工艺过程设计(1)
第三章 工艺流程设计 3-4-1 准备作业流程结构
的入料, 主要是控制入料粒度上限、适当解离煤 与矸石, 清除铁器、木片及其他杂物,或采用机 械化排除大块矸石。根据这一目的, 结合煤质特 征, 就可以制定合适的准备作业流程。
（先看书中流程）
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第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
选矿厂设计
第三章 工艺流程设计 3-4-1 准备作业流程结构
中国矿业大学
第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
选煤厂的工艺流程可 以综合归纳为由图所示 的几个大作业。
各大作业可以是不同 内容，可以有不同结构。
要尽可能多地了解各 种结构。
（阅读与讨论）
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第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
一. 选前准备作业－大学
第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
一. 选前准备作业－2
筛分、脱泥流程
露天矿动力煤厂准备作业 中国矿业大学
第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
一. 选前准备作业－3
中国矿业大学
第三章 工艺流程设计
低矸：筛分破碎，动力煤选块煤，不破碎分选 -50mm产品分级否？脱泥否？
中国矿业大学
第四节 选煤工艺流程结构（一）
一. 选前准备作业－4
粗煤泥分选和 浮选前准备作 业流程
中国矿业大学
第三章 工艺流程设计
第四节 选煤工艺流程结构（一）
准备作业流程的选择
高矸：机械排矸，+50mm动筛、井下排矸？ +13mm重介斜轮、浅槽？ 浮物破碎与否？直接销售或后续分选？
中矸，方案比较确定
工艺过程设计
工艺过程设计1. 引言工艺过程设计是指根据产品要求和工艺特点，制定出可行和有效的生产工艺流程的过程。
它是生产过程中非常重要的环节，直接关系到产品质量、生产效率和成本控制。
本文将从工艺过程设计的目的、步骤和注意事项等方面进行阐述。
2. 工艺过程设计的目的工艺过程设计的主要目的是确保生产过程的稳定性、高效性和一致性。
通过合理设计和优化生产工艺流程，可以提高生产效率，降低生产成本，同时保证产品的质量和品质稳定。
具体而言，工艺过程设计的目的包括：•确定合理的生产工艺流程，使生产过程高效、稳定和可控。
•保证产品质量符合要求，满足客户需求。
•优化生产工艺，并尽可能降低产品的生产成本。
•提高生产线的自动化程度，减少人为操作的干预。
•降低生产过程对环境的影响，实现可持续发展。
3. 工艺过程设计的步骤3.1. 产品分析与特性确定在进行工艺过程设计之前，首先需要对产品进行分析，确定其特性和要求。
这包括产品的尺寸、形状、材质、工艺要求等。
通过对产品的特性进行分析，可以确定生产过程中需要考虑的因素，为后续的工艺过程设计提供依据。
3.2. 工艺流程设计与优化根据产品的特性和要求，设计合理的工艺流程。
这包括确定所需设备和工具、工序的顺序和内容、工艺参数的设定等。
在设计工艺流程时，需要考虑生产效率、产品质量和成本控制等因素。
同时，可以借鉴已有的工艺流程，进行优化和改进，提高生产效率和产品品质。
3.3. 设备选型与布局根据工艺流程的要求，选型合适的设备和机器。
设备的选择应考虑工艺要求、生产能力、设备的可靠性和维护成本等因素。
同时，还需要进行设备的布局设计，合理规划工作站点和设备之间的距离，以便操作人员的工作效率和安全性。
3.4. 工艺参数的确定与调整在工艺过程设计中，需要根据产品要求和工艺特点，确定合适的工艺参数。
这包括温度、压力、时间、速度等参数的设定。
通过不断地试验和调整，优化工艺参数，使其达到最佳状态，在满足产品质量的前提下，提高生产效率和稳定性。
生产工艺流程设计
生产工艺流程设计
《生产工艺流程设计》
生产工艺流程设计是指在制造产品的过程中，对生产工艺流程进行规划和设计的过程。
它涉及到材料选择、加工过程、工艺参数、设备选型、生产线布局等方面，是一个综合的工程技术问题。
在进行生产工艺流程设计时，首先需要进行产品分析和需求分析，了解产品的特性和客户的需求。
然后根据产品的特性和客户需求，确定产品的生产工艺和工艺流程。
此外，还需要考虑到生产设备的选型和生产线的布局，以及工艺参数的确定等问题。
生产工艺流程设计的关键是要保证产品质量和生产效率。
要根据产品的特性和需求，选择合适的材料和加工工艺，并根据实际生产情况进行调整和改进。
同时，还需要考虑生产设备的使用效率和资源的优化利用，以提高生产效率和降低成本。
此外，生产工艺流程设计还需要考虑到环境保护和安全生产的要求。
要选择符合环保标准的材料和工艺，同时保证生产过程的安全性，确保员工的健康和生产环境的安全。
总的来说，生产工艺流程设计是一个综合性的工程技术问题，涉及到多个方面的知识和技术。
只有对产品和生产过程有深入的了解，才能进行合理的生产工艺流程设计，保证产品的质量和生产效率。
工艺流程设计
程。
工艺流程设计应解决的问题：
(1) 确定整个流程的组成； (2) 确定每个过程或工序的组成；
(3) 确定操作条件；
(4) 控制方案的确定；
(5) 合理利用原料及能量； (6) 制定三废的治理方法。
(7) 制定安全生产措施。
方案流程图
设备位号
设备
工艺流程线
用文字表明 流程情况
