化工设计

2024-09-21

化工设计(共12篇)

化工设计 篇1

《化工设计通讯》系国内外公开发行的全国性科技期刊。主要报道化工产品的设计、科研、生产、建设、技改、教学等方面的新工艺、新技术、新设备、新材料。

主要栏目:设计总计、氮肥技术、化肥工业、化工设备、生产技术、技改节能、应用探讨、学术研究、三废治理、事故分析、无机化工、石化技术、信息报道、产品介绍等。

主要特色:以化肥及无机产品为主, 化工工艺为龙头, 兼顾化工设备、给排水、环保、自控、电气、暖通、项目信息报道等。

来稿要求和注意事项:

1、文稿要求内容充实、准确可靠、文字精炼, 实用性强。每篇以3 000~5 000字为宜。

2、文稿要求打印在A4白纸上, 亦可抄写在16开单面方格稿纸上, 字迹清楚, 书写正整, 本刊恕不受理复印件, 同时请提供电子版稿件。

3、所有文稿务请写出中、英文摘要 (50~200字) 和关键词 (3~8个) , 如不会英文编辑部可翻译。文章的引言内容宜控制在200~400字。

4、文中的单位, 务请使用法定计量单位。如系非法定计时单位时, 务请换算为法定计量单位, 并一律使用国际通用符号。对不常使用的量和单位, 请用括号注明名称。

5、务请注意外文字母的书写规则, 如正、斜体、大、小写, 黑、白体, 英、俄、希腊文种, 以及上、下角标等, 易混淆者尤应注明。

6、务请注意参考文献著录格式规定 (注意标点符号的规定使用) 。

7、保守国家机密。凡涉及原化工部《保密范围》和国家有关规定者, 作者单位应进行保密审查, 并加盖单位公章。

8、请作者详细注明通讯地址、邮编、单位名称、联系电话, 简历 (包括姓名、出生年月、性别、籍贯、民族、何年毕业于何学校及专业、职务与职称, 所从事的主要工作和研究方向) , 以供刊用。

9、请勿一稿两投;一般情况下会在3个月内有回复, 投稿6个月未收到用稿通知, 作者可自行处理;未登稿件在作者要求之下可退稿;来稿一经发表, 当按规定付给稿酬。

10、稿件亦可通过电子邮件、QQ发来。

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化工设计 篇2

• 1.搜集资料,调查研究:技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等

• 2.落实设备:分为三种类型:国内已有定型产品;需要进口;国内需重新设计制造

• 3.全面对比:全面分析对比的主要内容 :

• ①几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势; ②产品的质量情况; • ③生产能力及产品规格; ④原材料、能量消耗情况;

• ⑤建设费用及产品成本; ⑥三废的产生及治理情况; ⑦其他特殊情况。

2.限制反应物:化学反应原料不按化学计量比配料时,其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。

3.过量反应物:不按化学计量比配料的原料中,某种反应物的量超过限制反应物完全反应所需的理论量,该反应物称为过量反应物。

4.过量百分数:过量反应物超过限制反应物所需理论量的部分占所需理论量的百分数。

过量%=(Ne-Nt)/Nt*100% 5.转化率(以x表示):某一反应物反应掉的量占其输入量的百分数。

• 应用时必须指明某个反应物的转化率。若没有指明时,则往往是指限制反应物的转化率。

XA=(NA1-NA2)/NA1*100% 6.选择性(以S表示):反应物反应成目的产物所消耗的量占反应物反应掉的量的百分数。• 若反应物为A,生成的目的产物为D,ND表示生成的目的产物D的摩尔数,α、d分别为反应物d与目的产物D的化学计量系数,则选择性为 式中NA1-NA2为反应物A反应掉的摩尔数。

• 转化率与选择性是反应过程的两个主要技术指标。

S=(ND*a/d)/(NA1-NA2)*100% 7.收率(以Y表示):目的产物的量除以反应物(通常指限制反应物)输入量,以百分数表示。它可以用物质的量(摩尔数)或质量进行计算。

YD=(ND*a/d)/NA1*100% 8.转化率、选择性与收率三者之间的关系为

• Y = S·x 9.泵的选用与设计程序

(1)确定泵型 泵选型中考虑的问题: 耐腐蚀问题 冷却问题 密封问题 粘度问题(2)确定选泵的流量和扬程(3)确定泵的安装高度(4)确定泵的台数和备用率(5)校核泵的轴功率

