1、化工設(shè)計習(xí)題及解答第一章 ? 化工設(shè)計概論 1化工設(shè)計的種類有哪些？ 根據(jù)項目性質(zhì)化工設(shè)計可分為：新建項目設(shè)計、重復(fù)建設(shè)項目設(shè)計、已有裝置的 改造設(shè)計。根據(jù)化工過程開發(fā)程序化工設(shè)計可分為：概念設(shè)計、中試設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計和工程 設(shè)計；其中工程設(shè)計又包括：初步設(shè)計、擴大初步設(shè)計和施工圖設(shè)計。 2請畫出化工廠設(shè)計的工作程序示意圖。3可行性研究報告包含哪些內(nèi)容？（ 1）總論。包括項目名稱、可行性研究的主辦單位和負責(zé)人，可行性研究編 制的依據(jù)和原則，可行性研究的依據(jù)，項目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟意義， 研究的范圍和主要過程；研究的簡要綜合結(jié)論，存在的主要問題和建議。（2）市場預(yù)測。包括國內(nèi)外市場情況預(yù)

2、測和產(chǎn)品的價格分析。（3）產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模。對于老廠改、擴建和技術(shù)改造項目要結(jié)合企業(yè)現(xiàn) 有內(nèi)部和外部條件，對產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模要作方案比較，進行優(yōu)選。（ 4）工藝技術(shù)方案。包括工藝技術(shù)方案的選擇、工藝流程和消耗定額、自控 技術(shù)方案、主要設(shè)備的選擇和標準化等內(nèi)容。（ 5）原料、原料、輔助材料及燃料的供應(yīng)。（ 6）建廠條件和廠址方案。（ 7）公用工程和輔助設(shè)施方案。（ 8）節(jié)能。包括能耗指標及分析、節(jié)能措施綜述、單項節(jié)能工程等內(nèi)容。（ 9）環(huán)境保護與勞動安全。10）工廠組織和勞動定員（ 11）項目實施規(guī)劃。包括建設(shè)周期的規(guī)劃實施進度規(guī)劃等內(nèi)容。（ 12）投資估算和資金籌措。（13）財務(wù)、經(jīng)濟評價

3、及社會效益評價。（14）結(jié)論。包括綜合評價和研究報告的結(jié)論等內(nèi)容。4設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容主要包括哪些內(nèi)容？（ 1）項目設(shè)計的目的和依據(jù)；（ 2）生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則；（ 3）礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動力、供水、運輸?shù)葏f(xié)作條件；（4）資源綜合利用、環(huán)境保護、三廢治理的要求；（5）廠址與占地面積和城市規(guī)劃的關(guān)系；（ 6）防空、防震等的要求；（ 7）建設(shè)工期與進度計劃；（ 8）投資控制數(shù)；（9）勞動定員及組織管理制度；（ 10）經(jīng)濟效益、資金來源、投資回收年限。第二章 ? 工藝流程設(shè)計1化工工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容？ 生產(chǎn)方法選擇，工藝流程設(shè)計，工藝計算，設(shè)備的設(shè)計與選型，設(shè)備布

4、置，管道 設(shè)計，對非工藝設(shè)計提條件，設(shè)計說明書，概預(yù)算書。2在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時，應(yīng)該著重考慮的原則有哪些？其步驟有哪些？ 先進性、可靠性、合理性；資料搜集與項目調(diào)研、生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研、對調(diào)研結(jié)果進行全面分析 對比。3工藝流程設(shè)計的步驟有哪些？確定整個流程的組成，確定每個過程或工序的組成，確定工藝操作條件，確定控 制方案，原料與能量的合理利用，制定“三廢”處理方案，制定安全生產(chǎn)措施。4工藝流程圖的種類有哪些？工藝流程草圖，工藝物料流程圖，帶控制點的工藝流程圖，管道儀表流程圖。5 管道儀表流程圖有哪些版式？基礎(chǔ)工程設(shè)計階段有：A版PI圖（初版）、B版PI圖（內(nèi)審版）、C版PI圖（

5、用 戶版）及D版PI圖（確認版）；詳細工程設(shè)計階段有：E版PI圖（詳1版）、F版PI圖（詳2版）、G版PI圖（施 工版）。6 某管道標注為“ PG1310-300 A1A-H',表示什么意思？7 固定床反應(yīng)器溫度控制形式有哪些？畫出示意圖。（a）用進料濃度控制（b）用進料溫度控制I （c） 用進料溫度控制U （d）用冷料量控制8. PIDCAD軟件具有哪些特點？PIDCAD軟件操作簡單、方便易學(xué)，適合于工程技術(shù)、設(shè)計人員及高校師生從事化工工程設(shè)計、流程圖繪制時使用；結(jié)合工藝設(shè)備管理軟件，可實現(xiàn)工廠工藝、 設(shè)備信息化管理。第三章物料衡算與熱量衡算習(xí)題1連續(xù)常壓蒸餾塔進料為含苯質(zhì)量分數(shù) （

