第七章 化工工艺制图-01

化工制图教案

湘潭大学化工学院

化工工艺制图(下 篇)主讲教师： 主讲教师：周大军 2007年9月. 试用稿 年 月

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绪

论

一、化工工艺图及其应用化工工艺图是进行化工过程研究， 化工工艺图是进行化工过程研究，化工生产装置 的设计与制造， 的设计与制造，以及化工生产装置的安装与施工 必需的技术文件和法律依据； 必需的技术文件和法律依据； 是化工工艺技术人员与其他专业人员进行技术合 是化工工艺技术人员与其他专业人员进行技术合 作与协调的交流语言； 作与协调的交流语言； 同时也是化工企业的生产组织与调度、 同时也是化工企业的生产组织与调度、技术改造 与过程优化，以及工程技术人员与管理人员熟悉 与过程优化，以及工程技术人员与管理人员熟悉 和了解化工生产过程必需的技术参考资料。 和了解化工生产过程必需的技术参考资料。 是从事化工产品与过程开发的科研人员与工程技 术人员一种必不可少工具与基本的动手能力 必不可少工具与基本的动手能力。 术人员一种必不可少工具与基本的动手能力。

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化工工程图纸分类：化工机器图、 化工工程图纸分类：化工机器图、化工设备图和 化工工艺图三大类。 化工工艺图三大类。 化工机器图基本上是采用“机械制图” 化工机器图基本上是采用“机械制图”的标准与 规范， 规范，属于机械制图的范畴 化工设备图和化工工艺图虽然与机械制图有着紧 密的联系，但却有十分明显的专业特征， 密的联系，但却有十分明显的专业特征，同时也 有自己相对独立的制图规范与绘图体系， 有自己相对独立的制图规范与绘图体系，属于化 工工艺制图范畴。 工工艺制图范畴。 化工工艺制图”是在“机械制图” “化工工艺制图”是在“机械制图”的基础上形 成和发展起来的， 成和发展起来的，是专门研究化工生产装置工程 图样的绘制与阅读的年轻学科 。

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设计任务书 绘制流程草图 物料衡算 热量衡算 设备设计与选型 绘制流程图 布置设计 流程框图 物料平衡图 能量平衡图 化工设备图 带控制点工艺流程图 设备布置图 管路布置图 设备 设备 图 热设计 控设计 制设计 书 布置图 布置图 热 管路布置图 设备接管图 管件图 管架图 管道施工图 工艺流程图 车 间 布 管路流程图 图 置 设备设计 土建设计 土 建 暖通设计 设计 管设计 给排水设计 工 程

化

设计

设计

化

工程

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三、化工工艺制图表达的内容与深度序号1 2 4 5 6 7 8 9 11 13 14 16 24 26 HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG

标准号

项 目 目 录

主

要

表

达

内

容

20519.1-92 化工工艺设计图内容 20519.2-92 图纸目录 20519.4-92 首页图 20519.5-92

管道及仪表流程图 20519.6-92 分区索引图 20519.7-92 设备布置图 20519.8-92 设备一览表 20519.9-92 设备安装图 20519.11-92 管道布置图 20519.13-92 管道轴测图 20519.1-92 管道轴测图与管段索引 20519.3-92 特殊管架图 20519.11-92 伴热管图和伴热管表 20519.13-92 设备管口方位图

需表达的内容与相应标准号 对编制图纸目录的规范与要求 各种位号、代号、缩写与符号标记的说明 工艺流程、管道与仪表流程、辅助系统 需分区绘图的大型联合装置的分区情况 界区内设备的详细布置情况 界区内设备的详细情况 各类需专门设计的专用装置的安装要求 界区内管路的详细布置情况 界区内管道与管件的详细情况与空间位置 界区内管道轴测图分区情况与管段表目录 特殊管架的结构设计 界区内各类蒸汽伴管设计与配置情况 非定型设备的接管方向

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第一章 工艺流程图一、流程图的分类 能量流程图、物料流程图、工艺流程图、仪 表流程图和管道流程图等。烟气 1216 热损 610 排渣查322 排水 13108 热损 447 排水 9697 热损 5349 排水 20646 热损 16 热损 410 热损 98 尾气 466