(6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量(7)选用电动机(8)填写选泵规格表

10.换热器设计与选用方法:(1)汇总设计数据、分析设计任务。

(2)仔细探讨换热的工艺流程。(3)选择换热器的材质。(4)根据热负荷和选用的换热器材料选择换热器类型。(5)确定换热器中冷热流体的流向。

(6)确定和计算平均温差Δtm确定终端温差,算出平均温差。(7)计算热负荷Q。

(8)估计污垢热阻系数并初算出传热系数K。(9)算出总传热面积A。(10)调整温度差,再算一次传热面积。(11)选用系列换热器。(12)验算换热器的压力降。

(13)画出换热器设备草图。由设备机械设计人员完成换热器的详细部件设计。

设计与选型的基本步骤

hi ,ho——为管子内、外侧的对流换热系数; Ri,Ro——分别为管子内、外侧的污垢热阻;

11.填料塔和板式塔的主要对比 板式塔 填料塔

压降 较大 小尺寸填料较大;大尺寸填料及规整填料较小 空塔气速 较大 小尺寸填料较小;大尺寸填料及规整填料较大 塔效率 较稳定,效率较高 传统填料低;新型乱堆及规整填料高 持液量 较大 较小 液气比 适应范围较大 对液量有一定要求 安装检修 较易 较难

材质 常用金属材料 金属及非金属材料均可 造价 大直径时较低 新型填料投资较大

12.塔型选择基本原则

①生产能力大,弹性好。②满足工艺要求,分离效率高。

③运转可靠性高,操作、维修方便。④结构简单,加工方便,造价较低。⑤塔压降小。对于真空塔或要求塔压降低的塔来说,压降小的意义更为明显。住主要矛盾,最大限度满足工艺要求。

13.分区

• 装置的设备布置图是按工艺主项绘制的。

• 当装置界区范围较大、其中需要布置的设备较多时,设备布置图可以分成若干个小区绘制。

• 各区的相对位置在装置总图中表明,分区范围线用双点划线表示。

14.管道布置图的标注

(1)建(构)筑物:建(构)筑物的构件被作为管道布置的定位基准,管道平面布置图和立面剖视图中必须标注建筑定位轴线的编号及柱距尺寸,标注出平台和构筑物的标高。(2)设备:• 设备是管道布置的主要定位基准,管道布置图上必须标注设备的位号及名称。在管道布置图上还应注出与容器或设备相对的柱中心线的尺寸。(3)管道:• 管道布置图以平面图为主,标注出所有管道的定位尺寸及标高,物料的流动方向和管号。• 有立面剖视图时,所有的标高应注在立面剖视图上。管号标注在管中心线上方,标高注在管中心线下方。管道安装标高均以m为单位,管道布置图上的所有管道应与带控制点的工艺流程图一致,都需要标注公称直径、物料代号、管段序号。管段编号应注在管道上方或左方。(4)管件

• 管道布置图中,应按规定符号画出管件,一般不标注定位尺寸。管件的位置尺寸应相对于容器、设备、管口或邻近管口或邻近管道的中心来标注。• 某些有特殊要求的管件,应标注出某些要求及说明。(5)管道支架

(6)阀门• 阀门应按规定符号画出,一般不注定位尺寸,只在立面剖视图上注出安装标高。

(7)仪表控制点• 仪表控制点的标注与带控制点的工艺流程图一致。

15.管道布置图的阅读步骤 1.明确视图数量及关系 • 了解平面图的分区情况,了解平面图、立面剖视图的数量及配置情况,在此基础上弄清各立面剖视图在平面图上的剖切位置及各个视图之间的关系,注意管道布置图样的类型、数量、有无管段图及设计模型,有无管件图、管架图等。2.看懂管道的来龙去脉

•(1)根据带控制点的工艺流程图,找到起点设备和终点设备,注意设备的位号及管口。

•(2)从起点设备开始,按管道编号逐条地辨明走向、转弯和分支情况,并依据管道上标注的物料代号、管径、标高等,对照平面图和立面剖视图的投影关系逐条弄清楚。

•(3)在弄清管道的起止过程中,找出管件、阀门、控制点、管架等的位置,明确从起点设备到终点设备的管口,中间是如何用管道连接起来形成管道布置的—个整体。

3.分析管道位置

• 在看懂管道走向的基础上,进一步分析定位尺寸。一条管道中间要连接许多管件,这些管件一般不标注定位尺寸。读图时,以建筑定位轴线或地面、设备中心线、设备管口法兰为尺寸基准,在平面图或立面图上查阅管道的水平定位尺寸及安装标高。

化工企业腐蚀环境电气设计分析 篇3

关键词:化工企业;腐蚀环境;电气设计;防腐电气设备;化学腐蚀 文献标识码:A

中图分类号:TQ05 文章编号:1009-2374(2015)25-0029-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.014

