《化工設計》精品課程
第一節化工設計的種類
化工設計可根據專案性質分類，也可按設計性質分類。
一、根據專案性質分類
（一）新建專案設計
新建專案設計包括新產品設計和採用新工藝或新技術的產品的設計。這類設計往往由開發研究單位提供基礎設計，然後由工程研究部門根據建廠地區的實際情況作出工程設計。
（二）重複建設專案設計
由於市場需要，有些產品需要再建生產裝置，由於新建廠的具體條件與原廠不同，即算是產品的規模、規格及工藝完全相同，還是需要由工程設計部門進行設計。
（三）已有裝置的改造設計
一些老的生產裝置其產品質量和產量均不能滿足客戶要求，或者由於技術原因，原材料和能量消耗過高而缺乏競爭能力，必須對老裝置進行改造，其中包括去掉影響產品產量和質量的「瓶頸」，優化生產過程操作控制，以及提高能量的綜合利用率和區域性的工藝或裝置改造更新等。這類設計往往由生產企業的設計部門進行。
二、根據設計性質分類
（一）新技術開發過程中的設計
(1)概念設計。基礎研究結束後，應進行概念設計。概念設計的規模應是工業化時的最佳規模。
概念設計是從工程角度出發進行的一種假想設計，其作法可參照常規的工程設計方法和步驟，設計工藝流程，進行全系統的物料衡算、熱量衡算和裝置工藝計算，確定工藝操作條件及主要裝置的型式和材質，進行引數的靈敏度和生產安全分析，確定三廢治理措施，計算基建投資、產品成本等主要技術經濟指標。
(2)中試設計。按照現代技術開發的觀點，中試的主要目的是驗證模型和資料，即概念設計中的一些結果和設想通過中試來驗證。
(3)基礎設計。基礎設計是新技術開發的最終成果，它是工程設計的依據。基礎設計有些類似於我國的技術設計，但又有很大的差別。
與技術設計不同的是基礎設計除了一般的工藝條件外，還包括了大量的化學工程方面的資料，特別是反應工程方面的資料，以及利用這些資料進行設計計算的結果。
（二）工程設計
根據工程的重要性、技術的複雜性和技術的成熟程度及計畫任務書的規定，工程設計可分為三段設計、兩段設計和一段設計。重要的大型企業和使用較複雜的技術時，為了保證設計質量，可以按初步設計、擴大初步設計及施工圖設計三個階段進行。一般技術比較成熟的大中型工廠或車間的設計，可按擴大初步設計和施工圖設計兩個階段的設計。
技術上比較簡單、規模較小的工廠或車間的設計，可直接進行施工圖設計，即乙個階段的設計。
1．初步設計
根據設計任務書，對設計物件進行全面的研究，尋求在技術上可能、經濟上合理的最符合要求的設計方案。主要是確定全廠性的設計原則、標準和方案，水、電、汽的**方式和用量，關鍵裝置的選型及產品成本、專案投資等重大技術經濟問題。編制初步設計書，其內容和深度能使對方了解設計方案、投資和基本出處為準。
2．擴大初步設計
根據已批准的初步設計，解決初步設計中的主要技術問題，使之明確、細化。編制準確度能滿足控制投資或**使用的工程概算。
3.施工圖設計
根據已批准的擴大初步設計，結合建廠地區條件，在滿足安全、進度及控制投資等前提下開展施工圖設計，其成品是詳細的施工圖紙和必要的文字說明及工程預算書。
返回第二節化工廠設計的工作程式
一般的化工設計的工作程式是以基礎設計為依據提出專案建議書，經上級主管部門認可後寫出可行性研究報告，上級批准後，編寫設計任務書，進行擴大初步設計，後者經上級主管部門認可後進行施工圖設計。
一、專案建議書
專案建議書是進行可行性研究和編制設計任務書的依據，應包括下列內容。
1.專案建設目的和意義，即專案提出的背景和依據，投資的必要性及經濟意義；
2.產品需求初步**；
3.產品方案和擬建規模；
4.工藝技術方案（原料路線、生產方法和技術**）；
