工艺流程设计

E．原料的循环利用
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4.2 流程图绘制方法
各设计阶段的设计成果表现为各种图纸、表格及说明 不同的设计阶段有不同的工艺流程图 项目建议书、
全厂（车间、总装置）物料流程图
可行性研究阶段 工段方案流程图 初步设计阶段 物料流程图 带控制点工艺流程图 带控制点工艺流程图 辅助管道系统与蒸汽伴管系统图 12
放净阀
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旁路调节法： 在泵的进出口旁路 管道上设置调节阀， 使一部分液体从出口 返回到进口管线。
调节阀(旁路)
优点：调节阀直径较小， 可用于介质流量偏低 的场合。 缺点：泵的总效率降低。
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调速法 ： 电磁调速法 ：用电磁吸合原理
调节驱动力矩来调节泵的转速 优点：节能；驱动机和调速设施 投资相对变频调速小 缺点：驱动机的总效率降低
(2)
×××吨／年×××车间（界区）××工段 工艺管道及仪表流程图
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流程图辅助管道及仪表系统图
不同的专业有不同的辅助管道 工艺专业： 包括蒸汽、冷凝水、给排水、压缩空 气、真空等系统 自控专业：压缩空气、真空、电路、电缆等系统 （1）在流程图上未曾画出的辅助管道系统必须单独绘 制，每一种辅助管道系统绘制一张系统图。 （ 2 ）图上的设备一般用矩形框以细实线表示，框内标 注设备位号及设备名称或管道代号。 （ 3 ）图上必须表示该辅助管道总管和支管上的全部阀 门、异径管及控制点等。图纸名称可写为： ×××吨／年×××车间（界区）××工段 蒸汽管道及仪表流程图 37
6、确定公用工程的配套设施
7、确定三废治理方法
8、确定安全生产措施 9、画出工艺流程图
6
确定整个流程的组成
例如：合成氨生产工艺
煤或油
NH3
造气
水蒸气
变换
精炼
合成
己内酰胺生产工艺
苯
加氢
氧化
羟胺
肟化重排
返回
H2
O2
硝酸
H2
7
确定各个过程或工序的组成
例如:合成氨工艺中的变换工段
H2, N2, CO，CO2 少量惰性气体 变换反应 水洗 碱洗
变换反应： 水洗 碱洗 返回
CO H 2O CO2 H 2 CO2 H 2O H 2CO3 CO2 NaOH Na2CO3 H 2O
8
确定控制方案
离心泵的流量控制
9
液位控制
返回
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4.1.3 从工艺角度进行流程设计
A．反应过程 根据反应过程的特点、物性和工艺条件决定反应 器类型及操作方式，根据产品特点选择连续或间 歇生产方式。 B．原料预处理过程 C．产物的后处理 （1）反应副产物的分离 （2）未反应的反应物返回循环利用 （3）产物净化与分离 D．产品包装
图例见附录2 表2-4所示 仪表位号由字母代号和阿拉伯数字编号组成 标注仪表位号的方法： PI 801
管道或设备
仪表图例
字母代号写在圆圈的上半部分，
数字编号写在圆圈的下半部分。
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流程图图纸名称
在图纸的右下方为图签，图签中主标题栏中应写上图纸的 名称，例如： (1) ×××吨/年 ×××车间××工段 带控制点工艺流程图
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④ 保温代号
※保温代号包括伴管尺寸和隔热代号。 ※伴管尺寸与主管标注方法相同，应标出管经和壁厚 ※隔热代号：一般常压可不标 H──保温 O──导热油伴热供温 JO──热油夹套保温
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流程图中自控及仪表的表示
工艺生产流程中的仪表及控制点应该在流程图的有关
管道上的大致安装位置用图例、位号两部分给以表示:
调速电机驱 动的离心泵
变频调速法： 用调节频率改变
驱动电机转速来调节泵的转速 优点：相对电磁调速更节能；泵 的总效率高 缺点：驱动机和调速设施投资大
离心泵的调速调节原理图
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多分支调节法 ：
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B．容积式泵（往复泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵）
特点：当流量减小时容积式 泵的压力急剧上升。 设计时注意：不能在容积式 泵的出口管道上直接安 装节流装置来调节流量 流量的控制方法： 旁路调节 改变转速 改变冲程大小 图4－4是旋涡泵的流量调节 流程，此流程亦适用于 其他容积式泵。
的图号，以表示来源或出处，如排水或排污管必须
用文字说明排入何处。
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管道的标注方法
PL-1301-80-B2A-H
保温等级 管道等级 公称直径 管段代号 介质代号
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①管道代号 管道代号包括流体代号、车间代号和管段代号。 管道代号应分段编定，其分段编号用管段代号 表示。管道的分段可按设备到设备之间为一段， 亦可取设备到管道分支点为一段。流程图、系 统图和管道布置图上相应的管道代号必须一致。
表位号和控制方法。
（4）标注全部设备的位号和名称。
（5）表示全部管道的管道代号、管径、材料、保温等
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4.2.2 流程图图面绘制要求
流程图图纸尺寸及线条要求 （1）图幅尺寸