6、下同）38 % （wt）和甲苯62%的混合溶 液，要求餾出液中能回收原料中 97%的苯，釜殘液中含苯不低于 2%。進料流量 為20000kg/h，求餾出液和釜殘液的流量和組成。解：苯的相對分子質(zhì)量為 78，甲苯的相對分子質(zhì)量為 92。以下標B代表苯。38進料中苯的摩爾分數(shù)xFB780.419638 * 627892釜殘液中苯的摩爾分數(shù)2xW = 298 =°.°2351一 +78 92進料平均相對分子質(zhì)量M =0.4196 78 (1 0.4196) 92 = 86.13進塔原料的摩爾流量2000F232.2kmol/h86.13依題意，餾出液中能回收原料中 97%勺苯，所

7、以作全塔苯的質(zhì)量衡算得Fxfb 二 Dx DB ' WxWB作全塔總質(zhì)量衡算得F二W D將已知數(shù)據(jù)代人上述質(zhì)量衡算方程得 解得 W =124.2kmol/h, D =108kmol/h所以,94.5194.51Xd廠 P =708 = 0.8752組分塔進料塔頂餾岀物釜殘液kg/h%(wt)kmol/ h%(mol)kg/h%(wt)kmol/ h%(mol)kg/h%(wt)kmol/ h%(mol)苯76003897.4341.967372.685.6094.5287.52227.82.02.922.35甲苯1240062134.858.041240.214.4013.4812.4

8、811159.498.0121.397.65合計20000100232.21008612.810010810011387.2100124.2100習(xí)題2丙烷充分燃燒時要使空氣過量 25%，燃燒反應(yīng)方程式為:試計算得到100摩爾燃燒產(chǎn)物（又稱煙道氣）需要加入的空氣的摩爾量。解：以1mol入口丙烷為計算基準根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol丙烷需要5mol的氧氣與之反應(yīng)，因氧氣過量 25%故 需要加入的空氣量為1.25 529.76mol其中 O26.25mol, N223.51mol0.21煙道氣中各組分的量：C3H80 molN223.51 mol因此，以1mol入口丙烷為基準的物料衡算結(jié)果如下入口出口

9、C3H81CH0Q6.25Q1.25N23.51N23.51CO0CO3HO0HO4合計30.78合計31.76從計算結(jié)果可以看出，當空氣加入量為29.76mol時，可產(chǎn)生煙道氣31.76mol ,所以，每產(chǎn)生100mol煙道氣需加入的空氣量為習(xí)題3天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣的示意流程圖CO轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進行烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，以甲烷為例，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為天然氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化后繼續(xù)進入二段轉(zhuǎn)化爐反應(yīng)，在一段轉(zhuǎn)化爐出口添加空氣以配合合成氨原料氣中所需的氮氣，同時，一段轉(zhuǎn)化氣中的一部分氫氣遇Q燃燒供給系統(tǒng)熱量。二段轉(zhuǎn)化后再經(jīng)一氧化碳變換工序使混合氣中的 CO大部分轉(zhuǎn)化 為CQ和“，CO轉(zhuǎn)

10、化為CO和H的方程式為CO+H2O垐? CQ+3H2，變換后的氣體 進入脫除CO工序脫除CO,再經(jīng)甲烷化工序除去殘存的微量 CO和 CO后作為合成氨合格原料氣已知某廠天然氣的組成為:組分CHCHC4Hi0（正）GH°（異）GHl2（正）GHl2(異)N2CO合計%(mol)83.2010.005.160.690.500.060.050.330.01100要求合成氨原料氣的組成為:組分N2ArCH合計%(mol)73.9724.640.311.08100計算天然氣的用量和空氣的用量。解：以100 kmol合成氨原料氣為計算基準。設(shè)天然氣用量為xkmol，添加空氣量為ykmol。（1）作

11、系統(tǒng)N2平衡因為在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制造合成氨原料氣過程中，Nb沒有參加反應(yīng)，它的數(shù)量在反應(yīng)器的進口、出口物料中沒有變化，作系統(tǒng)Nb平衡得0.0033x（2）作系統(tǒng)氫平衡甲烷轉(zhuǎn)化制H2的計量關(guān)系推導(dǎo)如下：甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程CO變換反應(yīng)過程總過程用同樣的方法可推導(dǎo)出烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制 因此，100kmol天然氣可提供的理論烴量/kmol組分+ 0.79 y =24.64(A)CU+H2O垐? CO+3H2CO+H2O垐 CQ+3H2CU+2H2O垐 CQ +4H2Hz的計量關(guān)系通式為Hb為可提供的理論烴量/kmolCH83.204 x 83.20=332.8010.007 x 10.00=705.1

12、610 x5.16=51.60GH°（正）0.6913 x 0.69=8.97CiHi0（異）0.5013 x 0.50=6.50GH2（正）0.0616 x 0.06=0.96C5Hl2（異）0.0516 匯 0.05=0.80Nb0.330CO0.010合計100471.63因此，xkmol天然氣進料可提供的理論H2為氫氣燃燒的反應(yīng)過程2H2 +O2 = 2H2O燃燒消耗的H為作系統(tǒng)H平衡得（B）一段轉(zhuǎn)化爐出口需471.63 x2 0.21y=73.97 4 1.08100式中（4勺.08）是合成氨原料氣的 CH折合為H物質(zhì)的量（mol）（A） 式合（B）式聯(lián)解得到因此，制造lO