原料矿98 空气 16 电 1293 燃煤 1762 空气 227 水5030 反应热 24158 水1293 原料 车间 熔烧 车间 净化 车间 水10526 稀释热 1497 反应热 4470 单位：×103 kJ 干燥 车间 转化 车间 成品 车间

溶解热 6116

硫酸厂能量平衡图

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能量平衡图及其结构特征： 能量平衡图及其结构特征：1.用带箭头的能流线表示能量的流向，用方 用带箭头的能流线表示能量的流向， 框表示生产车间(工段) 框表示生产车间(工段); 在物流线上方需标注能源的种类与数量； 2.在物流线上方需标注能源的种类与数量； 图面上进、出系统的能量应当是平衡的。 3. 图面上进、出系统的能量应当是平衡的。

物料平衡图及其主要结构特征： 物料平衡图及其主要结构特征：物流图与能流图的绘制方法是相似的， 物流图与能流图的绘制方法是相似的，不同 的是： 的是：能流图主要用来表达化工生产过程能量 的流向与平衡关系， 的流向与平衡关系，而物流图则主要用来表达 化工生产过程能量的流向与平衡关系。 化工生产过程能量的流向与平衡关系。

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硫铵4000t/y 来自×× 液氨5600t/y 来自××

氰化钠5000t/y

产品7500t/y 氧气950Nm3/y 来自×× 90%丙烯14480t/y 来自×× 乙睛1200t/y 已内酰胺 车间 去仓库 硫铵回收 车间

合成氨 车间

液氨5600t/y

丙烯睛 车间

去×× 去××

去××

去仓库

某化纤厂物料平衡图

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T101a 序号 1 2 3 4 乙苯塔 Kg/h W/ % (浮阀塔) φ1600×52600 乙苯 191 18 N=120 对二甲苯 191 18 名 称 间二甲苯 424 邻二甲苯 254 合 计 40 24

T101a 乙苯塔 (浮阀塔) φ1600×52600 N=120

T101a 乙苯塔 (

浮阀塔) φ1600×52600 N=120序号 名 称 1 2 3 4 乙苯 对二甲苯 二甲苯 邻二甲苯 合 计 Kg/h Wi % 173.5 98.3 1.0 2.0 0 0.57 1.13 0 序号 1 2 3 4 名称 乙 苯 Kg/h 17.5 Wi % 2.0 21.5 47.8 28.7

P=常压 t=136℃

对二甲苯 190 间二甲苯 422 邻二甲苯 254 合 计

1060 100

176.5 100

883.5 100

t=162℃

H-105 釜液冷却器 F=13m2,Q=314MJ Xs‘, t=40℃ Xs,t=30 30℃ 乙苯去×× Ms’ t=40℃

混合二甲苯

t=常温

P=0.21Mpa t=188℃ H-102 再沸器Z25 F=200m2 Q=615MJ/h

F=100m2 Q=6280MJ

t=40℃ 40℃

H-101 预热器 Z16 F=5.7m2 Q=364MJ/h

P=常压 t=136℃

H-103乙苯冷凝器

H-104 乙苯冷却器 F=3m2 Q=37MJ

t=30℃

甲苯去××

V-101a、b 贮 槽

B-101 原料笨

B-102a、b 乙苯泵

B-103 乙苯泵

V-102 B-104a,b 回流槽 回流泵

V-104 B-106 乙苯槽 产品泵

V-103 B-105 二甲苯槽 二甲苯泵

×××× 化纤厂职责 签字 日 期 设计 校核 审核 ××年×月×日 C8工段 物料流程图 比例

工程名称 单元项目 设计阶段 初步设计××××-667-××

第

张

共

张

某聚苯乙烯厂C8工段物料流程图

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详细物料流程图的绘制： 详细物料流程图的绘制：用途：用来描述化工生产装置总的流程概 用途： 为大型联合企业的生产组织与调度、 况, 为大型联合企业的生产组织与调度、过程 的经济技术分析，以及项目的初步设计提供依据。 的经济技术分析，以及项目的初步设计提供依据。

通常在完成系统的初步物料平衡与能量平衡计 算之后绘制。图纸的基本特征是： 算之后绘制。图纸的基本特征是： 图面由带箭头的物流线与若干标明车间( 图面由带箭头的物流线与若干标明车间(工 ),以及物料名称的方框构成 以及物料名称的方框构成； 段),以及物料名称的方框构成； 方框内需标明车间的名称， ⑵ 方框内需标明车间的名称，在物流线上方需 标注物流的种类、来源、流向、流量与组成。 标注物流的种类、来源、流向、流量与组成。

