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0绪论1

0.1 化工项目的建设过程1

0.2 化工设计在化工建设中的作用3

0.3 学习化工设计的意义3

本章小结4

思考与练习题4

第1章 化工设计基本知识5

1.1 化工设计的概念5

1.2 化工设计分类6

1.2.1 根据建设项目性质对化工设计进行分类6

1.2.2 按项目开发过程对化工设计进行分类6

1.2.3 根据设计范围对化工设计进行分类13

1.3 化工厂设计工作程序及内容13

1.4 车间设计工作程序及内容13

1.5 化工设计的特点16

1.6 化工设计总原则17

本章小结18

思考与练习题18

第2章 项目建设的设计程序和内容19

2.1 我国传统设计工作程序及内容19

2.1.1 设计前期工作步骤与内容20

2.1.2 初步设计阶段工作内容与程序24

2.1.3 施工图设计阶段工作内容与程序26

2.2 我国石油化工装置设计程序及内容27

2.3 国际通用设计程序及内容29

2.3.1 工艺设计阶段30

2.3.2 基础工程设计阶段30

2.3.3 详细工程设计阶段31

2.3.4 工程设计步骤32

2.3.5 相应文件要达到的目标32

本章小结32

思考与练习题33

第3章 工艺流程设计34

3.1 工艺路线选择34

3.1.1 选择原则35

3.1.2 技术路线和工艺流程确定的步骤36

3.2 工艺流程设计原则38

3.3 工艺流程设计任务39

3.4 工艺流程设计方法40

3.5 工艺流程的概念设计步骤41

3.5.1 实验步骤的流程化42

3.5.2 根据生产环保需要完善细化工艺流程43

3.5.3 将方框流程图转化为工艺流程简图45

3.5.4 逐步完善得到概念设计的工艺流程图49

3.6 初步设计阶段的工艺流程设计54

3.7 施工图（亦称详细工程）设计阶段的工艺流程设计56

3.8 工艺流程图的绘制56

3.8.1 方框流程图和工艺流程草（简）图56

3.8.2 工艺物料流程图58

3.8.3 管道及仪表流程图61

3.8.4 流程图绘制步骤74

本章小结75

思考与练习题75

第4章 物料衡算与能量衡算76

4.1 物料衡算76

4.1.1 物料衡算的概念及分类76

4.1.2 物料平衡方程77

4.1.3 物料衡算的基本步骤78

4.1.4 计算举例81

4.2 能量衡算83

4.2.1 能量衡算的目的84

4.2.2 能量衡算可以解决的问题84

4.2.3 能量平衡方程84

4.2.4 热量衡算85

4.2.5 计算举例87

本章小结92

思考与练习题92

第5章 设备的工艺设计与选型93

5.1 化工设备的工艺设计与选型原则94

5.2 化工设备工艺设计的主要工作和方法94

5.3 化工设备的材料和选材原则96

5.3.1 化工设备使用材料分类概况96

5.3.2 材料选用的一般原则96

5.4 泵的设计与选型97

5.4.1 泵的类型和特点97

5.4.2 选泵的原则100

5.4.3 选泵的工作方法和基本程序102

5.4.4 工业装置对泵的要求104

5.4.5 选泵的经验104

5.5 气体输送及压缩设备的设计与选型104

5.6 换热器的设计与选型109

5.6.1 换热器的分类109

5.6.2 换热器设计的一般原则111

5.6.3 管壳式换热器的设计及选用程序113

5.7 贮罐容器的设计与选型116

5.7.1 贮罐的类型116

5.7.2 贮罐系列117

5.7.3 贮罐设计的一般程序118

5.8 塔设备的设计与选型120

5.8.1 板式塔120

5.8.2 填料塔120

5.9 反应器的设计与选型122

5.9.1 反应器分类与选型122

5.9.2 反应器的设计要点125

5.9.3 釜式反应器的结构和设计126

5.10 液固分离设备的选型130

5.10.1 离心机130

5.10.2 过滤机132

5.10.3 离心机的选型133

5.10.4 过滤机的选型135

5.11 干燥设备的设计与选型136

5.11.1 常用干燥器136

5.11.2 干燥设备的选型原则140