材料在环境介质的化学或电化学作用下逐渐破坏或变质的过程,称作材料的化学腐蚀,譬如电气设备、元器件、接地材料等生锈就是一个典型的腐蚀现象。

而腐蚀环境是指存在腐蚀物质的环境,常见的腐蚀物质有各种酸、碱等容易与金属发生反应的物质,其存在形态有气体、雾、液体、粉尘和土壤等。

随着现代工业技术的发展,腐蚀环境在不断增多,据2013年报道,我国每年因腐蚀造成的经济损失已超过1.5万亿元。但由于设计行业各设计人员水平参差不齐,设计行业鱼龙混珠,有的业主一味追求低成本,有时候甚至出现民用设计院设计工业图纸的情况发生,譬如2014年昆山一家工厂发生的一起爆炸事故,工程图纸就是由民用设计院设计的,希望设计行业、业主方都引起重视。

在以下内容中,笔者将通过一个液氯储存间的电气设计为例探讨一下腐蚀环境中的电气设计。

1 所依据的规范

在进行腐蚀环境的电气设计时,我们主要依据的规范为《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》(HG/T 20666-1999)。

其他专业相关的规范有《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-95)、《钢质管道内腐蚀控制规范》(GB/T 23258-2009)等,可作为参考。

2 腐蚀环境划分

腐蚀环境中化学腐蚀性物质的释放严酷度分为三级,见HG/T 20666-1999表3.0.1。

腐蚀环境划分为三类,划分的主要依据见HG/T 20666-1999表3.0.2、表3.0.3。

表中两个依据应同时考虑当缺乏化学腐蚀性物质的释放数据时,根据表3.0.3列参考依据来划分环境类别。在项目开始前期,电气专业应与上游专业如工艺、暖通以及环境保护等专业充分沟通,了解生产介质和生产环境,并在设计说明中予以表明。以本液氯储存间为例,由于本车间内部液氯输送系统只有在异常的条件下,液氯才会偶尔出现并遇水产生腐蚀液盐酸,因此可以将本车间劃分为中等腐蚀环境。

3 电气设备选型

电气产品防腐级别分为户内防中等腐蚀型(F1)、户内防强腐蚀型(F2)、户外防轻腐蚀型(W)、户外防中等腐蚀型(WF1)、户外防强腐蚀型(WF2)五种。

电气设备应根据环境类别按HG/T 20666-1999表5.0.2-1、表5.0.2-1选择相应的防腐电工产品。

依据以上的原则,我们可以分析出本次液氯储存间相应电气设备选择F1或WF1级满足要求。

本车间优先选用高效、高显色指数、长寿命光源,尽量减少灯具的使用量。

4 配电线路、防雷接地防腐措施

本车间在泄露情况下,会有少部分的氯气,在规范HG/T 20666-1999附录B中显示,氯气对于聚氯乙烯、聚乙烯和氯丁橡胶有严重腐蚀性,而实际上这里所指的腐蚀性是指氯气对于塑料材质的氯化,所以在工业设计中,需要直接接触氯气的管道如输送液氯的管道材质一般采用碳钢,本项目中穿导线所使用的保护管是不直接接触氯气的,而且事故情况下释放出来的少量氯气遇到空气中的水分子很快产生反应变成盐酸。所以本车间的配电线路敷设原则为:总进线采用全塑电缆明敷,沿玻璃钢桥架引来,照明电线穿PVC管敷设,应急照明线路穿难燃型刚性塑料管敷设,暗敷在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时采取防火措施。

车间电气裸露的电气金属构件,应采取用应的涂漆或者涂覆方案,具体详见《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》(HG/T 20666-1999)附录J、附录K。

腐蚀环境的电缆线路应尽量避免中间接头。

依据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010),本车间预计年雷次数N=0.0142,但本车间为乙类车间,该建筑按第二类防雷建筑设计。

屋面采用避雷网,利用柱内主筋作为引下线,利用基础钢筋作为接地极。在建筑物四角的引下线上做接地电阻测试点,高度1.5m。本工程按第二类防雷建筑屋面防雷网格不大于12×8m,引下线平均间距不大于18m。屋面避雷材料采用热镀锌钢材。屋顶避雷网采用Φ10热镀锌圆钢在女儿墙上敷设,并采用-40×4mm热镀锌扁钢作支架。屋面上所有工艺管道,设备及正常不带电的电气设备外壳等均应与避雷网可靠连接。

所有接地干线均选用热镀锌扁钢,并适当增大截面,接地支线采取16mm2黄绿绝缘铜导线,对于抗腐蚀有很好的效果。

5 其他电气设计

在腐蚀环境内,需要注意以下四点设计要求:(1)为避免腐蚀物质进入电气设备,在设备的接缝处,电缆进出口处等可能导致腐蚀物侵入的地方做好密封措施;(2)起重设备如电动葫芦等的滑触线宜选用重型橡胶套软电线或塑料防护式安全滑触线;(3)须在现场监视电流的主回路中,不宜选用直接式电流表;(4)其他改善措施,如改善环境条件,加强耐腐能力,适当采用防腐措施,如阴极保护法,使用防腐剂,应用新技术、新材料等。

6 结语

为降低腐蚀引起的损失,提高电气系统的可靠性和耐用性,各设计师应在充分考虑环境因素的基础上,遵循适度、经济性和可持续发展原则,推广应用防腐措施,实现降耗目标。

参考文献

[1] 杨道武,等.接地网防腐工程中的阴极保护设计[J].电瓷避雷器,2004,(1).