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E 0401 1 一氨冷器

E0402 1 二氨冷器 V0401 1 油分离器

E 0403 1 冷凝器

T0401 1 氨合成塔

E0404 1 V0402 1 冷却排管 氨分离器 C0401 循环机 E0404 冷却水 弛放气

气氨

E0402 合成气E0403 E0401 V0401 T0401 V0402

排油 液氨 液氨 C0401

某合成氨厂方案流程图

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方案流程图的绘制： 方案流程图的绘制：通常是在物流平衡图的基础上绘制的， 通常是在物流平衡图的基础上绘制的，主要用来描 述化工过程的生产流程和工艺路线的初步方案。 述化工过程的生产流程和工艺路线的初步方案。常用于 化工过程的初步设计，也可作为进一步设计的基础。 化工过程的初步设计，也可作为进一步设计的基础。 此类图纸的基本特征是： 此类图纸的基本特征是： 表达的内容比物

流平衡图更为详细， 表达的内容比物流平衡图更为详细，是实际化工过程 与系统生产装置的一种示意性展开， 与系统生产装置的一种示意性展开，主要用以表达各 车间内部的工艺流程，且表达的界区范围较小； 车间内部的工艺流程，且表达的界区范围较小； 常采用图形与表格结合的形式，按工艺流程的顺序从 常采用图形与表格结合的形式， 左至右展开，画出一系列设备的外形和相对位置， 左至右展开，画出一系列设备的外形和相对位置，并 配以物料流向线，同时在流程上标注出各物料的名称、 配以物料流向线，同时在流程上标注出各物料的名称、 流量以及设备的特性数据等； 流量以及设备的特性数据等； 初步设计时，可不加控制点、边框与标题栏， 初步设计时，可不加控制点、边框与标题栏，对图幅 无严格要求，也不必按图例绘制流程图，但必须加注 无严格要求，也不必按图例绘制流程图， 设备名称与位号。 设备名称与位号。

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E0401 1 一氨冷器

E0402 1 二氨冷器

V0401 . 油分离器

E0403 . 冷凝器

T0401 . 氨合成塔

C0401 循环机

E0404 冷却排管

VT0403-150-B2F01PI405

HI401

CWR0401-200-B2F01

气氨去××

AG0407-250-B3F02 VT0401-25-B3F02 VT0402-80-B3F02

PSVI

402

弛放气TI402-3

TR

402

PSVI

401

E0402

PG0407-80-B3L01

PG0404-100-B32L01

TI402 T0401 TRC 401

PG0409-100-B3L01

PI 402

FR

PG0408-100-B3L01

401

E0404

VT0404-15-B3F02

C

TR402

PI402

PG0402-50- -B32L01

PG0405-80 80-B3L01

混合气PG0401-50-B32L01TI401-1

AL0405-25- -B32L01

E0403

TI402-4

V0401

V0402

FR401

TI

E0401

PI401

- 2PI406

401

排油

PG0401- -100-B32L01

PG0403-100-BL01

CWS0401 CWS0401-200-B32L01

冷却水

C0401液氨来自贮槽 PG0411-100-B32L01 AL0401-50-B3F02PI402

PG0401-100-B32L01

液氨来自贮槽PI403

AL0404-50-B3F02

AL0406-50-B3F02

管 道 号 AL0404-50-V3F02材质+等级 压力代号+保温等级 公称直径,mm 工段号+顺序号 物料代号

自控与仪表P-压力 I-指示 T-温度 J-记录 F-流量 C-控制 H-液位 R-记录 盘面安装仪表 就地安装仪表 调节阀 闸阀 角阀 截至阀

物料代号AG-气氨 AL-液氨 PG-工艺气体 BD-排污 VT-放空气 CWS-冷却水上水 CWR-冷却水回水

×××化肥厂 ×××化肥厂

工程名称

职责 签 字 日 期 单元项目 设计 合成工段 设计阶段 施工设计 校核 管道及仪表流程图 图 号 审核 ××××-668-×× ×× 年 ×月 ×日 比例 第 张 共 张

图1-5. 某化肥厂合成工段管道及仪表流程图 -

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管道及仪表流程图(控制点的工艺流程图) 管道及仪表流程图(控制点的工艺流程图)带控制点的工艺流程图由物料流