5.12 其他设备和机械的选型141

5.12.1 起重机械141

5.12.2 运输机械141

5.12.3 加料和计量设备142

5.13 汇编设备一览表142

本章小结143

思考与练习题143

第6章 车间布置设计144

6.1 车间布置设计的内容及原则方法144

6.1.1 车间布置设计的依据144

6.1.2 车间布置设计的内容145

6.1.3 车间布置设计的原则145

6.1.4 车间布置设计的方法和步骤146

6.2 车间的整体布置设计148

6.2.1 厂房的平面布置149

6.2.2 厂房的立面布置151

6.2.3 厂房的建筑结构151

6.2.4 车间厂房布置设计时须注意的问题152

6.3 设备布置设计152

6.3.1 生产工艺对设备布置的要求152

6.3.2 安全及卫生对设备布置的要求154

6.3.3 操作条件对设备布置的要求154

6.3.4 设备安装及检修对设备布置的要求155

6.3.5 厂房建筑对设备布置的要求156

6.3.6 车间辅助室及生活室的布置156

6.3.7 车间布置要整齐美观157

6.3.8 建筑要求157

6.4 常用设备的布置157

6.4.1 反应器157

6.4.2 混合设备160

6.4.3 蒸发设备160

6.4.4 结晶器161

6.4.5 容器161

6.4.6 加热炉162

6.4.7 塔类设备163

6.4.8 换热器167

6.4.9 泵、风机等运转设备170

6.4.10 过滤机174

6.4.11 干燥器177

6.4.12 气体净化设备178

6.4.13 运输设备178

6.4.14 罐区178

6.4.15 控制室179

6.4.16 主管廊179

6.5 设备布置图的绘制180

6.5.1 设备布置图的内容180

6.5.2 设备布置图的绘制方法181

6.5.3 设备布置图的绘图步骤186

6.6 设备安装图186

本章小结188

思考与练习题188

第7章 管道设计与布置189

7.1 管道设计与布置的内容189

7.2 管道及阀门的选用191

7.2.1 基本概念191

7.2.2 管道191

7.2.3 常用阀门197

7.2.4 常用管件204

7.2.5 法兰、法兰盖、紧固件及垫片205

7.3 管道压力降计算205

7.3.1 直管阻力H1计算206

7.3.2 局部阻力H2计算206

7.4 管道热补偿设计208

7.4.1 管道的热变形与热应力计算209

7.4.2 管道热补偿设计209

7.5 管道的绝热设计211

7.5.1 绝热范围211

7.5.2 绝热结构211

7.5.3 管道热力计算的基本任务212

7.5.4 管道绝热计算212

7.6 化工管道的防腐与标志213

7.6.1 管道防腐213

7.6.2 管道标志215

7.7 管道布置设计216

7.7.1 管道布置设计的内容216

7.7.2 管道布置设计的依据217

7.7.3 管道布置设计的基本要求217

7.7.4 管道布置设计的一般原则218

7.7.5 管道敷设方式221

7.8 常用设备的管道布置222

7.8.1 泵的管道布置222

7.8.2 换热器的管道布置224

7.8.3 容器的管道布置226

7.8.4 塔的管道布置227

7.8.5 管廊上的管道布置231

7.8.6 其他管道布置233

7.9 管道布置图的绘制234

7.9.1 管道布置图的内容234

7.9.2 管道布置图的绘制要求234

7.9.3 管道布置图的绘制242

7.10 管道轴测图244

7.10.1 管道轴测图要求的图示内容245

7.10.2 管道轴测图的图示方法245

7.10.3 管道轴测图的尺寸及其标注248

7.11 管架图与管件图250

7.11.1 管架图250

7.11.2 管件图250

7.12 管口方位图252

7.12.1 管口方位图的作用与内容252

7.12.2 管口方位图的画法253

7.13 管段表及综合材料表254

本章小结256

思考与练习题256

第8章 向非工艺专业提供的设计条件258

8.1 土建设计条件258