[2] 杨金夕.防雷接地及电气安全技术[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3] 朱雪波,李锐,杨元月.化工腐蚀环境电气设计防护选择[J].山西化工,1998,(4).

《化工设计通讯》征稿启事 篇4

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4、文中的单位, 务请使用法定计量单位。如系非法定计时单位时, 务请换算为法定计量单位, 并一律使用国际通用符号。对不常使用的量和单位, 请用括号注明名称。

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6、务请注意参考文献著录格式规定 (注意标点符号的规定使用) 。

7、保守国家机密。凡涉及原化工部《保密范围》和国家有关规定者, 作者单位应进行保密审查, 并加盖单位公章。

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化工设计 篇5

第十二届全国大学生化工设计竞赛

设 计 任 务 书

第十二届全国大学生化工设计竞赛

设计任务书在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下,众多工业化国家提出了大力发展清洁能源汽车、从源头上控制和消除“传统燃油汽车尾气污染”的解决方案,部分国家甚至制订了停用传统燃油汽车的时间表。中国作为积极倡导和参与全球环境治理的负责任大国,在发展清洁能源汽车领域已走在了世界前列,在大力推广新能源汽车的同时,也采取了有效措施改进现有燃油汽车的排放问题,其中之一即是于 2020 年在前全国推广使用乙醇汽油。车用能源的上述变化,给化工界提出了一个重大资源利用课题: 在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少的情况下,如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源。对于我国而言,2020 年前石油化工界必须面对一个问题:当推广应用乙醇汽油而不再需要甲基叔丁基醚(MTBE)类的辛烷值添加剂后,如何利用(MTBE的原料)异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品。作为中国化工科技界将来的基础和栋梁,化工学子应该积极关注我国化学工业发展进程中的重大需求,综合运用所学的化学工程先进技术,探讨适合我国国情的解决方案。

一、设计题目

为某大型石化综合企业设计一座分厂,以异丁烯为原料生产非燃 料油用途的有机化工产品。

二、设计基础条件

1、原料

异丁烯来源及原料规格由参赛队根据资源调研结果自行确定。

2、产品

产品结构及其技术规格由参赛队根据本队的市场规划自行拟订。

3、生产规模

生产规模由参赛队根据本队的资源规划和市场规划以及国家的有关政策自行确定。

4、安全要求

在设计中坚决贯彻安全第一的指导思想,从提高装置的本质安全性出发,尽量采用新的安全技术和安全设计方法。

5、环境要求

尽量采取可行的清洁生产技术,从本质上减少对环境的不利影响,并对可能造成环境污染的副产物提出合理的处理方案。

6、公用工程

与总厂公用工程系统集成。

三、工作内容及要求

1、项目可行性论证 1)建设意义 2)建设规模 3)技术方案

4)与工业园区或污染源企业的系统集成方案 5)厂址选择

6)与社会及环境的和谐发展(包括安全、环保和资源利用)7)技术经济分析

2、工艺流程设计 1)工艺方案选择及论证 2)安全生产的保障措施 3)先进单元过程技术的应用 4)集成与节能技术的应用 5)工艺流程计算机仿真设计

6)绘制物料流程图和带控制点工艺流程图 7)编制物料及热量平衡计算书

3、设备选型及典型设备设计

1)典型非标设备——反应器和塔器的工艺设计,编制计算说明书。2)典型标准设备——换热器的工艺选型设计,编制计算说明书。3)其他重要设备的工艺设计及选型说明。4)编制设备一览表。

4、车间设备布置设计

选择至少一个主要工艺车间,进行车间布置设计 1)车间布置设计; 2)车间主要工艺管道配管设计; 3)绘制车间平面布置图; 4)绘制车间立面布置图;

5)运用三维工厂设计工具软件进行车间布置和主要工艺管道的配管设计。

5、装置总体布置设计

1)对主要工艺车间、辅助车间、原料及产品储存区、中心控制室、分析化验室、行政管理及生活等辅助用房、设备检修区、三废处理区、安全生产设施、厂区内部道路等进行合理的布置,并对方案进行必要的说明; 2)装置布置设计; 3)绘制装置平面布置总图;

4)运用三维工厂设计工具软件进行工厂布置设计。

6、经济分析与评价基础数据

根据调研获得的经济数据(可以参考以下价格数据)对设计方案进行经济分析与评价:

