化工设计概论

0绪论

0.1化工项目的建设过程

0.2化工设计在化工建设中的作用

0.3学习化工设计的意义

本章小结

思考与练习题

第1章化工设计基本知识

1.1化工设计的概念

1.2化工设计分类

1.2.1根据建设项目性质对化工设计进行分类

1.2.2按项目开发过程对化工设计进行分类

1.2.3根据设计范围对化工设计进行分类

1.3化工厂设计工作程序及内容

1.4车间设计工作程序及内容

1.5化工设计的特点

1.6化工设计总原则

本章小结

思考与练习题

第2章项目建设的设计程序和内容

2.1我国传统设计工作程序及内容

2.1.1设计前期工作步骤与内容

2.1.2初步设计阶段工作内容与程序

2.1.3施工图设计阶段工作内容与程序

2.2我国石油化工装置设计程序及内容

2.3国际通用设计程序及内容

2.3.1工艺设计阶段

2.3.2基础工程设计阶段

2.3.3详细工程设计阶段

2.3.4工程设计步骤

2.3.5相应文件要达到的目标

本章小结

思考与练习题

第3章工艺流程设计

3.1工艺路线选择

3.1.1选择原则

3.1.2技术路线和工艺流程确定的步骤

3.2工艺流程设计原则

3.3工艺流程设计任务

3.4工艺流程设计方法

3.5工艺流程的概念设计步骤

3.5.1实验步骤的流程化

3.5.2根据生产环保需要完善细化工艺流程

3.5.3将方框流程图转化为工艺流程简图

3.5.4逐步完善得到概念设计的工艺流程图

3.6初步设计阶段的工艺流程设计

3.7施工图(亦称详细工程)设计阶段的工艺流程设计

3.8工艺流程图的绘制

3.8.1方框流程图和工艺流程草(简)图

3.8.2工艺物料流程图

3.8.3管道及仪表流程图

3.8.4流程图绘制步骤

本章小结

思考与练习题

第4章物料衡算与能量衡算

4.1物料衡算

4.1.1物料衡算的概念及分类

4.1.2物料平衡方程

4.1.3物料衡算的基本步骤

4.1.4计算举例

4.2能量衡算

4.2.1能量衡算的目的

4.2.2能量衡算可以解决的问题

4.2.3能量平衡方程

4.2.4热量衡算

4.2.5计算举例

本章小结

思考与练习题

第5章设备的工艺设计与选型

5.1化工设备的工艺设计与选型原则

5.2化工设备工艺设计的主要工作和方法

5.3化工设备的材料和选材原则

5.3.1化工设备使用材料分类概况

5.3.2材料选用的一般原则

5.4泵的设计与选型

5.4.1泵的类型和特点

5.4.2选泵的原则

5.4.3选泵的工作方法和基本程序

5.4.4工业装置对泵的要求

5.4.5选泵的经验

5.5气体输送及压缩设备的设计与选型

5.6换热器的设计与选型

5.6.1换热器的分类

5.6.2换热器设计的一般原则

5.6.3管壳式换热器的设计及选用程序

5.7贮罐容器的设计与选型

5.7.1贮罐的类型

5.7.2贮罐系列

5.7.3贮罐设计的一般程序

5.8塔设备的设计与选型

5.8.1板式塔

5.8.2填料塔

5.9反应器的设计与选型

5.9.1反应器分类与选型

5.9.2反应器的设计要点

5.9.3釜式反应器的结构和设计

5.10液固分离设备的选型

5.10.1离心机

5.10.2过滤机

5.10.3离心机的选型

5.10.4过滤机的选型

5.11干燥设备的设计与选型

5.11.1常用干燥器

5.11.2干燥设备的选型原则

5.12其他设备和机械的选型

5.12.1起重机械

5.12.2运输机械

5.12.3加料和计量设备

5.13汇编设备一览表

本章小结

思考与练习题

第6章车间布置设计

6.1车间布置设计的内容及原则方法

6.1.1车间布置设计的依据

6.1.2车间布置设计的内容

6.1.3车间布置设计的原则

6.1.4车间布置设计的方法和步骤

6.2车间的整体布置设计

6.2.1厂房的平面布置

6.2.2厂房的立面布置

6.2.3厂房的建筑结构

6.2.4车间厂房布置设计时须注意的问题

6.3设备布置设计

6.3.1生产工艺对设备布置的要求

6.3.2安全及卫生对设备布置的要求

6.3.3操作条件对设备布置的要求

6.3.4设备安装及检修对设备布置的要求

6.3.5厂房建筑对设备布置的要求

6.3.6车间辅助室及生活室的布置

6.3.7车间布置要整齐美观

6.3.8建筑要求

6.4常用设备的布置

6.4.1反应器

6.4.2混合设备

6.4.3蒸发设备

6.4.4结晶器

6.4.5容器

6.4.6加热炉

6.4.7塔类设备

6.4.8换热器

6.4.9泵、风机等运转设备

6.4.10过滤机

6.4.11干燥器

6.4.12气体净化设备

6.4.13运输设备

6.4.14罐区

6.4.15控制室

6.4.16主管廊

6.5设备布置图的绘制

6.5.1设备布置图的内容

6.5.2设备布置图的绘制方法

6.5.3设备布置图的绘图步骤

6.6设备安装图

本章小结

思考与练习题

第7章管道设计与布置

7.1管道设计与布置的内容

7.2管道及阀门的选用

7.2.1基本概念

7.2.2管道

7.2.3常用阀门

7.2.4常用管件

7.2.5法兰、法兰盖、紧固件及垫片

7.3管道压力降计算

7.3.1直管阻力H1计算

7.3.2局部阻力H2计算

7.4管道热补偿设计

7.4.1管道的热变形与热应力计算

7.4.2管道热补偿设计

7.5管道的绝热设计

7.5.1绝热范围