13、Okmol的合成氨原料氣需加入天然氣 18.92kmol，添加31.11kmol的空氣。習(xí)題4乙烯氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)方程式如下：試計算0.1013MPa 25C下的反應(yīng)熱。解：乙烯（g）的標準生成熱為心H；98,f,乙烯=52.28kJ/mol環(huán)氧乙烷(g)的標準生成熱為AH 298,f，環(huán)氧乙烷=51kJ/mol因此，0.1013Mpa, 25°C下的反應(yīng)熱計算如下：習(xí)題5乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的反應(yīng)器中進行如下反應(yīng)：1 主反應(yīng)C2H4©02(g)> C2H4O(g)2副反應(yīng)C2H4(g) 3O2(g) - 2CO2(g) 2H2O(g)反應(yīng)溫度基本維持在250 C,

14、該溫度下主、副反應(yīng)的反應(yīng)的反應(yīng)熱分別為- ：H5)2105395kJ /kmol 乙烯H：23 = 1321726kJ / kmol 乙烯乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為32%，反應(yīng)的選擇性為69%，反應(yīng)器進口混合氣的溫度為210C，流量45000m3(STP)/h,其組成如下：組分C2H4Q合計%(mol)3.582.014.5100熱損失按反應(yīng)放出熱量的 5%考慮，求熱載體移出的熱量。解：查得有關(guān)氣體的熱容數(shù)據(jù)如下：組分C2H02CQ水蒸氣Nb210C64.4331.3830.04250 C66.9431.6745.5635.35103.830.17假設(shè)如下熱力學(xué)途徑：210C下反應(yīng)器入口混合氣體熱容2

15、50C下反應(yīng)器入口混合氣體熱容因此，反應(yīng)器入口混合氣體在 210C250C的平均熱容為由熱載體移走的熱量為第四章設(shè)備的工藝設(shè)計及化工設(shè)備圖1. 簡述泵的選用與設(shè)計程序a. 確定泵型； b. 確定泵的流量與揚程； c. 確定泵的安裝高度； d. 確定泵的臺數(shù)和 備用率按泵的操作臺數(shù)； e. 校核泵的軸功率； f. 確定冷卻水或驅(qū)動蒸汽的耗用量； g. 選用電動機； h. 填寫選泵規(guī)格表。2. 簡述換熱器的設(shè)計原則a. 換熱器設(shè)計要滿足工藝操作條件，長期運轉(zhuǎn)，安全可靠，不泄漏，維修清洗方 便，較高的傳熱效率，流體阻力盡量小，安裝尺寸符合要求； b. 確定介質(zhì)流程； c.確定終端溫差；d.確定流速、

16、流向和壓力降；e.確定傳熱系數(shù)和污垢系數(shù)；f. 選用標準系列化的換熱。3. 填料塔設(shè)計程序a.匯總設(shè)計參數(shù)和物性數(shù)據(jù)；b.選用填料；c.確定塔徑；d.計算填料塔壓降；e.驗算塔 內(nèi)噴淋密度； f. 計算填料層高度 Z；g. 計算塔的總高度 H；h. 塔的其它附件設(shè)計和選定。4. 化工設(shè)備施工圖的組成a. 裝配圖 表示設(shè)備的全貌、組成和特性的圖樣，它表達設(shè)備各主要部分的結(jié)構(gòu) 特征、裝配和連接關(guān)系、特征尺寸、外形尺寸、安裝尺寸及對外連接尺寸、技術(shù) 要求等。b. 部件圖 表示可拆或不可拆部件的結(jié)構(gòu)、尺寸，以及所屬零部件之間的關(guān)系、 技術(shù)特性和技術(shù)要求等資料的圖樣。c. 零件圖 表示零件的形狀、尺寸、

17、加工，以及熱處理和檢驗等資料的圖樣。d. 零部件圖 由零件圖、部件圖組成的圖樣。e. 表格圖 用表格表示多個形狀相同尺寸不同的零件的圖樣。f. 特殊工具圖 表示設(shè)備安裝、試壓和維修時使用的特殊工具的圖樣。g. 標準圖 （ 或通用圖 ） 指國家部門和各設(shè)計單位編制的化工設(shè)備上常用零部件的 標準圖和通用圖。h. 梯子平臺圖 支承于設(shè)備外壁上的梯子、平臺結(jié)構(gòu)的圖樣i. 預(yù)焊件圖 設(shè)備外壁上保溫、梯子、平臺、管線支架等安裝前在設(shè)備外壁上 需預(yù)先焊接的零件的圖樣。j. 管口方位圖 設(shè)備上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、換熱器 折流板缺口位置；地腳螺栓、接地板、梯子及銘牌等方位的圖樣。k. 技

