最新化工设计概论与化工制图课件--第六章-设备的选型及其工艺设计课件PPT.ppt 80页

'进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅化工设计概论与化工制图课件--第六章-设备的选型及其工艺设计 工厂基本建设过程1、可行性研究2、初步设计3、施工图设计4、施工、试车、验收｛｝1、厂址选择2、总平面设计3、工艺设计1、工艺流程设计2、化工计算3、设备的选型与设计4、车间布置设计5、管道设计6、公用工程7、向有关专业提供条件8、工程概预算9、技术经济分析10、安全生产与环境保护2021/8/122化工设计课件 工艺流程设计是工厂设计的核心；而设备选型及其工艺设计，是工艺流程设计的主体。本章主要从工艺设计的角度对设备的选型原则、设计计算的一般程序及有关注意问题作扼要介绍。以确定设备的类型、规格、尺寸和台数。关于设备设计的方法可参考有关化学工程书籍。第六章设备选型及其工艺设计2021/8/123化工设计课件 2、泵的特性(离心泵)1)液体排出状态:流率的均匀性。2)液体品质:流体的均匀性。3)允许吸入真空高度:4-8米。4)扬程:6-600米。5)体积流量:流量的大小。6)流量与扬程的关系:流量小扬程大。7)构造特点:体积大小,运行平稳,简单易修。8)流量与轴功率关系:流量减小,轴功率减小。2021/8/127化工设计课件 二、选泵的原则和程序1、选泵原则1)综合考虑泵流量:变化范围富裕能力最大流量。2)根据要求确定扬程:取正常扬程的1.05-1.1倍。3)根据流体输送设备的特性曲线确定泵型:离心泵:流量大,扬程低,粘度不大于6.5旋涡泵:流量小,扬程低,粘度不大于0.35容积泵:流量小,扬程高,粘度不大于0.014)计算装置的有效气蚀余量:必须使泵入口的压头高于物料在输送条件下的饱和蒸汽压相应的压头,减压塔塔底泵气蚀安全系数至少取1.3。2021/8/128化工设计课件 需要效气蚀余量计算公式:2021/8/129化工设计课件 2、选泵的方法及步骤(参考附录2选泵)1)确定基本参数:介质物性,操作条件,位置。2)确定流量和扬程:流量1.2倍,大于所需扬程。3)选择泵型和型号:根据样本和说明书选泵型。4)核算泵的性能:符合工艺要求。5)确定泵的安装高度:不发生气蚀。6)选择泵的材料和轴封:根据介质腐蚀性选择。7)计算泵的轴功率:8)确定冷却水耗用量:9)选用电动机:10)确定泵的台数:考虑备台。11)填写泵规格表:各项数据汇总。2021/8/1210化工设计课件 第三节换热器的选型及其工艺设计2021/8/1211化工设计课件 一、换热器的结构特点1、管壳式换热器:应用最广泛,最成熟的换热器,管板,浮头,U型管。耐高温高压但结构复杂。2、夹套式换热器:结构简单,传热面积及系数小。3、套管式换热器:结构简单,连接处易泄漏。4、板式换热器:传热系数大,但不耐高温高压。5、螺旋板式换热器:传热系数大,但不易检修。二、管壳式换热器选择中应注意的问题1、流体在管内外的选择管程:1)不清洁粘度大流体2)腐蚀性强流体3)有压力的流体4)流量小流体5)与外界温差大的流体壳程:饱和蒸汽宜走壳程2021/8/1212化工设计课件 2、热补偿的选择补偿方法:补偿圈,U形管,浮头,一般采用U形膨胀节。3、管程数、壳程数的选择管程数:1,2,4,6,8,10,12七种。壳程数:多达6管壳。4、管壳长径比的选择卧式:6-10最常见立式:4-6为宜5、折流板的选择折流板有弓型和圆型两种,弓型分单弓,双弓,三弓三种,高度为直径的20-45％,折流板间距不应小于圆筒内径的五分之一,且不小于50mm。2021/8/1213化工设计课件 三、管壳式换热器设计中有关参数的确定1、传热系数K:K--A—给热α—校核K。2、传热面积A:应比计算值大10-20％。3、污垢热阻系数RS:尽可能引用经验数据。