化工设计概论 第二版

化工设计概论 第二版
出版时间：2015
丛编项： 化工类专业教学指导委员会推荐教材
内容简介
　　《化工设计概论（第二版）》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。
目录
0绪论
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
12.3.4CFD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
12.4.34D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
12.5.2AutoCAD基础知识342
12.5.3AutoCAD绘制工艺流程图343
12.5.4AutoCAD绘制设备布置图346
本章小结347
附录
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）
附录8管道、管件及阀门等的重要结构参数375
参考文献