化工设计 第九章 公用工程
(完整版)化工设计习题及答案
第一章化工厂设计的内容与程序1、化工设计的种类有哪些？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计准备工作（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
化工公用工程设计方案
化工公用工程设计方案一、项目概述化工公用工程是指为化工生产提供支持和保障的各项公用设施和设备。
它们包括供水、供气、供电、污水处理、废气处理、垃圾处理、供热等基础设施和设备，是化工生产的重要保障和支持。
本项目是一家新建化工厂的公用工程设计方案，厂区位于城市郊区，总占地面积为500亩，建设规模大，涉及的公用工程设施种类繁多，设计任务复杂。
二、设计原则1. 安全性：本项目的公用工程应符合国家相关安全标准和规定，确保设施设备运行安全，保障员工和生产设备的安全。
2. 环保性：在设计公用工程时，应考虑到环境保护和资源利用，采用先进的环保技术和设备，减少对环境的影响。
3. 经济性：设计应根据工程的实际需要，合理确定设备和设施的选型和规格，降低投资和运行成本。
4. 实用性：设计应考虑到工程的可操作性和可维护性，确保工程设施的稳定运行和方便维护。
三、供水系统设计1. 设计内容：供水系统包括水源、取水工程、厂区内输水管网、消防水系统、生活用水系统等。
2. 设计原则：根据化工生产需要和厂区人员生活用水需求，设计水源利用方式和取水工程，确定管网布置和管径规格，保证供水稳定可靠。
消防设施应符合国家消防标准，确保防火安全。
生活用水系统应安全、卫生，并应符合相关卫生标准。
3. 设计重点：确定取水地点，保证水源质量；确定管网布置和管径规格，保证各用水节点的供水压力和流量要求；设计消火栓等消防设施，保证消防用水的供应。
四、供气系统设计1. 设计内容：供气系统包括气源工程、厂区内输气管网和气体加热设备。
2. 设计原则：根据生产和生活用气需求，设计气源工程和输气管网，确定管道布置和管径规格，保证气体稳定供应。
加热设备应能保证气体的温度和压力稳定。
3. 设计重点：确定气源工程的选址和气源质量；确定输气管网的布置和管径规格，保证各用气节点的气体压力和流量要求；设计加热设备，满足气体加热需求。
五、供电系统设计1. 设计内容：供电系统包括电力引入工程、变电工程、厂区内配电系统等。
石油化工装置公用工程站的设置_邵玉芳
m , 可在平 台各端 交叉 设 置 对 于箱 式 炉 , 公 用 工 程站 应设置 在地 面 和 主操 作 面 的每一 端 若 操 作
装置空气 气 水
0 .3 ~ 0.6 6 0 .2 ~ 0.4 4
平 台间距不 大 于 1 0 m , 可 在平 台各端 交叉设 置
(5 ) 换热 器 区和 泵 区 公 用 工程 站 应 设 置 在 设 备 附 近的地 面上 , 并尽 可 能靠近 柱子 处 (6 ) 锅炉 房 内的公 用工 程站 应设 置 在炉前 炉
(4 ) 对 于 圆筒炉 , 公用 工程 站应 设置 在 地 面 和
公 用工程站介质
用途
每个 主操 作 平 台上
若 操 作 平 台 间距 不 大 于 1 0
氮气
0 .3 ~ 0 .6 6
设备 管道 内物料的吹 扫以及空气 气 的 置换 , 容器内物料 的保 护气体 体 设 置换 备 , 临时用做调节 管 道内物料 的吹 阀或 扫 开关 反吹 阀的 及 的 动 力空气 气 临时用水 冲洗地坪 坪
25 N o v. 20 12 V ol . 2 9 N o. 4
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公用 工程站 管道布 置 典型 图例 石油化 工装 置 的公 用 工程 站 几 种常 用形 式 参
般 为 0 .8 一l o m见 图 l 一图 3图 l 为 最 常用 的公用 工程站 管道 布
(4 )如 果 工 艺 或 者 项 目有 要 求 , 在 某 些 介 质 的 切 断 阀前 加 装 止 回 阀 , 并 且 止 回 阀应 安 装 在 水 平管道 上 一般 来 讲 , 氮气 管道 要求 设 置止 回
化工厂设计的内容与程序
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九、工艺流程设计步骤
