在建材工業(yè)中,成套裝備是生產(chǎn)的硬件,是高效、清潔、安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。設(shè)備的功能融合、產(chǎn)能匹配,液、氣、料通道的經(jīng)濟(jì)性、可靠性,以及各種設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)乃至更新中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,涉及很多規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及其他眾多知識(shí)。本書稿在相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的背景下由簡(jiǎn)到難、由淺入深地介紹了過程工業(yè)、過程裝備與成套技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,并主要講述了過程裝備成套設(shè)計(jì)與選型。
第1章 概論
1.1 過程工業(yè)、過程裝備成套技術(shù)的含義
1.1.1 過程工業(yè)
1.1.2 過程裝備成套技術(shù)
1.2 典型成套裝備示例
1.3 本課程的主要任務(wù)和基本要求
1.3.1 本課程的性質(zhì)
1.3.2 本課程的目標(biāo)
1.3.3 本課程的任務(wù)和基本要求
第2章 過程工藝開發(fā)設(shè)計(jì)前期工作
2.1 過程工藝開發(fā)設(shè)計(jì)前期工作的主要內(nèi)容及步驟
2.1.1 立項(xiàng)調(diào)研
2.1.2 方案設(shè)計(jì)
2.1.3 過程試驗(yàn)與研究
2.1.4 代擬設(shè)計(jì)任務(wù)書
2.1.5 初步設(shè)計(jì)
2.1.6 工程設(shè)計(jì)
2.1.7 施工
2.2 項(xiàng)目建議書
2.2.1 總論
2.2.2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性和條件
2.2.3 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案
2.2.4 技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案
2.2.5 投資估算及資金籌措
2.2.6 效益分析
2.2.7 結(jié)論
2.2.8 附件附圖
2.3 可行性研究
2.3.1 概述
2.3.2 可行性研究報(bào)告編制內(nèi)容及深度要求
2.3.3 廠址選擇
2.4 經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)
2.4.1 投資估算
2.4.2 生產(chǎn)成本和費(fèi)用分析
2.4.3 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
2.5 環(huán)境影響評(píng)價(jià)
2.5.1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基本原則
2.5.2 環(huán)境影響評(píng)價(jià)的具體規(guī)定
2.5.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)的主要工作內(nèi)容和程序
2.5.4 環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析的方法
2.5.5 環(huán)境影響報(bào)告書的主要內(nèi)容
第3章 過程工藝設(shè)計(jì)
3.1 工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及設(shè)計(jì)文件
3.1.1 工藝設(shè)計(jì)的基本原則
3.1.2 工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序
3.1.3 初步設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容和編寫要求
3.1.4 施工圖設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容和編寫要求
3.1.5 工藝設(shè)計(jì)中的全局性問題
3.2 工藝流程設(shè)計(jì)及工藝流程圖
3.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)的原則
3.2.2 工藝流程圖繪制
3.2.3 工藝流程圖實(shí)例
3.3 工藝平衡計(jì)算
3.3.1 物料平衡
3.3.2 主機(jī)平衡
3.3.3 儲(chǔ)庫(kù)平衡
3.4 工廠總平面布置
3.4.1 總平面設(shè)計(jì)的基本要求
3.4.2 總平面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
3.4.3 總平面設(shè)計(jì)的步驟
3.4.4 工廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則
3.4.5 總平面布置的豎向布置
3.4.6 總平面布置實(shí)例
3.5 車間工藝布置及設(shè)備布置設(shè)計(jì)
3.5.1 車間工藝布置
3.5.2 設(shè)備布置設(shè)計(jì)
第4章 過程裝備成套設(shè)計(jì)與選型
4.1 物料破碎
4.1.1 破碎系統(tǒng)的發(fā)展概況
4.1.2 破碎系統(tǒng)的選擇與破碎設(shè)備的選型
4.1.3 破碎車間的布置
4.1.4 破碎車間工藝布置實(shí)例
4.2 物料的烘干
4.2.1 烘干系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和選擇原則
4.2.2 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計(jì)算
4.2.3 燃燒室
4.2.4 烘干車間的布置
4.3 物料粉磨
4.3.1 原料粉磨系統(tǒng)
4.3.2 煤粉制備系統(tǒng)
4.3.3 水泥粉磨系統(tǒng)
4.3.4 磨機(jī)計(jì)算
4.4 熟料燒成
4.4.1 概述
4.4.2 熟料燒成系統(tǒng)選擇的原則
4.4.3 熟料燒成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主機(jī)設(shè)備的選型
4.4.4 燒成車間工藝布置
4.5 物料均化
4.5.1 物料均化的意義
4.5.2 生料均化的基本原理
4.5.3 均化過程的基本參數(shù)
4.5.4 生料均化的基本部件
4.5.5 生料均化庫(kù)的類型
4.5.6 生料均化的工藝技術(shù)
第5章 過程工業(yè)管道設(shè)計(jì)
5.1 管道設(shè)計(jì)的基本要求與一般程序
5.1.1 管道設(shè)計(jì)的基本要求
5.1.2 管道設(shè)計(jì)的一般程序
5.2 管道組成件
5.2.1 管道材料選擇的基本原則
5.2.2 管子、管件和附件
5.2.3 閥門
5.2.4 其他組成件
5.3 裝置用管道設(shè)計(jì)
5.3.1 管廊的布置