18、術(shù)要求 設(shè)備在制造、試驗、驗收時應(yīng)遵守的條款和文件。l. 計算書 設(shè)備強度、剛度等的計算文件。當用計算機計算時，應(yīng)將輸入數(shù)據(jù)和 計算結(jié)果作為計算文件。m. 說明書 設(shè)備結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)特性、制造、安裝、運輸、使用、維護、檢修及 其它需說明的文件。n. 圖紙目錄 每個設(shè)備的圖紙及技術(shù)文件的全套設(shè)計文件的清單。5. 化工設(shè)備圖的繪制方法及步驟a. 確定繪圖比例、選擇圖幅、布圖、畫圖； b. 尺寸和焊縫代號標注； c. 編寫零部 件序號和管口符號；d. 填寫明細欄和管口表； e. 填寫設(shè)計數(shù)據(jù)表、標題欄等。6. 化工設(shè)備圖閱讀的基本要求a. 了解設(shè)備的性能，作用和工作原理；b. 了解設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)、局

19、部結(jié)構(gòu)及各零件之間的裝配關(guān)系和安裝要求；c. 了解設(shè)備各零部件的主要形狀、材料、結(jié)構(gòu)尺寸及強度尺寸和制造要求；d. 了解設(shè)備在設(shè)計、制造、檢驗和安裝等方面的技術(shù)要求。7. 閱讀的列管式固定管板換熱器裝配圖（1）概括了解 從標題欄、明細欄、技術(shù)特性表等可知，該設(shè)備的名稱是列管式固定管板換熱器，用途是使兩種不同溫度的物料進行熱量交換，其規(guī)格為DN700K 4000 （殼體內(nèi)徑X換熱管長度），換熱面積F=116m2繪圖比例1:10，由25種零部件所組成， 其中有 14 種標準件。換熱器管程內(nèi)的介質(zhì)是水，工作壓力為0.4MPa，工作溫度為3237C，殼程內(nèi)介質(zhì)是物料丙烯丙烷，工作壓力為1.6MPa,工

20、作溫度為4440 C,換熱器共有5 個接管，其用途、尺寸見管口表。該設(shè)備采用了 1 個主視圖、 2個剖視圖、 2個局部放大圖和 1 個示意圖。（ 2）詳細分析I視圖分析 圖中主視圖采用全剖視以表達換熱器的主要結(jié)構(gòu)及各管口和零部件在軸線方 向的位置和裝配情況；主視圖還采用了斷開畫法，以省略中間重復(fù)結(jié)構(gòu)，簡化作 圖；換熱器內(nèi)部的管束也采用了簡化畫法，僅畫出一根，其余均用中心線表示。A A剖視圖表示了各管口的周向方位和換熱管的排列方式。B B剖視圖補充表達鞍座的結(jié)構(gòu)形狀及安裝等有關(guān)尺寸。局部放大圖I、U表達管板與有關(guān)零件之間的裝配連接關(guān)系。為了表示出件12 拉桿的投影， 將件 11 定距管采用斷裂畫

21、法。 示意圖用以表達折流板在設(shè)備軸線 方向的排列情況。n裝配連接關(guān)系分析該設(shè)備筒體（件 14）和管板（件 6），封頭（件 1）和容器法蘭（件 4）的連 接都采用焊接，具體結(jié)構(gòu)見局部放大圖u；各接管與殼體的連接，補強圈與筒體 及封頭的連接均采用焊接；封頭與管板采用法蘭連接；法蘭與管板之間放有墊片 （件 5）形成密封，防止泄漏；換熱管（件15）與管板的連接采用脹接，見局部放大圖I。拉桿（件 12）左端螺紋旋入管板，拉桿上套入定距管用以固定折流板之間的 距離，見局部放大圖I；折流板間距等裝配位置的尺寸見折流板排列示意圖；管 口軸向位置與周向方位可由主視圖和 A A剖視圖讀出。川零部件結(jié)構(gòu)形狀分析設(shè)備

22、主體由筒體（件 14）、封頭（件 1）組成。筒體內(nèi)徑為 700，壁厚為 6， 材料為Q235,筒體兩端與管板焊接成一體。左右兩端圭寸頭（件 1）與法蘭（件4） 焊接，通過螺栓與筒體連接。換熱管（件 15）共有 360 根,固定在左、右管板上。筒體內(nèi)部有弓形折流板 （件 13） 14 塊,折流板間距由定距管（件 11）控制。所有折流板用拉桿（件 12） 連接，左端固定在管板上（見放大圖I），右端用螺栓鎖緊。折流板的結(jié)構(gòu)形狀需 閱讀折流板零件圖。鞍式支座和接管法蘭均為標準件，其結(jié)構(gòu)、尺寸需查閱有關(guān)標準確定。 管板有零件圖，其結(jié)構(gòu)形狀可閱讀零件圖。IV 了解技術(shù)要求從圖中的技術(shù)要求可知：該設(shè)備按鋼制

23、壓力容器（GB150- 1998）進行制造、試驗和驗收，采用電弧焊、制造完成后，除進行水壓試驗外，還需進行氣密 性試驗。（ 3）歸納總結(jié) 通過上述分析可知：換熱器的主體結(jié)構(gòu)由圓柱形筒體和橢圓形圭頭構(gòu)成，其 內(nèi)部有 360根換熱管和 14塊折流板。設(shè)備工作時，冷卻水自接管 a 進入換熱管，由接管 d 流出；溫度高的物料從 接管 b 進入殼體，經(jīng)折流板曲折流動，與管程內(nèi)的冷卻水進行熱量交換后，由接 管 e 流出。第五章 車間布置設(shè)計、選擇題1. 廠房建筑的承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，沿廠房長度方向的各承重柱自左向右用（A ）：依次編號。A d '、 °、BC 、 C