• • • • • • • 1、确定工艺流程 2、确定每个过程的具体流程 3、产物的处理确定操作条件 4、确定控制方式 5、确定环境因素控制方案 6、确定安全措施方案 7、绘制工程流程图
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十、物料衡算的思维方法
• • • • • 1、绘出完整的工艺流程图 2、写明每个反应方程式 3、写明年产量年工作时间产率产品纯度 4、物料衡算 5、绘出物料衡算图验证物料平衡
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十四、毕业设计说明书主要内容
• • • • • • • • • • • 1、概述 2、工艺流程的选定与简介 3、工艺计算（物料热量） 4、设备的选择 5、原辅材料定额消耗量 6、环境保护措施 7、成本估算 8、安全措施和节能措施 9、设计体会与收获 10、参考文献 11、附图
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十五、换热器工艺计算
• • • • •
1、流体流速 2、流体路径 3、冷热端的温度 4、估算换热面积（总传热系数） 5、计算
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十六、化工管道设计依据
• • • • 1、满足工艺要求 2、满足安全要求 3、施工操作维修方便 4、整体美观省材省投资
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十七、化工管道设计内容
• • • • • • • 1、管道配件阀的选择 2、管路设计 3、管路保温设计 4、管架设计 5、管路热补偿设计 6、材料列表 7、绘图（平面立体）
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十八、工程概算类别
• • • • 1、土建工程 2、设备购置 3、安装工程 4、其他费用
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化工设计目录知识点总结
化工设计目录知识点总结
一、化工设计概述
1. 化工设计的定义和意义
2. 化工设计的发展历程
3. 化工设计的基本原则
二、化工设计的基本理论
1. 化工过程计算
2. 化工过程流程图
3. 化工设备设计
4. 化工工艺设计
5. 化工系统设计
三、化工设计的基本知识
1. 化工原理
2. 化工材料
3. 化工流体力学
4. 化工热力学
5. 化工反应工程
6. 化工传热传质
四、化工设计的基本操作
1. 化工设计的工程分析
2. 化工设计的工艺流程
3. 化工设计的设备选型
4. 化工设计的工程经济性分析
五、化工设计的相关技术
1. 化工设计的CAD技术应用
2. 化工设计的模拟仿真技术
3. 化工设计的智能化应用
4. 化工设计的信息化管理
六、化工设计的现代化发展
1. 化工设计的绿色化技术
2. 化工设计的清洁生产技术
3. 化工设计的资源综合利用技术
4. 化工设计的循环经济技术
七、化工设计的质量管理
1. 化工设计的ISO认证
2. 化工设计的质量控制
3. 化工设计的安全管理
4. 化工设计的环境保护
八、化工设计的案例分析
1. 化工设计的典型案例
2. 化工设计的成功案例
3. 化工设计的失败案例
4. 化工设计的借鉴案例
以上是关于化工设计目录知识点总结的基本内容，希望对你有所帮助。
4设备布置设计与设备布置图
一、设备布置设计的依据
化 工 设 计 │ 装 置 二、设备布置设计的原则 布 置 （一）总体要求 设 计 技术先进，经济合理，节省投资，操作维修方便，设备 及 设 排列简洁、紧凑、整齐、美观。 备 布 置 图
各版设备布置图的设计绘制应以管道仪表流程 图、土建图、设备表、设备图、管道走向和管道 研究图、制造厂提供的有关产品资料为依据进行 设计绘制。
⑶厂区道路的布臵要保证运输车辆和人员的交通路线径直
和捷短，尽量避免迂回交叉。
二、设备布置设计的原则
化 工 设 计 │ 装 置 布 置 设 计 及 设 备 布 置 图
3、符合设备安装、检修要求 ⑴根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸的空 间和面积；