某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编
入设计文件。
➢ 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化 工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。
② 能量供给、移出方式——反应器结构设计和辅助设施。 ③ 催化反应——催化反应方式和催化剂的选择。
确定主反应装置，可参考文献、资料、中试结果或已工业 化装置。
(2) 原料预处理过程 主反应对原料提出要求：如过程
主反应对原料提出要求：如纯度、温度、压力以及加料方 式等。
确定公用工程的配套措施——动力电、水、蒸汽、 压缩空气、冷冻、电热、氮气等。
确定操作条件和控制方案——控制方案和控制仪 表。
制定安全生产措施——对开车、停车、长期运转 及检修中，可能存在的不安全因素进行分析，制 订切实可靠的安全措施。
保温、防腐的设计——对需要保温、防腐的设备 进行设计。
三、工艺流程设计的基本方法 — 方案比较
图，不编入设计文件，多用于项目建议书、可行性研究报告等。 ➢ 一般用方框、文字表示一个单元，用箭头表示物流方向，表示
化学加工过程的轮廓。
第十一章 工艺流程设计精讲
冷却水
蒸汽或冷却水
控制进料配比
ＬＲC
②进料量流量控制
物料
进 料量控制有 两 方 面主要的作用。一 是可以控制 进 料配 比；二是可以控制 反 应 器 内 液体的液 位高度。
蒸汽
冷却水 蒸汽或冷却水
控制反应器内液体的液位高度。
第三节 工艺流程设计的技术处理
一、确定生产线数
根据生产规模、换产次数、设备能力等素， 决定采用一条还是几条生产线进行生产。
工艺流程设计---是车间工艺设计的核心。 是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后 续的物料衡算、能量衡算、工艺设备设计、车间平面 布置设计、管道布置设计起决定性作用。 与车间布置设计一起决定了车间或装置的基本面 貌。 关键性步骤
医药生产中，原料不是直接就变成产品的，往往通 过一系列的半成品或中间体，同时还会产生副产品、 三废等，副产品还要回收或套用，三废又要进行严格 的处理才能排放。这些都需要进行完善的工艺流程设 计才能实现。
３.联合操作 制药工业中很多产品全程是间歇的，而个 别步骤是连续的。
反应器
蒸汽 冷却水 储罐
蒸汽
冷却水
三、提高设备利用率（合 理安排生产周期）
设备有效利用率是间歇操作过程设计的重 要指标之一。一般时间最长的操作步骤控制产 品的生产周期。提高设备利用率可有效的缩短 产品的生产周期。 例：由丁二烯和二氧化硫生产丁二烯砜。 要经过反应、蒸发、汽体三步骤。且蒸发和汽 体的一部分物料回到反应器循环利用。
冷 凝 器 回 流 罐 进料
ＴＲC
精 馏 塔
再 沸 器
塔顶产品
塔底产品
四、反应器的自控流程设计
反应器是药 品生产的常用设 备，如反应斧、 发酵罐、提取罐 等。其控制变量 主要有温度、压 力、进料量等。
工艺流程设计方法与步骤
化工工艺设计(Chemical Process Design)
化工工艺设计(Chemical Process Design)
西南科技大学
§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
原料预处理的化工操作过程是根据原料性质、处理方法 而选取不同的装置及不同的输送方式，从而可能设计出 不同的流程。
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(3)设计产物的后处理过程
根据反应原料的特性和产品的质量要求，以及反应过程的 特点，实际反应过程可能会出现下列情况:
由于反应不是全部，剩余组分在产物处理中被分离出来， 一般应循环回到反应设备中继续参与反应。
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(6) 确定“三废”排出物的处理措施
➢在生产过程中，不得不排放的各种废气、废液和废渣，应尽 量综合利用，变废为宝，加以回收。无法回收的应妥善处理。 “三废”中如含有有害物质，在排放前应该达到排放标准。
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(10) 保温、防腐的设计
➢ 这是在工艺流程设计中的最后一项工作，也是施工安装 时最后一道工序。
工艺流程设计
工艺流程设计
《工艺流程设计》
工艺流程是指生产过程中将原材料转化为最终产品的步骤和方法。
在制造业中，工艺流程设计是至关重要的，它直接影响了产品的质量和生产效率。
因此，一套合理的工艺流程设计对于企业来说至关重要。
工艺流程设计的首要任务是确定产品的生产流程。
这包括原材料的准备、加工步骤、设备选择以及产品的检验方式等。
而在确定生产流程的过程中，需要综合考虑原材料的成本、加工工艺的复杂度、生产效率以及产品质量等因素。
只有充分考虑这些因素，才能设计出既经济实惠又能保证产品质量的工艺流程。
另外，工艺流程设计还需考虑生产设备的选择与布局。
在选定了生产流程后，需要根据加工步骤选择适合的设备，并合理布局这些设备，以最大程度地提高生产效率。
此外，还需要考虑工人的操作习惯与人体工程学因素，使得工作环境更加舒适与安全。
综上所述，工艺流程设计是制造业中非常重要的一环。
只有在生产流程、设备选择与布局等各方面考虑周全，才能设计出既经济实惠又能保证产品质量的工艺流程。
良好的工艺流程设计可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量，从而使企业在激烈的市场竞争中占据优势地位。