5.資源、主要原材料、燃料和動力的**；
6.建廠條件和廠址初步方案；
7.環境保護；
8.工廠組織和勞動定員估算；
9.專案實施規劃設想；
10.投資估算和資金籌措設想；
11.經濟效益和社會效益的初步估算。
二、可行性研究
可行性研究是以擬建專案進行全面分析及多方面比較，對其是否應該建設及如何建設作出論證和評價，為上級機關投資決策和編制、審批設計任務書提供可靠的依據。
根據原化工部對「可行性研究報告」的有關規定，可行性研究報告的內容如下。
1.總論。包括專案名稱、進行可行性研究的單位、技術負責人、可行性研究的依據、可行性研究的主要內容和論據、評價的結論性意見、存在問題和建議等，並附上主要技術經濟指標表。
2.需求**。包括國內外需求情況**和產品的**分析。
3.產品的生產方案及生產規模。
4.工藝技術方案包括工藝技術方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要裝置的選擇、工藝和裝置擬採用標準化的情況等內容。
5.原材料、燃料及水電汽的**與**。
6.建廠條件和廠址選擇布局方案。
7.公用工程和輔助設施方案
8.環境保護及安全衛生。
9.工廠組織、勞動定員和人員培訓。
10.專案實施規劃。
11.投資估算和資金籌措。
12.經濟效益評價及社會效益評價。
13.結論包括綜合評價和研究報告的結論等內容。
三、編制設計任務書
可行性研究呈報給上級主管部門，當被上級主管部門認可後，便可編寫設計任務書以作為設計專案的依據。設計任務書的內容主要包括：
1.專案設計的目的和依據；
2.生產規模、產品方案、生產方法或工藝原則；
3.礦產資源、水文地質、原材料、燃料、動力、供水、運輸等協作條件；
4.資源綜合利用、環境保護、三廢治理的要求；
5.廠址與占地面積和城市規劃的關係；
6.防空、防震等的要求；
7.建設工期與進度計畫；
8.投資控制數；
9.勞動定員及組織管理制度；
10.經濟效益、資金**、投資**年限。
五、施工圖設計
施工圖設計的任務是根據擴大初步設計審批意見，解決擴大初步設計階段待定的各項問題，並以它作為施工單位編制施工組織設計、編制施工預算和進行施工的依據。
施工圖設計的主要工作內容是在擴大初步設計的基礎上，完善流程圖設計和車間布置設計，進而完成管道配置設計和裝置、管路的保溫及防腐設計。其中工藝專業方面的主要內容包括：工藝圖紙目錄、工藝流程圖、裝置布置圖、裝置一覽表、非定型裝置製造圖、裝置安裝圖、管道布置圖、管架管件圖、裝置管口方點陣圖、裝置和管路保溫及防腐設計等；非工藝專業方面有土建施工圖、供水、供電、給排水、自控儀表線路安裝圖等。
六、設計代表工作
在擴大初步設計與施工圖設計兩個階段，有大量的各專業人才參加，到設計檔案編制完畢，工作轉入了基本建設和試車階段的時候，就只需少量的各專業設計代表參加了。
各專業設計代表的任務就是參加基本建設的現場施工和安裝（必要時修正設計），建成化工裝置後要參加試車運轉工作，使裝置達到設計所規定的各項指標要求。
當設計工作全面結束，且試車成功後，應做工程總結，積累經驗，以利於設計質量的不斷提高。
返回第三節化工車間（裝置）工藝設計的程式及設計內容
化工車間（裝置）設計是化工廠設計的最基本的內容，也是初學者必須首先掌握的。因此，本節著重介紹化工車間（裝置）工藝設計內容和程式。下面按工作程式介紹車間工藝設計的內容。
一、設計準備工作
（l）一熟悉設計任務書。全面深入地正確領會設計任務書提出什麼要求，又提供了什麼情況，這都是設計的依據，必須熟記、貫徹實施。
（2）了解化工設計以及工藝設計包括哪些內容，其方法步驟如何。參照設計進度訂出個人工作計畫。