⑵满足设备能顺利进出车间的要求； ⑶通过楼层的设备，楼面上要设臵吊装孔； ⑷考虑设备检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。 4、符合厂房的建筑要求 ⑴凡笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布臵在厂 房的底层； ⑵有剧烈振动设备的操作台和基础不得与建筑物柱子、墙 连在一起；
⑵确定场地与建(构)筑物的尺寸；
⑶安排工艺管道、电气仪表管线、采暖通风管线的位臵。
三、设备布置设计的内容
3、绘制设备布臵图
化 工 设 计 │ 装 置 布 置 设 计 及 设 备 布 置 图
⑴各层平面布臵图； ⑵正立面图； ⑶各部分剖面图。
四、设备布置设计的成品文件
（一）基础工程设计阶段
化 工 设 计 │ 装 置 布 置 设 计 及 设 备 布 置 图
四、设备布置设计的成品文件
（二）详细工程设计阶段
化 工 设 计 │ 装 置 布 置 设 计 及 设 备 布 置 图
详细工程设计阶段也需编制两版设备布臵图，即：
石油化工资料-炼化公用工程知识讲解
9.低压氮气 供应压力 纯度 温度
10.动力电 电压 频率 相数
≥0.6 MpaG ≥99.9%（vol） 常温
6KV/380V 50HZ 3
二、蒸汽动力系统及设备
(一）蒸汽动力系统 1.蒸汽 蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽。 饱和蒸汽是指在饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽（也称 干饱和蒸汽）。饱和状态是指当液体在有限的密闭空间中 蒸发时，当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中 的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时 虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再 增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称 为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。 过热蒸汽是指相对于饱和蒸汽而言，继续加热饱和蒸汽 使蒸汽温度升高并超过沸点温度，此时得到的蒸汽称为过 热蒸汽。
炼化企业公用工程系统管理
上部：炼化企业公用工程 一、炼化企业公用工程简介
（一）公用工程的概念
公用工程，也称为配套工程、能源动力工程、公用能源供应系 统，通常涵盖：给排水系统、供电系统、照明系统、通讯系统、 空调系统、压缩空气系统、蒸汽动力系统、真空管路系统以及特 殊液体管路系统、特种气体管路系统等工艺辅助系统。
2.循环水 进水温度 回水温度 进水压力 回水压力 污垢系数
3.脱盐水 PH值 硬度 电导率（25℃） 二氧化硅 铁 铜 压力 温度
≤32℃ 42℃ 0.38-0.44MpaG 0.18-0.24MpaG ≤5×10-4m2.K/W
7-9 0
≤0.2μs/cm ≤0.02mg/l ≤0.02ppm ≤0.01ppm 0.5-0.85MpaG 常温
3.炼化企业蒸汽动力系统优化措施
蒸汽是石化企业主要的能源之一，其蒸汽管网
化工厂公用工程年度总结
化工厂公用工程年度总结一年一度的化工厂公用工程年度总结终于到来，回顾过去的一年，我深感这一年来我们所取得的成绩和经验教训都值得总结和总结。
在化工厂公用工程的工作中，我们面临了许多挑战和困难，但通过团队的努力和协作，我们成功地完成了年度目标，为化工厂的发展做出了重要贡献。
我们在化工厂公用工程的规划和设计方面取得了显著进展。
我们充分考虑了工厂的生产需求和环境要求，制定了科学合理的规划方案。
在设计过程中，我们注重细节，确保各项设备和系统的合理布局和运行稳定。
通过不断的优化和改进，我们提高了工厂的生产效率和能源利用率。
在工程建设和项目管理方面，我们取得了可喜的成绩。
我们严格按照工程计划和施工标准进行施工，确保工程质量和安全。
我们加强了与承包商的沟通和协作，有效解决了施工中的问题和难题。