工厂设计之工艺流程设计和工艺计算1
常见的阀门有：闸伐、球阀、截止阀、节 流阀、针形(芯)阀、止回阀、旋塞(常称为“考 克”)、蝶阀、隔膜阀、安全阀、减压阀等，其 选用依据和阀门特点，可参阅管道手册。
图上一般应画出所有的工艺物料管线、工程 和辅助管线、管件、阀门。个别阀门和管件集中 的地方，允许省略去一些次要的阀门管件。 当辅助管线比较复杂时，辅助管线和主物料 管线分开，画成单独的辅助管线流程图，辅助管 线控制流程图。如果整个公用工程系统略显复 杂．也可单独绘制公用工程系统控制流程图。公 用工程系统也可以按水、蒸汽、冷冻系统绘制各 自的控制点系统图。
流程图还要求附有图例和设备一览表，设备一 览表一般只写出设备的位号、名称及规格数量等。
设备流程图或方框图，常通称为流程草图。流 程草图绘制的目的是为表达概念性设计或方案设计 的成果，也是工艺计算的基础。
二、工艺物料流程图(简称物流图，国外称工艺流程 图PFD，Process Flowsheet)
在画管道时，主要工艺物料管道用粗实线表 示，辅助物料管道用中粗实线表示，仪表管道用 细实线表示。详细管道表示，可参考（图14-10 p275） 。
工艺流程管道，应尽量减少交叉、拐弯，以 免图样零乱。实在避免不了，交叉管道应将其中 一条管道断开一截，断开处约为线宽度5倍，一般 采取“竖断横不断”的原则（图14-11 p275） 。
(3)取样管和管口：根据取样的条件，可以设计 在容器上或管路上。 (4)防爆泄压管：用于高压容器和管线，防止发 生意外事故的安全管线。
(5)管道视镜：为了观察物料流动而设臵的管件。
(6)管路中的阻火器：有些易燃、易爆物料的放空 管或与大气可能接触的管道要安装阻火 器，防止事故发生。 (7)其它特殊管件：如下水漏斗，蒸汽疏水阀，管 道盲板，异径管，管线翅片，保护性滤 网等。要根据工艺流程和工艺需要加以 设计。
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零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。 如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的 工艺孔或工艺凸台（图5-1）等。
5.2.1 定位基准
A 工艺凸台
A向
图5-1 小刀架上的工艺凸台
5.2.2 粗基准的选择
◆保证相互位置要求原则——如果首先要求保证工件上加 工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗 基准。 ◆余量均匀分配原则——如果首先要求保证工件某重要表 面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。
5.1.3 制定工艺规程所需原始资料
制定机械加工工艺规程所需原始资料
➢产品的全套装配图及零件图 ➢产品的验收质量标准 ➢产品的生产纲领及生产类型 ➢零件毛坯图及毛坯生产情况 ➢本厂（车间）的生产条件 ➢各种有关手册、标准等技术资料 ➢国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况
5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤
结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产 批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压 件、型材等，其特点及应用见表5-4。
5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤
表5-4 各类毛坯的特点及适用范围
毛坯种类
制造精度 （IT）
加工 余量
原材料
工件尺寸
工件 形状
机械性能
适用生产 类型
型材 型材焊接件
机械加工工艺规程设计步骤
1．阅读装配图和零件图 了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品
中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。
2．工艺审查 审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确
、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件 结构工艺性。
3．熟悉或确定毛坯 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的
a)
b)
图5-4 粗基准重复使用错误示例及改进
5.2.3 精基准的选择
◆基准重合原则——选用被加工面设计基准作为精基准 ◆统一基准原则——当工件以某一表面作精基准定位，可 以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这 个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全 部）工序均以它为精基准进行加工
第5章 工艺过程设计
Process Planning
5.2 定位基准的选择
Selection of Location Datum
5.2.1 定位基准
在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步 分为：
粗基准
使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。