程、控制点和图例三部分 组成。在完成设备设计，过程控制方案设计之后绘制。其表 达更为详细，主要反映车间内部的工艺流程。以方案流程图为依据,综合相关设计结果,经进一步修改、补充和完善后绘制的图样。 综合相关设计结果,

此类图纸的基本特征是： 按工艺流程顺序从左至右展开, 按工艺流程顺序从左至右展开,按图例详细画出相关设备和 辅助装置的外形与相对位置，并配以带箭头的物料流程线, 辅助装置的外形与相对位置，并配以带箭头的物料流程线, 同时在流程图上需标注出物料名称, 同时在流程图上需标注出物料名称,管道规格与管段编号、控 制点的代号、设备的名称与位号, 制点的代号、设备的名称与位号,以及必要的尺寸、数据等； 在流程图上按标准图例详细绘制需配置的工艺控制用阀门 仪表、重要管件和辅助管线与相对位置, 仪表、重要管件和辅助管线与相对位置,以及自动控制的实施 方案等有关图形, 方案等有关图形,并详细标注仪表的种类与工艺技术要求等； 图上需给出图例,图框与标题栏, 图上需给出图例,图框与标题栏,以及设备位号与索引等。

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PZ 103

图 例 H-103 加热器 H-106 预热器 H-108 预热器 H-109 预热器 加热器 H-109 脱气塔CHI106-25 CHI102- 25 CHI103-25

DH102-50 DH103-50PZ 10 4 PZ 10 5 PZ 10 6 PZ 10 7

疏水阀 保温管 截止阀

DH104-50 DH108-60 50×25 DH105-50

CHI104-25

CH107-50

闸阀 控制阀 变径管 角阀 放空管

CHI105-25

PZ 101

DH106-50

至外管PZ 101

DH101-60

DH101-80

孔板流量计 CH107-60 盲板 ××× 化 工 厂 职责 签字 日期 设计CHI101-15

PZ 102

DN 40

工程名称 ××车间 单元项目 设计阶段 施工设计 图 号 ×××-702-×× 第 张共 张

辅助管道系统图 (蒸汽凝结水部分)

校核 至外管 审核

2003年×月×日 比例

图1-6. 某化工厂蒸汽及凝结水部分辅助管道系统图

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辅助管道系统图和蒸气伴管系统图辅助管道系统图和蒸气伴管系统图是管道与仪表 流程图的一种附加说明图纸 。 管道与仪表流程图一般辅助管道分支多， 管道与仪表流程图一般辅助管道分支多，管径改变多等等原 若在同一张图纸上一并表示,往往会使图面变得更为复杂， 因,若在同一张图纸上一并表示,往往会使图面变得更为复杂， 不利于阅读。 不利于阅读。工程上常以辅助管道系统图和蒸气伴管系统图作 为流程图的补充，这样既可使流程图图面清晰，易于阅读。 为流程图的补充，这样既可使流程图图面清晰，易于阅读。 图纸的结构特征与绘制要求： 图样常按介质类型与系统分别绘制，表达方法与工艺流程图 图样常按介质类型与系统分别绘制， 有些相似，用

粗实线绘制辅助管道系统， 有些相似，用粗实线绘制辅助管道系统，用细实线画出管道 上的全部阀门、控制点等符号； 上的全部阀门、控制点等符号； 可不按比例用细实线画出蒸汽分配站， 可不按比例用细实线画出蒸汽分配站，在支管引向设备处应 画一细线长方框，框内注明设备位号。 画一细线长方框，框内注明设备位号。 需对所有管线进行编号及标注； 需对所有管线进行编号及标注； 当蒸气伴热管道较多的时候，需单独绘制蒸气伴管系统图， 当蒸气伴热管道较多的时候，需单独绘制蒸气伴管系统图， 以表示各工段蒸气分配和冷凝水收集的详细情况。 以表示各工段蒸气分配和冷凝水收集的详细情况。