24、. A 或 B2. 在化工設(shè)備圖中，設(shè)備的輪廓，一般按比例用（A ）繪制。A. 粗實線（b） B .中實線（2b/3 ） C .細實線（b/3 ） D .點劃線3. 在布置 （A ）時，應(yīng)遵循縮短管長和順應(yīng)流程的原則。A. 換熱器 B .塔C.泵 D .攪拌器4. 設(shè)備布置圖中的標高用（A ）表示。A. mB . cmC . mm D.都可以5. 在設(shè)備平面布置圖中，設(shè)備標注為T-101b，其中T表示（B ）。A. 種設(shè)備等級B .一種設(shè)備代號C.設(shè)備一種材質(zhì)D .一種設(shè)備保溫等級6. 在對塔進行布置時，對于（C）需采用獨立布置方案。A. 將高度相近的塔B .數(shù)量不多、結(jié)構(gòu)與大小相似的塔C.單

25、塔或特別高大的塔D .較小的塔7 .以下有關(guān)工程設(shè)計階段及 PID版次的敘述錯誤的是（B ）。A. 工程設(shè)計階段分基礎(chǔ)設(shè)計和詳細工程設(shè)計兩個階段B. 在基礎(chǔ)設(shè)計階段，PID應(yīng)完成初步設(shè)計條件版（A）版，內(nèi)部審核版（B版）和用戶批準版（C）版三個版次的設(shè)計C. 在詳細工程設(shè)計階段，PID應(yīng)完成1版（詳細設(shè)計1版），2版（詳細設(shè)計2版），3版（施工版）三個版次的設(shè)計D. 對于小型或成熟工藝裝置的PID設(shè)計，至少應(yīng)完成初步條件版，設(shè)計版和 施工版三個版次8設(shè)備布置設(shè)計不包括的內(nèi)容是（ B ）。A. 確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置B. 確定車間中各個設(shè)備的管口方法C. 確定某些在工藝流程圖中一

26、般不予表達的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置D. 確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸解答：B.正確答案。車間設(shè)備布置設(shè)計主要包括： 確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面的具體位置； 確定某些在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位 置； 確定供安裝、操作與維修所使用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸； 確定場地與建筑物、構(gòu)筑物的尺寸； 確定管道、電氣代表管線、采暖通風(fēng)管道的走向和位置。9. 在以下四條關(guān)于幾種常見設(shè)備的布置設(shè)計的意見中考慮欠妥當?shù)氖牵ˋ ）A. 對于原料和成品貯罐，一般集中布置在貯罐區(qū)，同時為縮短流程、節(jié)省管長，原料和成品貯罐均應(yīng)靠近與之有關(guān)的廠房布置B. 對于大型換熱器獨立布

27、置時應(yīng)盡量安排在室外以節(jié)約廠房C. 泵的布置應(yīng)盡量靠近供料設(shè)備，以保證有良好的吸入條件D. 反應(yīng)器安裝在室內(nèi)或框架內(nèi)，其基礎(chǔ)與建筑物分幵，以免將振動和噪聲傳 遞給建筑物10. 設(shè)備布置時設(shè)備間、設(shè)備與墻之間、運送設(shè)備的通道和人行道的寬度都有一B ）。定規(guī)范供設(shè)備布置設(shè)計時參照執(zhí)行。工藝設(shè)備與道路間的距離不應(yīng)小于（A0.5 m B 1.0 m C 1.5 m D 2.0 m 11請指出下列有關(guān)安全距離數(shù)據(jù)中（ A ）是不正確的。A.回轉(zhuǎn)機械彼此間距離為不小于1.5 m B .貯槽之間的距離不小于 0.40.6 mC.換熱器之間的距離不小于1.0 m D.塔與塔之間的距離1.02.0 m解答：A.

28、正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”，回 轉(zhuǎn)機械彼此間距離為不小于 0.81.2 m。12 “泵的布置設(shè)計時應(yīng)盡量集中布置，排成一條線，電機端對齊，正對道路。 以下關(guān)于泵的布置正確的是（ C ）。A. 泵與泵之間的距離視泵的大小而定，一般不小于1.0mB. 雙排泵之間的距離一般不小于1.5mC. 泵與墻之間的距離一般不小于1.2m，以便通行D. 泵的基礎(chǔ)一般比地面高 400500mm解答：C.正確答案。泵與泵之間一般不小于 0.7 m雙排泵之間一般不小于 2.0 m 泵基礎(chǔ)一般高出地面 100200 mm。13 某工廠車間設(shè)備布置時，為節(jié)省投資，減少廠房面積，工藝設(shè)備與道