1)304 不锈钢设备: 18000 元/吨

2)中低压(≤4MPa)碳钢设备: 6000 元/吨 3)高压碳钢设备价格: 9000 元/吨 4)其它特殊不锈钢按市场调研数据定价 5)低压蒸汽(0.8MPa): 200 元/吨 6)中压蒸汽(4MPa): 240 元/吨 7)电: 0.75 元/千瓦时 8)工艺软水: 10 元/吨 9)冷却水: 1.0 元/吨

10)污水处理费: 5.0 元/吨(COD<500)11)人工平均成本: 10000 元/月· 人,(包括五险一金)

7、参赛作品应提交的材料 7.1 必须提交的基本材料

1)项目可行性报告(篇幅控制在 50 页以内);

2)初步设计说明书(包括设备一览表、物料平衡表等各种相关表格); 3)典型设备(标准设备和非标设备)工艺设计计算说明书(若采用相关专

业软件进行设备计算和分析,则必须同时提供计算结果和计算模型的源程序);

4)设计图集 [PFD 和 PID 图(可以分多张图绘制);车间设备平面和立面布置图; 装置平面布置总图;主要设备工艺条件图]; 5)工艺流程的模拟及流程优化计算结果和模拟源程序; 7.2 计入作品评分的材料

1)若进行危险性和可操作性(HAZOP)分析,请提供相关的文档(若采用专业软件实施,请提供能在该软件平台上打开的设计源文件);

2)若进行能量集成与节能技术运用,则提供相关的结果(若采用专业软件 计算,请提供能在该软件平台上打开的设计源文件);

3)若采用专业软件进行过程成本的估算和经济分析评价,请提供能在该软件平台上打开的设计源文件;

4)若采用专业软件进行容器类设备的结构设计,请提供能在该软件平台上打开的设计源文件。

5)能在所采用的三维工厂设计工具软件平台上打开的车间布置和装置总体设计源文件。注:

1、设计说明书均要求用 MS-Word 编辑,保存为 DOC 和 PDF 格式;图纸用 AutoCAD 绘

制,保存为 AutoCAD 2004 格式和 PDF 格式,计算机模拟和计算结果需提供可打开运行的相应软件存档文件。

2、如提交的基本材料缺项,则不能取得成功参赛资格。

化工原理课程设计的改革与实践 篇6

关键词:课程设计;教学改革;实践教学

化工原理课程设计是化工类相关专业学生学习化工原理课程必修的环节之一,是对化工原理、化工制图、化工机械、化工仪表及自动化、化工热力学等知识的综合性训练。通过课程设计,能够培养和训练学生各方面实践能力:查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力;树立既考虑技术上的先进性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力;迅速准确地进行工程计算的能力;用简洁的文字、清晰的图表来表达自己设计思想的能力。在设计中,学生需要自己做出决策,自己确定方案、选择流程、查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出论证和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。因此,课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。笔者从事了5届的课程设计教学,在不断思考中总结了一些经验,现将自己在教学中发现的问题以及一些思考做一介绍,以期提高教学效果。

一、设计题目既要立足实际又要兼顾学生所学

课程设计的基本要求是通过设计使每个学生都受到相应的工程训练,使学生在将来的就业及工作中受益。因此,课程设计的选题应该立足于工程的实际问题,例如,可以截取某化工项目的一部分让学生进行设计,如合成氨生产设计、PVC生产设计等,让学生切实贴近实际。此外,由于学生在大学所学课程的内容大多偏于理论学习,一些实验课程也往往以验证型实验为主,学生的设计能力、工程意识非常薄弱,因此设计题目应该尽可能包括在化工原理课程中所学过的单元操作,如精馏、吸收、传热、流体输送等,让他们循序渐进地进行设计,不至于产生畏难情绪。

二、所涉及的物质应尽可能为常见物质

设计过程中涉及很多物理性质,例如设计中往往需要不同温度下的密度、粘度、导热系数、扩散系数、表面张力等,有些物理性质不太容易直接查到,对于刚刚学习文献查阅的学生来说这也是设计中需要解决的一个问题。因此,所涉及的物质最好是一些常见的物质,如苯、甲苯、乙醇、丙醇等,其性质在物化手册上就能查到,能简化学生的工作量,也减少设计计算中出错的可能性。

三、做好指导工作

根据教学经验,学生在接到设计任务书后,往往不知道如何入手,非常茫然。指导教师必须做好相应的指导工作,帮助学生有条不紊地开始设计任务。在两周的设计过程中,必须要有集中授课时间,而且集中授课时间每周不少于4个学时,并利用网络教学平台与学生互动,及时解决学生设计中遇到的问题。

1.指导学生查阅文献

工艺流程、设备的选择优化需要大量的文献作支持。学生在初次接触工程设计时,需要教师指导如何查阅文献,查阅哪些文献,所获取的文献数据如何取舍等,让学生在查阅文献方面得到更好训练。