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第一节

工艺流程图的一般规定

图幅、比例与字体：与机械制图相同，应符合国标 图幅、比例与字体：与机械制图相同， 的规定。 GB 4457.3 的规定。

工艺流程图对图线的要求：工艺物料管道采用粗实线，辅助管道采用中实线， 工艺物料管道采用粗实线，辅助管道采用中实线， 其他均用细实线。 其他均用细实线。 在辅助管道系统图中，总管采用粗实线， 在辅助管道系统图中，总管采用粗实线，其相应支 管采用中实线，其他采用细实线。 管采用中实线，其他采用细实线。 界区线、区域分界线、图形接续分界线， 界区线、区域分界线、图形接续分界线，以及只绘 制设备基础的机泵简化示意图线均采用中实线。 制设备基础的机泵简化示意图线均采用中实线。 所有物流平行线之间的间距至少要大于5mm 所有物流平行线之间的间距至少要大于5mm,以确 5mm, 保复制件上的图线不会分不清或重叠。 保复制件上的图线不会分不清或重叠。

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工艺流程图设备的图示方法所有的设备都应按照HG20519.31 92规定的标准 所有的设备都应按照HG20519.31-92规定的标准 HG20519.31- 图例绘制，未列入标准的设备， 图例绘制，未列入标准的设备，可参照已有图例 编制新图例，无类似图例的， 编制新图例，无类似图例的，只要求用细实线画 出其简单的外形轮廓和其内部的主要特征。 出其简单的外形轮廓和其内部的主要特征。 对过于复杂的机器设备， 对过于复杂的机器设备，允许用一细实线绘制的 矩形框表示，在框内注明位号与名称。 矩形框表示，在框内注明位号与名称。 热交换器的图形在必要的时候可简化成如下更为 简单的符号形式： 简单的符号形式：

XS’ XS

Z16 (蒸汽)

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工艺流程图中设备的标注： 工艺流程图中设备的标注：工艺流程图中所有的设备都应给出标注，设备的 工艺流程图中所有的设备都应给出标注， 标注由设备位号、位号线、 标

注由设备位号、位号线、和设备名称三部分组 分上、 下三层排列。 成，分上、中、下三层排列。

E0402 二氨冷器

T101a 乙苯塔

B-102a、b 乙苯泵

最上面给出的代号称为设备位号， 最上面给出的代号称为设备位号，设备位号由设 备分类代号、工段(分区)序号和同类设备序号， 备分类代号、工段(分区)序号和同类设备序号， 以及相同设备序号四部分构成。 以及相同设备序号四部分构成。 设备的名称应尽量反映该设备的用途， 设备的名称应尽量反映该设备的用途，例如乙苯 氨冷凝器、脱硫塔等，不能写成精馏塔、 塔、氨冷凝器、脱硫塔等，不能写成精馏塔、贮 换热器、吸收塔。 槽、换热器、吸收塔。

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在工艺流程图中一般要在两个地方标注设备位 第一是标注在设备的正上方(或正下方), 号，第一是标注在设备的正上方(或正下方), 要求水平排列整齐。若在垂直方向排列设备较 要求水平排列整齐。 多时， 多时，它们的位号和名称也可由上而下按序标 第二是标注在设备内或其近旁， 注。第二是标注在设备内或其近旁，但此处只 注位号和位号线，不注名称。 注位号和位号线，不注名称。 对于有隔热和伴热要求的设备，在相应设备图 对于有隔热和伴热要求的设备， 例的适当部位画出隔热或伴热图例， 例的适当部位画出隔热或伴热图例，必要时还 可标注隔热等级、伴热类型和介质代号。 可标注隔热等级、伴热类型和介质代号。

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物流管道的图示与标注管道的图示 在工艺流程图上一般只用粗实线画出工艺物流的 管道以及有关的一段辅助管道,相应流向则以箭头表示, 管道以及有关的一段辅助管道,相应流向则以箭头表示,工艺的管 道一般包括装置正常操作所用的物料管道,工艺排放管道, 道一般包括装置正常操作所用的物料管道,工艺排放管道,开、停 车专用管道和必要的临时管道。 车专用管道和必要的临时管道 对于带控制点的工艺流程图， 管道标注 对于带控制点的工艺流程图，每一根管道都必须按 20519.37-92标准进行编号和标注 标准进行编号和标注。 照HG 20519.37-92标准进行编号和标注。 前后标注PG 13 10 -300 N1A-H -管道线

公称直径 管道顺序号 工段代号 物料代号

隔热或隔声代号 管道材质 同级管道顺序号 管道公称压力等级

上下标注PG 13 10 -300 N1A-H -