精基准
使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。
有内应力 单 件
差
单件小批
好
单件小批
好 中、大批量
较好 中、大批量
较好
大批量
较好 中、大批量
较好 中、大批量
好
大批量
一般 中、大批量
一般 中、大批量
5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤
4. 选择定位基准（见5.2节） 5. 拟定加工路线（见5.3节） 6. 确定满足各工序要求的工艺装备
➢ 包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。 ➢ 工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可
铸铁,铸钢,青铜 各种尺寸 复 杂
钢材为主
各种尺寸 较简单
钢,锻铝,铜等 中、小型 一 般
铸铝为主
中、小型 较复杂
钢材,锻铝等 小 型 较复杂
铸铁,铸钢,青铜 中、小型 复 杂
铸铁,铸钢,青铜 小型为主 复 杂
钢
各种尺寸 复 杂
铁,铜,铝基材料 中、小尺寸 较复杂
工程塑料 中、小尺寸 复杂
较好 各种类型
8. 确定切削用量（见3.6节） 9. 确定时间定额（见5.7.1节） 10. 编制数控加工程序（对数控加工） 11. 评价工艺路线
对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多 种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最 优工艺方案（见5.6.3节）。 12. 填写或打印工艺文件
机械制造技术基础
5.1.1 机械加工工艺规程
机械加工工艺过程和工艺规程
❖ 机械加工工艺过程 采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、
尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。
❖ 机械加工工艺规程 规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。
❖ 工艺规程的作用 连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活
动和进行生产管理的重要依据。
5.1.1 机械加工工艺规程
工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）
5.1.1 机械加工工艺规程
5.1.1 机械加工工艺规程
5.1.2 机械加工工艺规程设计原则
机械加工工艺规程设计原则
1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术 要求为前提。 2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。 3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产 。 4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、 文明劳动条件。 5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并 应符合环保要求。
a）
b）
c）
图5-2 粗基准选择比较
5.2.2 粗基准的选择
工序1
工序1
工序2
工序2
图5-3 床身粗基准选择比较
◆便于工件装夹原则——要求选用的粗基准面尽可能平整 、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇 、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。
◆粗基准一般不得重复使用原则
5.2.2 粗基准的选择
第5章 工艺过程设计
本要点
定位基准的选择 工艺路线拟订 加工余量的确定 工艺尺寸链 计算机辅助工艺过程 设计 工艺过程经济分析
机械制造技术基础
第5章 工艺过程设计
Process Planning
5.1 制定工艺规程的 步骤和方法
Steps and Methods of Process Planning
靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量 和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以 降低生产准备费用。 ➢ 对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备， 应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任 务书。
5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤
7. 确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见5.4 ，5.5节）
砂型铸造 13级以下 自由锻造 13级以下 普通模锻 11～15 钢模铸造 10～12 精密锻造 8～11 压力铸造 8～11 熔模铸造 7～10
冲压件 8～10 粉末冶金件 7～9 工程塑料件 9～11
大 一般
大 大 一般 较小 较小 小 很小 小 很小 较小
各种材料
小 型 简单
钢材
大、中型 较复杂