7.5.2绝热结构

7.5.3管道热力计算的基本任务

7.5.4管道绝热计算

7.6化工管道的防腐与标志

7.6.1管道防腐

7.6.2管道标志

7.7管道布置设计

7.7.1管道布置设计的内容

7.7.2管道布置设计的依据

7.7.3管道布置设计的基本要求

7.7.4管道布置设计的一般原则

7.7.5管道敷设方式

7.8常用设备的管道布置

7.8.1泵的管道布置

7.8.2换热器的管道布置

7.8.3容器的管道布置

7.8.4塔的管道布置

7.8.5管廊上的管道布置

7.8.6其他管道布置

7.9管道布置图的绘制

7.9.1管道布置图的内容

7.9.2管道布置图的绘制要求

7.9.3管道布置图的绘制

7.10管道轴测图

7.10.1管道轴测图要求的图示内容

7.10.2管道轴测图的图示方法

7.10.3管道轴测图的尺寸及其标注

7.11管架图与管件图

7.11.1管架图

7.11.2管件图

7.12管口方位图

7.12.1管口方位图的作用与内容

7.12.2管口方位图的画法

7.13管段表及综合材料表

本章小结

思考与练习题

第8章向非工艺专业提供的设计条件

8.1土建设计条件

8.1.1化工建筑基本知识

8.1.2工艺专业向土建设计提供的条件

8.2非定型设备设计条件

8.3变配电及电气设计条件

8.3.1变配电

8.3.2电气设计条件

8.4自动控制设计条件

8.5给排水及暖通条件

8.5.1供水设计条件

8.5.2排水设计条件

8.5.3采暖通风设计条件

8.6供热及冷冻设计条件

8.6.1供热系统条件

8.6.2冷冻系统条件

本章小结

思考与练习题

第9章设计概算和技术经济

9.1设计概算

9.1.1概算的内容

9.1.2概算费用的分类

9.1.3概算的编制依据

9.1.4概算的编制办法

9.2技术经济

9.2.1投资估算

9.2.2产品生产成本估算

9.2.3经济评价

本章小结

思考与练习题

第10章设计文件的编制

10.1初步设计阶段设计文件的编制

10.1.1设计说明书的编制内容

10.1.2设计说明书的附图和附表

10.2施工图设计文件的编制

10.2.1施工图设计图纸目录

10.2.2工艺专业施工图设计技术文件

10.2.3设计文件归档

本章小结

思考与练习题

第11章工厂选址及总布置设计

11.1厂址选择

11.1.1工厂选址的指导方针

11.1.2工厂选址的一般要求

11.2厂址选择的程序

11.2.1准备工作阶段

11.2.2现场勘查工作阶段

11.2.3编制厂址选择报告阶段

11.3厂址方案比较

11.3.1厂址方案比较的重要性

11.3.2厂址方案比较的内容

11.4厂址选择报告

11.4.1厂址选择报告的基本内容

11.4.2有关附件资料

11.5工厂总平面设计

11.5.1工厂总平面设计内容

11.5.2总平面布置原则及方法

11.5.3工厂分区

11.5.4平面布置

11.5.5竖向布置

11.5.6管廊布置

11.6总平面布置图内容

11.6.1图纸内容

11.6.2总平面设计主要技术经济指标

11.6.3实例

本章小结

思考与练习题

第12章计算机辅助化工设计

12.1化工设计软件概述

12.1.1化工设计软件主要作用

12.1.2常用化工设计软件

12.2化工流程模拟软件

12.2.1化工流程模拟软件用途

12.2.2稳态模拟和动态模拟

12.2.3常用化工流程模拟软件简介

12.3化工装置及系统设计软件

12.3.1换热器设计软件

12.3.2换热流程与PINCH

12.3.3管网计算软件

12.3.4CFD软件

12.4化工装置布置设计软件

12.4.1设备布置设计软件

12.4.2管道应力计算软件

12.4.34D模型技术

12.5计算机绘图软件

12.5.1常用的制图软件

12.5.2AutoCAD基础知识

12.5.3AutoCAD绘制工艺流程图

12.5.4AutoCAD绘制设备布置图

本章小结

附录

附录1管道及仪表流程图中的缩写

附录2管道及仪表流程图中设备、机器图例

附录3管道及仪表流程图中管道、管件、阀门及管道附件图例

附录4管道布置图和轴测图上管子、管件、阀门及管道特殊件图例

附录5设备布置图图例及简化画法

附录6工厂总布置图图例

附录7首页图（见374～375之间的插页）

附录8管道、管件及阀门等的重要结构参数

参考文献

《化工设计概论（第二版）/教育部高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材》为教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会推荐教材，详细介绍了化工设计的基本程序、内容、方法和步骤及工艺设计图纸的绘制方法、规范、内容和技巧。全书共分12章，主要包括：化工设计基本知识、项目建设的设计程序和内容、工艺流程设计、物料衡算与能量衡算、设备的工艺计算与选型、车间布置设计、管道设计与布置、向非工艺专业提供的设计条件、设计概算和技术经济、设计文件的编制、工厂选址及总布置设计、计算机辅助化工设计。本书中所引用的代号、符号及图纸主要选自国家或行业的最新标准。
　　本书以工艺设计为主线，层次分明、脉络清晰，密切联系实际，内容具有很好的系统性、科学性和实用性。本书可作为高校化学工程与工艺、制药工程、轻化工等专业的教材，也可作为化工企业职工继续教育指导书及工程技术人员用书。