5.3.2 管廊上的管道布置
5.3.3 設(shè)備配管的一般原則
5.3.4 換熱設(shè)備管道設(shè)計(jì)的特殊問題
《建材過程裝備成套技術(shù)》:
2.1.3.3模型試驗(yàn)
模型試驗(yàn)的任務(wù):對(duì)數(shù)學(xué)模型法是建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)部分解析法是找出放大規(guī)律。
建立化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,目的是在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,搞清楚哪些因素重要,哪些因素次要,哪些因素甚至可以忽略。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上,進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,建立反映實(shí)際情況的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
模型試驗(yàn)經(jīng)常通過冷模試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。冷模試驗(yàn)的裝備較大,至少達(dá)到實(shí)驗(yàn)工廠的規(guī)模。冷模試驗(yàn)只研究傳遞過程,不研究化學(xué)反應(yīng),所以叫作冷模。它可以用空氣代替氣體,用水代替液體,用黃沙或某些廉價(jià)的顆粒物料代替固體,向氣體或液體中注入示蹤劑,然后在裝備的出口處或裝備的特定部位監(jiān)測(cè)示蹤劑濃度的變化,并據(jù)此建立氣體或液體物料狀況的數(shù)學(xué)方程,即流動(dòng)模型。
有一些傳遞過程,如流體在管內(nèi)的流動(dòng)、在顆粒床層中的流動(dòng)、一般的傳熱過程和吸收、蒸餾等過程,它們的放大方法,可以通過準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式、物料衡算式、能量衡算式以及理論計(jì)算等來解決,因此沒有必要做冷模試驗(yàn)。
有一些化學(xué)反應(yīng)過程也不需要進(jìn)行冷模試驗(yàn),因?yàn)樗鼈兯玫姆磻?yīng)器基本上是理想反應(yīng)器。理想反應(yīng)器的流動(dòng)模型已經(jīng)做了充分研究,可以直接引用其數(shù)學(xué)表達(dá)式。
2.1.3.4中試
中試是中間試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱,所謂中間試驗(yàn)是介于小試和生產(chǎn)之間的試驗(yàn)。當(dāng)某些開發(fā)項(xiàng)目不能采用數(shù)學(xué)模型法放大,或其中有若干研究課題無法在小試中進(jìn)行,一定要通過相應(yīng)規(guī)模的裝備才能取得數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)時(shí)才需進(jìn)行中試。
中試的主要任務(wù)是:驗(yàn)證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律;考查從小試到中試的放大效應(yīng);研究一些由于各種因素沒有條件在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究的課題;進(jìn)行新設(shè)備、新材料、新儀器、新控制方案的試驗(yàn)。如果擬開發(fā)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模很大,顯然需要進(jìn)行若干次逐級(jí)放大的中試,這樣的中試,既有試驗(yàn)意義,又有生產(chǎn)意義。所謂試驗(yàn)意義是指從實(shí)驗(yàn)中獲得必要的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在下一級(jí)放大時(shí),有所改進(jìn)。所謂生產(chǎn)意義,是將中試產(chǎn)品推向市場(chǎng),擴(kuò)大其影響和應(yīng)用,征求用戶的意見,改進(jìn)產(chǎn)品的性能指標(biāo)。
2.1.4代擬設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)任務(wù)書是工程建設(shè)的大綱,是確定建設(shè)項(xiàng)目和建設(shè)方案的基礎(chǔ)文件,也是編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)任務(wù)書批準(zhǔn)后,即成為設(shè)計(jì)工作的指令性文件,在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中要全面貫徹執(zhí)行。
設(shè)計(jì)任務(wù)書的基本內(nèi)容應(yīng)包括:①項(xiàng)目建設(shè)的目的及依據(jù);②建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案;③生產(chǎn)方法或工藝原則;④原料、材料、燃料、動(dòng)力、水源、運(yùn)輸?shù)葏f(xié)作條件;⑤項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)、抗震設(shè)防要求、占地面積以及水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件;⑥資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、“三廢”治理等要求;⑦投資總額、勞動(dòng)定員;⑧要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益;⑨項(xiàng)目建設(shè)工期和階段進(jìn)度表繪制。
2.1.5初步設(shè)計(jì)
初步設(shè)計(jì)是根據(jù)中試結(jié)果而進(jìn)行的生產(chǎn)規(guī)模的全面設(shè)計(jì),是工程研究的終結(jié),也是開發(fā)研究成果的表現(xiàn)形式。初步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:總工藝流程,生產(chǎn)方法,工廠組成,總圖布置,水、電、氣的供應(yīng)方式和用量,關(guān)鍵設(shè)備及儀表選型,全廠貯運(yùn)方案,消防、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生,環(huán)境保護(hù)及綜合利用等,有時(shí)稱作基礎(chǔ)設(shè)計(jì)或擴(kuò)(大)初(步)設(shè)計(jì)。但稱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)易與建筑工程中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)混淆,建議統(tǒng)一稱為初步設(shè)計(jì)。
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