原则上一个主项画一张图，其幅面一般采用1号或2号图纸， 如流程复杂，可分成几部分进行绘制。
（2）设备图例比例
使图面视觉美观 ： 过高、过大或过小的设备，其外形可以适当缩小或放大
※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称；
※以图例表示出主要控制回路仪表的参数、功能、控制方法。 13
D．物料流程图（P.93 图4-64）
※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备；
※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称； ※用表格形式表示出各流股的温度、压力、流量、组分含量百 分比；在有热量变化的过程或设备旁，标出热量计算值。
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常用物料代号规定
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车间代号：
车间代号与前面“设备位号”的编制方法相同。
管段代号：
即各管段的编号或管段顺序号，每一管段的编号不能重复，一般 按物流先后排序。
②管道规格
管道规格应标出管经和壁厚。
③管道等级
管道等级号由两个英文字母及一个数字组成； 如上例B2A中： B——同一材质同一压力等级的顺序号，A、B、C、D等； 2——管道压力等级料除用粗虚线表示外，还要写出物料名称。
当工艺流程比较复杂，辅助系统图应分开绘制。
在辅助系统流程中，辅助管道只绘制与设备相连 的进出口一段支管，并注明代号、编号及管道规格， 而辅助管道总管与分管相连的部分由辅助系统图来表
示。
如果该项目主流程比较简单，则可不另画辅助系 统图，辅助管道总管要在流程图画出来，并画出辅助 管道上的附件、仪表，并将图名改为工艺管道和辅助 管道及仪表流程图。
A——管道材质代号；
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管道材质代号： A──铸铁及硅铸铁 C──普通低合金钢 E──不锈钢耐酸钢 G──非金属 管道压力等级号： 0──0.6MPa 2──1.6 MPa 4──4.0 MPa 6──10.00 MPa
B──碳素钢 D──合金钢 F——有色金属 H──衬里管 1──1.0 MPa 3──2.5 MPa 5──6.4 MPa
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18
19
20 返回
流程中若有几台相同设备并联，可以只画 一台设备，其余几台用细实线方框表示， 在方框内注明位号，并画出通往该设备的 支管。
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设备的标注方法
1 2 3 4 5 数量标识符(相同设备尾号) 设备顺序编号 工序、工段或车间代号 设备分类代号
例：H0101A 表示第一车间第1A＃换热器
4.3 带控制点的工艺流程
4.3.1 化工典型设备的自控流程 输送设备的自控流程设计
输送设备: 固体输送设备：输送带、斗提机 流体输送设备：离心泵、容积式泵、真空泵、压缩机 流体输送设备的控制变量：流量、真空度或压力
A．离心泵
离心泵流程设计的一般要求： （1）泵的入口和出口均需设置切断阀； （2）出口处应安装止回阀； （3）在泵的出口处应安装压力表； （4）泵出口管线的管径一般与泵的管口一致或放大一档； （5）泵体与泵的切断阀前后的管线都应设置放净阀。
施工图阶段
4.2.1 基本要求
A．流程框图（P.89 图4-62） ※用方框及文字表示主要的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。 B．流程示意图 ※用图例表示出主要工艺设备；
※用箭头表示物流方向；
※标注主要工艺设备的位号和名称。 C．流程简图（P.92 图4-63）
※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备；
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离心泵流量的控制方法：直接节流、旁路调节、调速法 直接节流法：
在泵的出口管线上设置调节阀，利用阀的开度变化来调节流量
优点：简单
流量(F) 记录(R) 控制(C)
调节阀(节流)
止回阀
缺点：不适用 于正常流量 切断阀 低于泵额定 流 量 的 30% 以下的场合； 调节阀直径 较大。
压力(P) 指示(I)
E．公用工程系统图
※用方框、文字表示使用公用工程的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
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F．带控制点的工艺流程图（P.93 图4-65）
（1）用图例表示出全部工艺设备。
（ 2 ）用图例表示工艺物料和辅助管道的流向及工艺物
料管道上的阀门，异径管等有关附件，但不必绘出法 兰、弯头、三通等一般管件，流程图管道的连接位置 应与配管图基本一致。 （ 3 ）用图例表示出控制回路、仪表的参数、功能、仪
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流体代号（物料代号）表示方法：
（1）按国家标准《管路系统的图形符号，管路（GB6567.2—86）》 作出的规定，以介质（物料）英语名称的第一字母大写表示，如： 空气（air）为“A’，蒸汽（steam）为“S”， 油（oil）为“O”，水（water）为“W； （2）以分子式为代号，如硫酸为“ H2SO4”； （3）采用国际通用代号，如聚氯乙烯为“PVC”等表示。 此外也可以在类别代号的右下角注以阿拉伯数字，以区别该类物料 的不同状态和性质。化工系统有关部门根据化工专业特点，还作了 一些具体规定，如表4－1所示。在工程设计中遇到本规定以外的物 料时，可予以补充代号，但不得与表4－1中的代号相同。