29、路間的距離定為0.6 m；操作設(shè)備時設(shè)備到墻的距離為0.8 m；操作平臺梯子的坡度為 65°通道通行部分的最小凈空為2.1 m。請問上述設(shè)計中數(shù)據(jù)正確的是（D ）。A. B . C . D .解答：D .正確答案。依據(jù)“車間布置設(shè)計有關(guān)尺寸和設(shè)備之間的安全距離”， 工藝設(shè)備與道路間的距離為不小于 1.0 m ，工人操作時設(shè)備與墻面的距離不小于1.0 m ，操作平臺梯子的坡度一般不超過 45° ，特殊可達到 60A ）。14工藝專業(yè)提供的建議的設(shè)備平面布置圖的用途是（A. 裝置布置專業(yè)、總圖專業(yè)幵展工作的依據(jù)，也是機泵計算、詢價訂貨的依據(jù)。B. 因制造周期長，需提前詢價訂貨的

30、機泵計算依據(jù)。C. 指導(dǎo)供銷人員采購設(shè)備的依據(jù)。D. 指導(dǎo)設(shè)備安裝施工的依據(jù)。15.在化工工藝設(shè)計中，其核心內(nèi)容是（C）。A.工藝流程設(shè)計和生產(chǎn)方法的選擇B.車間布置設(shè)計和管道布置設(shè)計C.工藝流程設(shè)計和車間布置設(shè)計D.化工工藝計算和車間布置設(shè)計16車間平面布置圖每層平面應(yīng)以其標高命名，對于一層內(nèi)地面，表示方法（ D ） 正確。AEL100.0 平面 B EL0.0 平面CEL0.000 平面 D EL100.000 平面 17考慮廠房的柱網(wǎng)布置時，在滿足工藝操作需要，滿足設(shè)備安裝、運轉(zhuǎn)及維修 需要的前提下，應(yīng)選擇符合建筑模數(shù)的柱網(wǎng)。中國統(tǒng)一規(guī)定以（B ）m的倍數(shù)為優(yōu)先選用的柱網(wǎng)。A2 B 3

31、C 4 D 5 18下面為某一換熱設(shè)備的設(shè)備位號，表示方法正確的為（ A ）。AE0113B B E-113B C E113B D E-0113B 19考慮廠房立面布置時，廠房的高度主要取決于（ D ）。A.設(shè)備的高低B .安裝的位置C.安裝條件.綜合考慮上面三方面因素20在化工廠廠房建筑設(shè)計時，單層廠房的寬度不應(yīng)大于（ A ）。A30m B 22m C 24m D 18m 22車間設(shè)備布置時，一些高大設(shè)備多采用（ A ）。A. 露天布置，以減少建筑物的費用，降低毒物的積累。B. 室內(nèi)布置，以保護設(shè)備，使設(shè)備不受冷、熱的影響。23車間設(shè)備布置時，為使管路盡量短和便于操作，通常設(shè)備多采用（ B

32、）。A. 按流程圖出現(xiàn)的順序布置。B. 按相似的設(shè)備布置在一起的分組布置。 24.在車間設(shè)備布置時有許多要求，如下幾項要求中（ C ）項不合理。A. 高大的設(shè)備盡量放在露天，以降低廠房造價。B. 設(shè)備布置時應(yīng)留一定的間隙，有利于操作及檢修。C. 設(shè)備布置時盡量使設(shè)備布局與其在流程圖上出現(xiàn)的順序一樣。D. 設(shè)備布置時應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備。二、簡答題1、簡述車間布置設(shè)計的內(nèi)容： 答：車間布置設(shè)計可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置。車間廠房布置是對整個車間各工段、 各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)、 按照在生產(chǎn)中 和生活中所起的作用進行合理的平向布置和平面布置。車間設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有

33、關(guān)因素， 把各種工藝設(shè)備在一定區(qū) 域內(nèi)進行排列。2、簡述車間設(shè)備布置的要求 答：滿足生產(chǎn)工藝要求；滿足安裝和檢修要求；滿足土建要求；滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求3、工藝對設(shè)備布置有哪些要求？（ 1） 滿足工藝流程順序，要保證水平和垂直方向的連續(xù)性。（ 2） 相同類型設(shè)備盡可能布置在一起。（ 3） 設(shè)備與設(shè)備之間按規(guī)定留足間距、留有操作空間，便于操作、維修。（ 4）考慮設(shè)備互換使用的可能性。（5）設(shè)備安排要考慮管路走向，走直線，少彎路。要有堆放原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn) 品的空地。（6）注意勞動保護，傳動設(shè)備要有足夠的安全距離。（ 7）留有擴建或擴產(chǎn)余地。4、簡述車間布置設(shè)計的原則答：（ 1）最大限度地滿足

34、工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。（ 2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地。（ 3）要為車間的技術(shù)經(jīng)濟指標、先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。（ 4）考慮其他專業(yè)對本車間布置的要求。（5）要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建。（ 6）車間中所采取的勞動保護、防腐、防火、防毒、防爆及安全衛(wèi)生等措施 是否符合要求。（ 7）本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線 最短，聯(lián)系最方便。（ 8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。（ 9）人流物流不能交錯。5、簡述車間平面布置的內(nèi)容和要求答：內(nèi)容：將生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)輔助設(shè)施、生活行政設(shè)施、其他特殊用室在平面上 進行合理布置。要求：（1）適合

