.8.2換熱器的管道布置224
7.8.3容器的管道布置226
7.8.4塔的管道布置227
7.8.5管廊上的管道布置231
7.8.6其他管道布置233
7.9管道布置圖的繪制234
7.9.1管道布置圖的內(nèi)容234
7.9.2管道布置圖的繪制要求234
7.9.3管道布置圖的繪制242
7.10管道軸測圖244
7.10.1管道軸測圖要求的圖示內(nèi)容245
7.10.2管道軸測圖的圖示方法245
7.10.3管道軸測圖的尺寸及其標(biāo)注248
7.11管架圖與管件圖250
7.11.1管架圖250
7.11.2管件圖250
7.12管口方位圖252
7.12.1管口方位圖的作用與內(nèi)容252
7.12.2管口方位圖的畫法253
7.13管段表及綜合材料表254
本章小結(jié)256
思考與練習(xí)題256
第8章向非工藝專業(yè)提供的設(shè)計條件
8.1土建設(shè)計條件258
8.1.1化工建筑基本知識258
8.1.2工藝專業(yè)向土建設(shè)計提供的條件262
8.2非定型設(shè)備設(shè)計條件265
8.3變配電及電氣設(shè)計條件267
8.3.1變配電267
8.3.2電氣設(shè)計條件267
8.4自動控制設(shè)計條件268
8.5給排水及暖通條件269
8.5.1供水設(shè)計條件269
8.5.2排水設(shè)計條件270
8.5.3采暖通風(fēng)設(shè)計條件270
8.6供熱及冷凍設(shè)計條件271
8.6.1供熱系統(tǒng)條件271
8.6.2冷凍系統(tǒng)條件271
本章小結(jié)272
思考與練習(xí)題273
第9章設(shè)計概算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)
9.1設(shè)計概算274
9.1.1概算的內(nèi)容274
9.1.2概算費用的分類275
9.1.3概算的編制依據(jù)277
9.1.4概算的編制辦法277
9.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)281
9.2.1投資估算282
9.2.2產(chǎn)品生產(chǎn)成本估算283
9.2.3經(jīng)濟(jì)評價285
本章小結(jié)290
思考與練習(xí)題291
第10章設(shè)計文件的編制
10.1初步設(shè)計階段設(shè)計文件的編制292
10.1.1設(shè)計說明書的編制內(nèi)容292
10.1.2設(shè)計說明書的附圖和附表295
10.2施工圖設(shè)計文件的編制296
10.2.1施工圖設(shè)計圖紙目錄297
10.2.2工藝專業(yè)施工圖設(shè)計技術(shù)文件297
10.2.3設(shè)計文件歸檔299
本章小結(jié)299
思考與練習(xí)題299
第11章工廠選址及總布置設(shè)計
11.1廠址選擇300
11.1.1工廠選址的指導(dǎo)方針300
11.1.2工廠選址的一般要求301
11.2廠址選擇的程序302
11.2.1準(zhǔn)備工作階段302
11.2.2現(xiàn)場勘查工作階段303
11.2.3編制廠址選擇報告階段303
11.3廠址方案比較303
11.3.1廠址方案比較的重要性303
11.3.2廠址方案比較的內(nèi)容303
11.4廠址選擇報告305
11.4.1廠址選擇報告的基本內(nèi)容305
11.4.2有關(guān)附件資料306
11.5工廠總平面設(shè)計306
11.5.1工廠總平面設(shè)計內(nèi)容306
11.5.2總平面布置原則及方法307
11.5.3工廠分區(qū)308
11.5.4平面布置309
11.5.5豎向布置310
11.5.6管廊布置311
11.6總平面布置圖內(nèi)容312
11.6.1圖紙內(nèi)容312
11.6.2總平面設(shè)計主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)313
11.6.3實例314
本章小結(jié)314
思考與練習(xí)題315
第12章計算機輔助化工設(shè)計
12.1化工設(shè)計軟件概述317
12.1.1化工設(shè)計軟件主要作用317
12.1.2常用化工設(shè)計軟件317
12.2化工流程模擬軟件319
12.2.1化工流程模擬軟件用途320
12.2.2穩(wěn)態(tài)模擬和動態(tài)模擬321
12.2.3常用化工流程模擬軟件簡介321
12.3化工裝置及系統(tǒng)設(shè)計軟件326
12.3.1換熱器設(shè)計軟件326
12.3.2換熱流程與PINCH328
12.3.3管網(wǎng)計算軟件329
12.3.4CFD軟件332
12.4化工裝置布置設(shè)計軟件333
12.4.1設(shè)備布置設(shè)計軟件334
12.4.2管道應(yīng)力計算軟件338
12.4.34D模型技術(shù)339
12.5計算機繪圖軟件342
12.5.1常用的制圖軟件342
12.5.2AutoCAD基礎(chǔ)知識342
12.5.3AutoCAD繪制工藝流程圖343
12.5.4AutoCAD繪制設(shè)備布置圖346
本章小結(jié)347
附錄
附錄1管道及儀表流程圖中的縮寫348
附錄2管道及儀表流程圖中設(shè)備、機器圖例351
附錄3管道及儀表流程圖中管道、管件、閥門及管道附件圖例355
附錄4管道布置圖和軸測圖上管子、管件、閥門及管道特殊件圖例360
附錄5設(shè)備布置圖圖例及簡化畫法369
附錄6工廠總布置圖圖例372
附錄7首頁圖（見374～375之間的插頁）
附錄8管道、管件及閥門等的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)375
參考文獻(xiàn)