（3）查閱文獻資料。按照設計要求，主要查閱與工藝路線、工藝流程和重點裝置有關的文獻資料，並摘錄筆記。此外，還應對資料資料加工處理，對文獻資料資料的適用範圍和精確程度應有足夠的估計。
（4）收集第一手資料。深入生產與試驗現場調查研究，盡可能廣泛地收集齊全可靠的原始資料並進行整理，這對搞好整個設計來說是一項很重要的基礎工作。
二、方案設計
這個階段的任務是確定生產方法和生產流程，它們是整個工藝設計的基礎。要求運用所掌握的各種資料，根據有關的基本理論進行不同生產方法和生產流程的對比分析。這個階段的工作可以培養分析、歸納和理論聯絡實際的能力。
三、化工計算
化工計算包括工藝設計中的物料衡算、能量衡算以及裝置選型和計算三個內容。要完成的任務是在這三項計算的基礎上繪製物料流程圖、主要裝置圖和帶控制點工藝流程圖。經驗表明，在化工計算階段會用到大量的基本理論、基本概念和基本技能（資料處理、計算技能、繪圖能力等）。
四、車間布置設計
這是工藝人員的主要設計任務之一，它也是決定車間面貌的又乙個重要設計專案。布置設計的主要任務是確定整個工藝流程中的全部裝置在平面上和空間中的正確的具體位置，相應地確定廠房或框架的結構型式。
當化工計算結束，繪出工藝流程圖之後就可以進行車間布置設計，完成之後要繪製平面與立面的車間布置圖。設計方法除了常用的擺紙塊法之外．現在廣泛採用模型設計的方法。
五、化工管路設計
管路配置設計的任務是確定裝置的全部管線、閥件、管件及各種管架的位置，以滿足工藝生產的要求。應注意節約管材，便於操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。
六、提供設計條件
設計條件內容包括總圖、土建、外管、非定型裝置、自控、電氣、電訊、電加熱、採暖通風、空調、給排水、工業爐等非工藝專業的設計條件。
設計條件是各專業據以進行具體設計工作的依據，因此提好設計條件是確保設計質量的重要一環。為了正確貫徹執行各項方針政策和已定的設計方案，保證設計質量，工藝專業設計人員應認真負責地編制各專業的設計條件，並確保其完整性和正確性。
七、編制概算書及編制設計檔案
概算書是在初步設計階段編制的車間投資的大概計算，作為銀行對基本建設單位貸款的依據。概算主要提供了車間建築、裝置及安裝工程費用。經濟是否合理是衡量一項工程設計質量的重要標誌。
編制概算可以幫助判斷和促進設計的經濟合理性。
第一章基本建設程式及內容
說明 此處敘述的基本建設程式是按國家 頒布的檔案 所描述的內容和次序，為方便初步涉足本行業的人員能盡快熟 悉業務，本教材中加入了部分基本建設的相關基礎知識 一 何謂基本建設程式 基本建設程式，是指基本建設全過程中各項工作必須遵循的先後順序。它是指基本建設全過程中各環節 各步驟之間客觀存在的不可破壞的...
第一章股權激勵的內容
一 什麼是股權激勵 隨著公司股權的日益分散和管理技術的日益複雜化，世界各國的大小公司為了合理 高效地激勵公司員工，創新激勵方式，紛紛推行了各種各樣的股權激勵機制。所謂股權激勵，就是一種通過員工獲得公司股權的形式，給其一定的經濟權利，使他們能夠以股東的身份參與企業決策 分享利潤 承擔風險，從而勤勉盡責...
第一章小結與複習
2.已知反比例函式的圖象經過點a 6，3 1 求這個函式的解析式 2 點b 4，c 2，5 是否在這個函式的圖象上？3 這個函式的圖象位於哪些象限？函式值y隨自變數x的增大如何變化？小組討論，教師引導得出 1 題用待定係數法求函式解析式 2 把點的座標對應的一組函式值代入函式解析式中即可知道該點是否...