同时，我们注重项目管理，合理控制工程进度和成本，保证了工程的顺利进行和按时完成。
我们在设备维护和运行管理方面也取得了显著成绩。
我们建立了完善的设备维护计划和系统，定期对设备进行检修和保养，确保设备的正常运行和延长使用寿命。
我们加强了设备的运行监控和故障排除，及时处理设备故障和异常情况，保证了工厂的稳定运行和生产效益。
我们还注重环境保护和安全管理。
我们严格执行环境保护法规和规定，加强了废水、废气和固体废物的处理和排放控制。
我们加强了安全培训和意识教育，提高了员工的安全意识和应急响应能力。
通过这些措施，我们保护了员工的生命财产安全，同时减少了对环境的影响。
一年来，我们在化工厂公用工程方面取得了显著的成绩。
这得益于团队成员的共同努力和合作，得益于领导的正确指导和支持。
在未来的工作中，我们将继续努力，不断提高自身的专业素质和工作能力，为化工厂的发展做出更大的贡献。
相信通过我们的努力，化工厂的公用工程将会取得更大的发展和进步。
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1)碳酸钠:消除非碳酸盐硬度和钙硬度。
2)氢氧化钠:消除碳酸盐硬度和镁硬度。
3)磷酸三钠:可代替氢氧化钠和碳酸钠。
4)六偏磷酸钠:高温下可形成磷酸三钠。
5)磷酸氢二钠:钠,钾浓度高时可代替磷酸三钠。
2、锅外处理
1)水的净化:凝聚,沉淀,过滤。
2)水的软化:离子交换软化,加药沉淀软化。
3)水的除盐:阴离子交换除盐,电渗析除盐,蒸馏除盐 。
3、爆炸和火灾危险场所的电气设备选型
1)爆炸危险场所电气设备选型。 附录11
2)火灾危险场所电气设备选型。 附录12
4、常用防爆电机
有YB系列防爆电机供选择。
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四、电气照明 1、光源种类
白炽灯,荧光灯,荧光高压汞灯,卤钨灯。 2、灯具选择
上述生产用水必需根据生产要求算出它们的
用量,最高用水量,平均用水量。
2)生活用水
饮用,化验室,淋浴。
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3)消防用水 .是正常使用水外的紧急用水。 .若采用高压制消防时,需设单独消防水系统。 .消防用水比生产生活用水的总和还大。 2、水质要求 普通生产用水和生活用水的水质要符合生活饮 用水卫生标准。工艺用水,锅炉用水有特殊要 求。冷却用水,消防用水低于生活用水标准。
时间曲线。 2)建厂所在地水文,气象,地质资料。 3)引水排水现状及市政自来水网。 4)厂区及其周围的地形资料,包适外沿的引水
排水资料。 5)当地废水排放和公安消防有关规定。
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二、供水
1、用水种类和用水量
1)生产用水
.工艺用水:软化水或脱盐水。
.锅炉用水:软化水。
.冷却用水:软化水水温低,腐蚀性小,无水垢 。
4)水的除氧:热力除氧,解吸除氧,铁屑除氧等。
5)水的磁场处理:
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六、供汽设计条件 1、车间装置的平面布置图 管口方位图 2、供汽条件 表9-12
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第三节 电气
一、设计内容和设计所需基础资料
1、设计内容
厂区线路设计,厂区变电配电工程,车间电力
设计,车间照明,车间变电配电工程。
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四、净水循环利用
1、循环水的冷却
经凉水塔喷水池降温,蒸发1％,余下水降温6℃
2、循环冷却水的水质变化
水质变化反应式:
C 2 a 2 H3 C C O 3 a C 2 O H 2 O
3、循环冷却水的水质稳定处理
.防垢措施:酸处理,加阻垢剂。
.防腐措施:加缓蚀剂,形成保护膜。
1、水质指标
1)悬浮物:不溶于水的杂质 mg/L。
2)溶解盐类:水中盐类的总和 mg/L。
3)硬度:水中含有结垢物质(钙镁离子)的浓度 。
4)碱度:OH等离子浓度的总和 毫克当量/L。
5)pH:氢离子浓度的负对数。