2.指导学生严格遵循设计规范

教师要使学生明白完成设计不同于其他课程作业,所进行的设计必须保证技术上先进、经济上合理、安全可靠等原则,因此,整个设计从图纸的绘制到设备选型、设备布置、厂房布置等都必须遵循国家的相关设计标准及规范。教师要指导学生学会正确使用标准和规范,从工艺和设备等全方位考虑问题,从而培养学生的工程思维和创新能力。

3.引导学生运用计算机

当今的化工设计建立在有强大数据库支持的、模块化的、应用计算机进行设计的基础之上。通用化工软件已经在现代化工设计中得到了广泛使用,极大地提高了设计的效率和质量,因此,设计的过程中不可避免地需要应用计算机对操作参数进行计算,对工艺流程进行绘制。计算机辅助设计软件AutoCAD在我校已经盛行已久,学生对该软件的运用较为熟悉,可利用其进行流程图及设备图的绘制。为了提高设计的先进性,学院目前使用的模拟软件为Aspen Plus,可对流程进行模拟计算。经过一个学期的理论与实践相结合,学生已对相关计算机软件有了相应的了解。指导教师将软件应用到课程设计中,不仅可以提高设计水平,也可以提高学生的学习兴趣。

4.指导学生撰写正规的课程设计说明书

为了达到工程训练目的,教师要求学生严格按照设计院标准,编制一份正规的设计说明书,内容包括设计的文本部分及图纸。本部分严格按照设计顺序进行编写,首先选择最佳的工艺及设备方案,确定设备的工艺参数;然后进行物料衡算、热量衡算、设备工艺尺寸的计算,进行设备(包括全部辅助设备)选型及管道规格计算;最后进行技术上的可行性、生产上的安全性及经济上的合理性论证等。图纸部分包括设计项目的流程图(A2图纸)和主要设备的结构图(A1图纸,包括主视图、俯视图、剖视图)。提交课程设计作品时要装订成册,这样做的目的主要是培养学生严谨的工作态度。由于每个教师需要负责整个班级学生的设计,而每个学生设计计算的正确性无法一一审核,因此,必须要求学生从设计一开始就以严肃认真的态度对待设计工作,训练其独立分析和判断结果正确性的能力。

四、严格考核制度

课程设计不同于平时求解习题,设计计算的依据和答案往往不是唯一的,需要学生自己做出决策,并对自己选取的方案进行合理性论证和核算,从技术上的可行性和经济上的合理性上进行分析比较。一个好的设计应该进行多种方案的比较,需反复多次计算方可得到,因此,只有严格考核制度才能使学生真正得到锻炼。

第一,平时成绩占总成绩的30%。主要包括在设计过程中是否有主动性,能否按时按进度完成设计内容,能否独立思考、勤于钻研,是否有创新意识等;第二,设计说明书占总成绩的40%。要求语言精练、简洁,考查图表是否清晰,说明书的撰写是否规范,图纸的质量是否符合相应的标准,布局是否合理等;第三,答辩占总成绩的30%。答辩是课程设计的最后一个环节,每个学生要叙述自己的设计思路、方案选取的原则、计算依据等,教师通过提问,可以检查学生对所设计内容掌握的程度以及从设计中所得到的训练等。总之,要从而多方面考查学生的综合能力及学习主动性。

五、鼓励学生参加设计竞赛

国内每年都会组织大型的化工设计大赛,参赛对象为来自全国各大高校的化工专业学生。通过课程设计相关的训练后,教师可鼓励学生积极参加设计竞赛。学生通过参加竞赛,可自觉运用所学知识分析问题、解决问题,并且相互协作,充分发挥潜力,激发积极性与主动性。

综上所述,通过化工原理课程设计,不仅培养了学生的工程意识、综合运用知识的能力,強化了化工设计类课程的教学和实践,也为学生专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。

参考文献:

[1]刘保柱,于凤文,朱菊香.Aspen Plus应用于化工原理课程设计的实践[J].化工高等教育,2007(2):23-25.

[2]金一粟,周永华,满瑞林.化工原理的延伸教学—化工设计[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2008,10(6):225-226.

[3]高浩其,徐挺,李维维.“知行合一、双核协同”现代工程师培养模式的探索[J].高等工程教育研究,2007(4):18-27.

[4]赵如松,高劲松.构建以设计为主线的化工实践教学体系的尝试[J].化工高等教育,2005(3):102-104.