35、全廠的總圖布置，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等結(jié)合成一個 有機整體。（2）保證經(jīng)濟效益，盡量做到占地少、基建和安裝費用少、生產(chǎn)成本低。（ 3）便于生產(chǎn)管理、物料運輸，操作維修要方便。（ 4）生產(chǎn)要安全，并妥善解決防火、防毒、防爆等問題，必須符合國家的各項有 關(guān)規(guī)定和標準。（ 5）要考慮將來擴建、增建和改建和余地。6、簡述車間設(shè)備布置的內(nèi)容答：（ 1）確定各個工藝設(shè)備在車間平面和立面的位置;（ 2）確定某個在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置;（ 3）確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸;（ 4）在上述各項的基礎(chǔ)上確定建筑物與場地的尺寸;（ 5）其他。設(shè)備布置的

36、最終結(jié)果表現(xiàn)是設(shè)備布置圖。7、簡述車間設(shè)備布置圖的內(nèi)容（1）一組視圖；（2）尺寸及標注；（3）安裝方位標；（4）說明及附注；（5）設(shè)備 一覽表；（ 6）標題欄。三、看圖回答問題醋酐殘液蒸餾崗位設(shè)備布置圖醋酐殘液蒸餾崗位流程說明： 醋酐殘液進入殘液蒸餾釜，使殘液中的醋酐蒸發(fā)變成 蒸汽，再經(jīng)冷凝器冷凝為液態(tài)醋酐，進入醋酐受槽施加負壓，然后去醋酐貯槽；蒸餾釜中蒸餾醋酐后的殘渣，加水后再加熱、冷凝，得到的醋酐經(jīng)醋酸受槽施加負壓后去醋酸貯槽。本系統(tǒng)為間斷操作，通過閥門進行控制?；卮饐栴}：（1） 醋酐殘液蒸餾崗位的設(shè)備布置圖包括5.000平面 圖和1-1剖面 圖。（2） 從平面圖可知，本系統(tǒng)的真空受槽 A

37、、B和蒸餾釜布置在距北墻1600 mm， 距軸分別為3800 mm、2000 mm、6000 mm的位置處；冷凝器的位置距北墻 500 mm與醋酸受槽 V1103A間的水平距離為1000 mm。（3） 從A-A剖面圖可知，蒸餾釜和真空受槽A、B布置在標高為 衛(wèi) 的樓面上， 冷凝器安裝在標高7.5 m 的支架上。第六章管道布置設(shè)計1. 管道布置設(shè)計的內(nèi)容有什么？答：（1）確定車間中各個設(shè)備的管口方位與之相連接的管段的接口位置。（2）確定管道的安裝連接和鋪設(shè)、支承方式。（3） 確定各管段（包括管道、管件、閥門及控制儀表）在空間的位置。（4） 畫出管道布置圖，表示出車間中所有管道在平面和立面的空間位

38、置，作為 管道安裝的依據(jù)。（5）編制管道綜合材料表，包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。2. 管道布置設(shè)計應(yīng)符合的標準有哪些？答：HG/T20549-1998化工裝置管道布置設(shè)計規(guī)定和 SH3012-2000石油化工管道布置設(shè)計通則3. 真空管線布置設(shè)計時應(yīng)注意什么？ 答：真空管線應(yīng)盡量短，盡量減少彎頭和閥門，以降低阻力，達到更高的真空度4管道布置時管道焊縫的設(shè)置，應(yīng)符合哪些要求？答：管道對接焊縫的中心與彎管起彎點的距離不應(yīng)小于管子外徑，且不小于100mm公稱直徑小于150mm6勺管道上兩相鄰對接焊縫的中心間距不應(yīng)小于外徑， 且不得小于50mm公稱直徑等于或大于150mm的管道上兩

39、相鄰對接焊縫的中心間距不應(yīng)小于 150mm。5管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時應(yīng)如何處理？答： 應(yīng)加套管， 套管與管道間的空隙應(yīng)密封。 套管的直徑應(yīng)大于管道隔熱層的外 徑，并不得影響管道的熱位移。 管道上的焊縫不應(yīng)在套管內(nèi)， 并距離套管端部不 應(yīng)小于150mm套管應(yīng)高出樓板、屋頂面 50mm管道穿過屋頂時應(yīng)設(shè)防雨罩。管 道不應(yīng)穿過防火墻或防爆墻。6. 玻璃管等脆性材料管道應(yīng)如何處理？ 答：玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹 , 避免管道破裂時濺出液 體, 發(fā)生意外。7管架已有哪些標準設(shè)計？答：HG/T21623-1990管架標準圖和HG/T21640-2000H型鋼結(jié)構(gòu)管架通用圖。

40、8管道支架按其作用分哪幾種？ 答：管道支架按其作用分固定支架、滑動支架、導(dǎo)向支架和彈簧吊架。 9立式容器的管口方位劃分為哪兩部分？ 答：立式容器的管口方位取決于管道布置的需要。 一般劃分為操作區(qū)和配管區(qū)兩 部分。加料口 , 溫度計和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管口布置在操作區(qū) , 排出管布置 在容器底部。10. 臥式容器的人孔如何布置？答：人孔可布置在頂上 , 側(cè)面或封頭中心 , 以側(cè)面較為方便 , 但在框架上支撐時占 用面積較大 , 故以布置在頂上為宜。人孔中心高出地面 3.6m 以上應(yīng)設(shè)操作平臺。11. 換熱器的配管要求是什么？ 答：配管時管道要盡量短 , 操作、維修要方便。在管廊上有轉(zhuǎn)彎的管道