2、水质标准
GB1576-76 表9-11
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五、锅炉给水的处理
1、锅内处理
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三、水源选择 1、自来水:优先考虑采用
.取水设施简单,上马快,水质可靠。 .水价高,经常性费用大,水温不稳。 2、地下水:井水,泉水。 .悬浮物少,水质稳定,经常性费用小。 .一次性投资大,硬度高,会影响地面沉降。 3、地面水:河水,湖水,水库。 .水量大,经常性费用小。 .一次性投资大,水质差,水温不稳。
.应满足生产,生活,空调,采暖通风的要求。 .应采用两台,以免发生事故影响生产。 .选择燃料,煤,油,气。 2、工业锅炉型号说明 .JB1626-75工业锅炉型号,表9-7.8.9.10 .常用卧式快装锅炉,优点结构紧凑,体积较小 适应燃料范围广,产生蒸汽快,热效率高。
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四、锅炉给水水质指标和水质标准
化工设计 第九章 公用工程
工厂基本建设过程
｛｝ 1、可行性研究
2、初步设计 3、施工图设计 4、施工、试车、
1、厂址选择 2、总平面设计 3、工艺设计
验收
1、工艺流程设计 2、化工计算 3、设备的选型与设计 4、车间布置设计 5、管道设计 6、公用工程 7、向有关专业提供条件 8、工程概预算 9、技术经济分析 10、安全生产与环境保护
1、爆炸和火灾危险场所等级划分 第一类:有可燃气体,易燃液体蒸汽与空气混 20合21/3/7后,能形成爆炸性混合物的场所。Q1Q2Q316
第二类:有可燃粉尘,可燃纤维与空气混合后 ,
能形成爆炸性混合物的场所。G1 G2
2、爆炸和火灾危险场所的电气设备选择
防爆类型:见表9-16
防爆标志:见表9-17
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第九章 公用工程
主要是供排水,供气,供电,仪表,制冷,采暖 ,
通风。
第一节 供排水
一、设计内容及其基础资料
1、设计内容
解决生产,生活用水及废水排放。
设计内容包括取水,净化,厂区生活区给排水，
车间内外给排水网,室内卫生用水,冷却循环
用2021/水3/7 系统,消防用水系统。
3
2、基础资料 1)各部门对水量,水质,水温要求,及用水负荷
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第二节 供汽
一、用汽项目
1、生产用汽:加热设备及蒸汽动力设备。
2、生活用汽:空调与采暖用汽。
二、蒸汽用量
Q=K0（K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4）t/h
Q1—生产最大热负荷
Q2—空调最大热负荷
Q3—采暖最大热负荷
Q4—生活最大热负荷
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三、工业锅炉的选择 1、选择要点
2、设计所需基础资料
1)全厂用电设备清单和用电要求。
2)供电协议和有关资料:线路规格,电负荷工
率因数,供电费用。
3)有关气象,水文,地质等资料:年平均气温,
地下水位,酸碱度,地震烈度。
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二、设计要求 1、厂区线路设计:平面图,施工图,材料表,预算 。 2、厂区变配电工程:变压器,线路图,材料表。 3、车间电力设计:配电图,电力平面图,材料表 。 4、车间照明设计:光源,布置,照度,供电系统。 5、车间变配电设计:配电柜数量,位置,安全。 三、电气防爆
.排污措施:循环浓缩,含盐量增加,定期排放。
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五、排水 1、工业废水:符合国家标准规定,按最大给水 量的85-95％估算。 2、生活污水:洗涤,卫生设施废水等,按最大 给水量的85-95％估算。 3、雨、雪水:雨水量计算 W=φGF
六、供排水设计条件 1、设备布置平、剖面图 2、供排水条件表:车间名称,用途,用水量。