《化工设计通讯》征稿启事 篇7

主要栏目:

设计总计、氮肥技术、化肥工业、化工设备、生产技术、技改节能、应用探讨、学术研究、三废治理、事故分析、无机化工、石化技术、信息报道、产品介绍等。

主要特色:

以化肥及无机产品为主, 化工工艺为龙头, 兼顾化工设备、给排水、环保、自控、电气、暖通、项目信息报道等。

以化肥及无机产品为主, 化工工艺为龙头, 兼顾化工设备、给排水、环保、自控、电气、暖通、项目信息报道等。

来稿要求和注意事项:

1、文稿要求内容充实、准确可靠、文字精炼, 实用性强。每篇以3 000~5 000字为宜。

2、文稿要求打印在A4白纸上, 亦可抄写在16开单面方格稿纸上, 字迹清楚, 书写正整, 本刊恕不受理复印件, 同时请提供电子版稿件。

3、所有文稿务请写出中、英文摘要 (50~200字) 和关键词 (3~8个) , 如不会英文编辑部可翻译。文章的引言内容宜控制在200~400字。

4、文中的单位, 务请使用法定计量单位。如系非法定计时单位时, 务请换算为法定计量单位, 并一律使用国际通用符号。对不常使用的量和单位, 请用括号注明名称。

5、务请注意外文字母的书写规则, 如正、斜体、大、小写, 黑、白体, 英、俄、希腊文种, 以及上、下角标等, 易混淆者尤应注明。

6、务请注意参考文献著录格式规定 (注意标点符号的规定使用) 。

7、保守国家机密。凡涉及原化工部《保密范围》和国家有关规定者, 作者单位应进行保密审查, 并加盖单位公章。

8、请作者详细注明通讯地址、邮编、单位名称、联系电话, 简历 (包括姓名、出生年月、性别、籍贯、民族、何年毕业于何学校及专业、职务与职称, 所从事的主要工作和研究方向) , 以供刊用。

9、请勿一稿两投;一般情况下会在3个月内有回复, 投稿6个月未收到用稿通知, 作者可自行处理;未登稿件在作者要求之下可退稿。

10、稿件亦可通过电子邮件、QQ发来。

E-mail:hgsjtx@263.net QQ:200605488

传真:0731-85532185

电话:0731-85603960, 13974864498

地址:长沙市韶山中路398号《化工设计通讯》编辑部

《化工设计通讯》征稿启事 篇8

来稿要求和注意事项:

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《化工设计通讯》征订启事 篇9

主要特色:以化肥和无机化工为主, 兼顾化工设计及工程项目信息报道。以刊登化工工艺技术方面的文章为主, 也刊登化工设备、环保治理、给排水、仪表、自控、电气、热工、采暖通风等方面的文章。

主要栏目:氮肥技术、化肥工业、设计总结、生产实践、应用探讨、无机化工、化工设备、环保治理、学术研究和项目信息报道等。

读者对象:从事化工生产、设计、研究、管理和教学的工程技术人员、管理干部、技术工人、大专院校师生及信息人员和营销人员等。

本刊为双月刊, 大16开, 正文64页, 每期订价15元, 全年90元。列入各省市《全国报刊征订目录》, 可到本单位报刊征订处或当地邮局订阅, 也可直接与编辑部联系订阅, 订单备索。

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《化工设计通讯》征稿启事 篇10

1、投稿须知

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解析化工设计中的管道应力分析 篇11

关键词:化工设计;管道设计;应力分析

前言:如今,我国的各项经济在经过几十年的发展过后,正经历着前所未有的繁荣,而我们应该知道的是,在这繁荣发展的背后,实际上是大量先进设备的部署以及、生产技术的研发和使用。事实上,就如今的化学工业来说,其所使用的生产装置已经不断走向大型化和复杂化,而在这种装置之中,标志性的便是大量高温、高压以及大直径管道的使用。这种使用性能作用的发挥,实际上又离不开对求安全性的评价与检测,因为只有在安全性得到保障的条件下,整个化工设计才能变得更为可靠。为此,管道分析就是应着这一安全评价和检测的需求而提出的,但其自身又是一个复杂环节的集合体,我们有必要加强对其的认识和把握。

一、管道应力的种类

在文章开篇之前,我们先对本文的主体—管道应力,进行简要的分析和介绍,以为接下来对其相关方面的进一步论述奠定一定的基础。

一次应力是指由于外加荷载,如压力和重力等的作用而产生的应力。一次应力的特点是:满足与外加荷载的平衡关系,随外加荷载的增加而增加,且无自限性,当其值超过材料的屈服极限时,管道将产生塑性变形而破坏。管道承受的介质内压、自重、介质重量等持续外荷载而产生的应力属于一次应力。

二次应力是由于管道变形受到约束而产生的应力,它不直接与外力平衡,二次应力的特点就是具有自限性,当管道局部屈服和产生小量变形时应力就能降下来。二次应力过大时,将使管道产生疲劳破坏。在管道中,二次应力一般由热胀冷缩和端点位移引起。

峰值应力是管道或附件由于局部结构不连续或局部热应力效应(包括局部应力集中)附加到一次应力或二次应力的增量。它的特点是不引起显著的变形,而且在短距离内从它的根源衰减,它是一种导致疲劳裂纹或脆性破坏的可能原因。管道附件上小半径圆角处、焊缝未焊透处的应力,均属于峰值应力。