8.1.1 化工建筑基本知识258

8.1.2 工艺专业向土建设计提供的条件262

8.2 非定型设备设计条件265

8.3 变配电及电气设计条件267

8.3.1 变配电267

8.3.2 电气设计条件267

8.4 自动控制设计条件268

8.5 给排水及暖通条件269

8.5.1 供水设计条件269

8.5.2 排水设计条件270

8.5.3 采暖通风设计条件270

8.6 供热及冷冻设计条件271

8.6.1 供热系统条件271

8.6.2 冷冻系统条件271

本章小结272

思考与练习题273

第9章 设计概算和技术经济274

9.1 设计概算274

9.1.1 概算的内容274

9.1.2 概算费用的分类275

9.1.3 概算的编制依据277

9.1.4 概算的编制办法277

9.2 技术经济281

9.2.1 投资估算282

9.2.2 产品生产成本估算283

9.2.3 经济评价285

本章小结290

思考与练习题291

第10章 设计文件的编制292

10.1 初步设计阶段设计文件的编制292

10.1.1 设计说明书的编制内容292

10.1.2 设计说明书的附图和附表295

10.2 施工图设计文件的编制296

10.2.1 施工图设计图纸目录297

10.2.2 工艺专业施工图设计技术文件297

10.2.3 设计文件归档299

本章小结299

思考与练习题299

第11章 工厂选址及总布置设计300

11.1 厂址选择300

11.1.1 工厂选址的指导方针300

11.1.2 工厂选址的一般要求301

11.2 厂址选择的程序302

11.2.1 准备工作阶段302

11.2.2 现场勘查工作阶段303

11.2.3 编制厂址选择报告阶段303

11.3 厂址方案比较303

11.3.1 厂址方案比较的重要性303

11.3.2 厂址方案比较的内容303

11.4 厂址选择报告305

11.4.1 厂址选择报告的基本内容305

11.4.2 有关附件资料306

11.5 工厂总平面设计306

11.5.1 工厂总平面设计内容306

11.5.2 总平面布置原则及方法307

11.5.3 工厂分区308

11.5.4 平面布置309

11.5.5 竖向布置310

11.5.6 管廊布置311

11.6 总平面布置图内容312

11.6.1 图纸内容312

11.6.2 总平面设计主要技术经济指标313

11.6.3 实例314

本章小结314

思考与练习题315

第12章 计算机辅助化工设计316

12.1 化工设计软件概述317

12.1.1 化工设计软件主要作用317

12.1.2 常用化工设计软件317

12.2 化工流程模拟软件319

12.2.1 化工流程模拟软件用途320

12.2.2 稳态模拟和动态模拟321

12.2.3 常用化工流程模拟软件简介321

12.3 化工装置及系统设计软件326

12.3.1 换热器设计软件326

12.3.2 换热流程与PINCH328

12.3.3 管网计算软件329

12.3.4 CFD软件332

12.4 化工装置布置设计软件333

12.4.1 设备布置设计软件334

12.4.2 管道应力计算软件338

12.4.3 4D模型技术339

12.5 计算机绘图软件342

12.5.1 常用的制图软件342

12.5.2 AutoCAD基础知识342

12.5.3 AutoCAD绘制工艺流程图343

12.5.4 AutoCAD绘制设备布置图346

本章小结347

附录348

附录1 管道及仪表流程图中的缩写348

附录2 管道及仪表流程图中设备、机器图例351

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355

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360

附录5 设备布置图图例及简化画法369

附录6 工厂总布置图图例372

附录7 首页图（见374～375之间的插页）375

附录8 管道、管件及阀门等的重要结构参数375

参考文献382