41、布置在換熱器的右側(cè) , 從換熱器底部引出的管道也從右側(cè)轉(zhuǎn)彎向上。從管廊的總管引來的 公用工程管道 , 可以布置在換熱器的任何一側(cè)。 將管箱上的冷卻水進口排齊 , 并將 其布置在冷卻水地下總管的上方, 回水管布置在冷卻水總管的管邊。換熱器與鄰近設(shè)備間可用管道直接架空連接。管箱上下的連接管道要及早轉(zhuǎn)彎 , 并設(shè)置一短 彎管, 便于管箱的拆卸。12. 塔的管道固定與熱補償要注意什么？ 答：管道固定與熱補償 塔的管道直管長， 熱變形大， 配管時應(yīng)處理好熱膨脹問 題。 塔頂氣相出口管和回流管是熱變形較大的長直管， 且重量較大， 為防止管口 受力過大，在靠近管口的地方設(shè)固定支架，在固定支架以下每隔4.51

42、1米（DN25DN300）設(shè)導(dǎo)向支架，由較長的水平管（形成二臂部很長的L形自然補償器） 吸收熱變形。1 3 管道布置圖的設(shè)計依據(jù)？ 答：管道布置圖是以帶控制點工藝流程圖、 設(shè)備布置圖、設(shè)備裝配圖及土建、自 控、電氣等專業(yè)的有關(guān)圖樣、 資料為依據(jù)， 根據(jù)管道布置原則和相關(guān)標準做出合 理的布置設(shè)計，并繪出管道布置圖。14. 管道支架的 編號含義是什么？ 答：管架由五個部分組成：15. 管道的標注分幾部分？ 答：管道布置圖中的管道應(yīng)標注四個部分，即管道號（管段號） （由三個單元組 成）、管徑、管道等級和隔熱或隔聲，總稱為管道組合號。管道號和管徑為一組， 用一短橫線隔開； 管道等級和隔熱為另一組， 用

43、一短橫線隔開， 兩組間留適當?shù)?空隙16. 管道布置圖的比例和圖幅如何定的？答：常用的比例有 1：30，也可采用 1：25或 1： 50，但同區(qū)的或各分層的平面 圖, 應(yīng)采用同一比例。管道布置圖圖幅應(yīng)盡量采用A0,比較簡單的也可采用 A1或A2。同區(qū)的圖應(yīng)采用同一種圖幅。圖幅不宜加長或加寬。17管道布置圖的分區(qū)原則和方法是什么？答：由于車間 (裝置)范圍比較大 ,為了清楚表達各工段管道布置情況 ,需要分區(qū)繪 制管道布置圖時 ,常常以各工段或工序為單位劃分區(qū)段 , 每個區(qū)段以該區(qū)在車間 內(nèi)所占的墻或柱的定位軸線為分區(qū)界線。 區(qū)域分界線用雙點劃線表示, 在區(qū)域分 界線的外側(cè)標注分界線的代號、 坐標

44、和與該圖標高相同的相鄰部分的管道布置圖 圖號。18管道布置圖的閱讀步驟？答： (1) 概括了解 首先要了解視圖關(guān)系 , 了解平面圖的分區(qū)情況 ,平面圖、立 面剖視圖的數(shù)量及配置情況 , 在此基礎(chǔ)上進了一步弄清各立面剖視圖在平面圖上 剖切位置及各個視圖之間的關(guān)系。 注意管道布置圖樣的類型、 數(shù)量、有關(guān)管段圖、 管件圖及管架圖等。(2) 詳細分析,看懂管道的來龍去脈,從起點設(shè)備開始 , 找出這些設(shè)備所在標高 平面的平面圖及有關(guān)的立面剖 ( 向) 視圖 , 然后根據(jù)投影關(guān)系和管道表達方法, 逐條地弄清楚管道的來龍去脈 ,轉(zhuǎn)彎和分支情況 , 具體安裝位置及管件、 閥門、儀表 控制點及管架等的布置情況。

45、 分析圖中的位置尺寸和標高 , 結(jié)合前面的分析 , 明確 從起點設(shè)備到終點設(shè)備的管口 , 中間是如何用管道連接起來形成管道布置體系 19. 管道軸測圖的內(nèi)容有哪些？答：管道軸測圖一般包括以下內(nèi)容： （ 1）管段及所屬閥門、管件、儀表控制點等 圖形符號；（2）尺寸和標注； （3）方向標；（4）技術(shù)要求；（5）材料表；（6）標 題欄。20. 管口方位圖的視圖如何畫？答：非定型設(shè)備應(yīng)繪制管口方位圖，采用 A4圖幅，以簡化的平面圖形繪制。每一位號的設(shè)備繪一張圖，結(jié)構(gòu)相同而僅是管口方位不同的設(shè)備，可繪在同一張圖紙 上，對于多層設(shè)備且管口較多時，則應(yīng)分層畫出管口方位圖。用細點畫線和粗實 線畫出設(shè)備中心線及設(shè)備輪廓外形； 用細點畫線和粗實線畫出各個