二、管道应力分析的主要内容

当然,就管道应力分析来说,其实际上是一个系统性的工作,因为就其自身来说,其主要包括多个内容方面。

管道应力分析的任务,主要是对管道进行载荷、应力、变形等各类力学分析,使管道在设计条件内的各种载荷的作用下,能有效地抵抗不被允许的变形、位移和破坏,保证管道的安全性和经济性。管道应力分析分为静力分析(含疲劳分析,风载荷及地震载荷分析)和动力分析。对一般管道,通常只做静力分析即可,但对一些特殊工况的管道则应做动力分析(如往复泵、往复式压缩机的进出口管道)。

三、应力分析管道的类型及分析方法

我们知道,就化工厂的管道而言,其有着不同的类型,而这种类型实际上也需要有着不同的分析方法与其相对应,总的来说,常用的应力分析的方法有目测检验法、简单分析法(图表法、公式法)和计算机辅助应力分析法。管道设计中通常根据介质的危险性、管道操作工况、地震烈度、行业类型等来确定应力分析的方法。

1、目测检验法

目测检验法不需要进行详细的应力分析,但需目测者具有相当的工程经验。与运行良好的管道(或已分析的管道)的柔性相同或基本相当的管道可以采用目测检验的方法。

2、简单分析法

简单分析法能确保管道有足够的柔性,尽管不能提供准确的载荷和应力,但这种分析简单而快速,甚至可以由非专职应力分析工程师来完成。

3、计算机辅助应力分析

使用专门的管道应力分析软件对管道进行详细的应力计算和结果分析。计算并分析评定管道各分支点的应力、约束点和端点(设备管口)的力和力矩等。

四、管道应力分析的规范及软件

事实上,就应力分析而言,其并不是一个简而易行的工作想,相反的,其需要依据相应的规范,选用相应的软件,进行严格的控制,总的来说,其主要体现在以下几个方面:

1、规范:

(1)GB50316-2000《工业金属管道设计规范》(2008 年版)

(2)GB/T 20801-2006《压力管道规范》

(3)HG/T20645-1998《化工装置管道机械设计规定》

(4)SH/T3041-2002《石油化工管道柔性设计规范》

(5)GB150-2011《钢制压力容器》

(6)JB/T8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》

(7)JB/T8130.2-1999《可变弹簧支吊架》

(8)GB 50251-2003《输气管道工程设计规范》

(9)GB 50253-2003《输油管道工程设计规范》

2、软件:

目前国外工程设计中常用的应力分析的软件有 AutoPIPE、CAEPIPE、CAESAR、FlowPhase、PIPE-FLO、PipePak、SIMFLEX、ZENPIPE 等。我国自 80 年代初开始引进应力分析软件,其中以CARSARⅡ在国内工程设计中的应用最为广泛。近年来一些国产优秀软件也因其更贴近国人的使用习惯、价格等优势也得到了越来越多的应用,如长沙优易软件的 AutoPSA。上述应力分析软件的优势领域各不相同,根据工程实际情况选择合适的软件,对管道设计和计算将起到事半功倍的效果。

结语:经过上文的分析和介绍,我们对管道应力的种类、应力分析的主要内容、分析方法以及工具等方面的内容有了一定的了解,从中我们可以深刻地认识到,面临着如今化工产业不断发展以及大量管道设施使用的严峻现实,如何通过相关措施的提出和采用,提升化学化工装置的安全性能显得尤为重要和必要。事实上,就管道应力分析来说,其作为一种运用相关方法,对管道的实际情况进行分析和勘查,对于确保和提升管道设施安全性来说,具有十分关键的意义,然而,这种关键意义的实现,实际上依赖于我们采用合适的管道应力分析方法,严格依照相关管道应力规范,并选用合理的软件,并不断提升自身的操作能力和操作素养。

参考文献:

《化工设计通讯》征订启事 篇12

主要特色:以化肥和无机化工为主, 兼顾化工设计及工程项目信息报道。以刊登化工工艺技术方面的文章为主, 也刊登化工设备、环保治理、给排水、仪表、自控、电气、热工、采暖通风等方面的文章。

主要栏目:氮肥技术、化肥工业、设计总结、生产实践、应用探讨、无机化工、化工设备、环保治理、学术研究和项目信息报道等。

读者对象:从事化工生产、设计、研究、管理和教学的工程技术人员、管理干部、技术工人、大专院校师生及信息人员和营销人员等。

本刊为双月刊, 大16开, 正文64页, 每期订价15元, 全年90元。列入各省市《全国报刊征订目录》, 可到本单位报刊征订处或当地邮局订阅, 也可直接与编辑部联系订阅, 订单备索。

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