4、传热壁温与定性温度:壁温决定定性温度。5、流速选择:参照常用速度范围,高振动耗能。6、流体进、出口温度的确定:冷却水进、出温升5-10℃。2021/8/1214化工设计课件 四、管壳式换热器的选用1、标准换热器型号的表示方法AES500-1.6-54-6/25-4I2、标准换热器的选用程序1)确定基本参数:流量,温度,压力,物性数据。2)选择换热器类型3)确定流体在空间的流向4)计算定性温度及在该温度下的有关物性数据5)计算热负荷6)选用传热系数K值或计算K值7)计算有效平均温差8)计算所需传热面积:10-20％的安全系数9)确定所需设备台数:根据传热面积确定设备台数。10)计算压力降:在工艺允许范围内。2021/8/1215化工设计课件 五、管壳式换热器的工艺设计1、计算定性温度、查出定性温度下有关物性数据。2、计算热负荷Q3、确定在空间的流向4、计算有效平均温差5、选取传热系数或假设一个传热系数K值6、计算传热面积7、由传热面积初定设备结构尺寸1)选用换热管规格,算出换热管总长。2)确定换热管段长,求出换热管数。3)已知管程流量,确定管程流速。2021/8/1216化工设计课件 4)确定管子排列形式,定管心距,求出壳内径,并圆整。5)确定折流板的形式,规格,板间距,数量,拉杆位置。6)确定实际换热管数,验证流速是否符合要求。7)计算壳程流通面积,验证壳程流速。8)计算初定设备管,壳程流体的给热系数。9)选取管,壳程的污垢热阻系数。10)计算初定设备的传热系数。11)计算传热面积,10-20％的安全系数。12)确定换热器的进,出口尺寸。13)计算管,壳程压力降。14)确定膨胀节的形式。15)确定支坐,前端管箱,后端结构,壳体法兰等。2021/8/1217化工设计课件 塔设备是一种应用极为广泛的气液，液液传质设备，主要应用于化工、医药等行业中的吸收、精馏、萃取等工段。第四节塔设备的选型及其工艺设计2021/8/1218化工设计课件 填料塔在圆柱形壳体内装填一定高度的填料，液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料层顶部上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流经填料层后自塔底排出；气体则在压强差推动下穿过填料层的空隙，由塔的一端流向另一端。气液在填料表面接触进行质量、热量交换，两相的组成沿塔高连续变化。溶剂填料塔气体散装填料塑料鲍尔环填料规整填料塑料丝网波纹填料2021/8/1219化工设计课件 板式塔在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板，液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出，各层塔板上保持有一定厚度的流动液层；气体则在压强差的推动下，自塔底向上依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液在塔内逐板接触进行质量、热量交换，故两相的组成沿塔高呈阶跃式变化。板式塔溶剂气体DJ塔盘新型塔板、填料2021/8/1220化工设计课件 一、塔设备的性能比较1、填料塔:填料为拉西环,鲍尔环,θ环,θ网2、板式塔:泡罩塔,筛板塔,浮阀塔,小直径,小压降。二、塔设备的选型要求1、要求：生产能力大，可靠性高，结构简单等。2、尽量满足主要方面的要求三、塔设备的精馏、冷凝、再沸器方案的设计1、精馏方案的设计1)能源利用好,单耗低。2)尽量降低设备投资。3)保证产品质量和产量。2021/8/1221化工设计课件 2021/8/1222化工设计课件 2、冷凝方案的设计1)整体式2)自流式3)强制循环式3、再沸器方案的设计1)立式再沸器2)卧式再沸器3)插入式再沸器4)强制循环式再沸器5)特殊溢流装置再沸器2021/8/1223化工设计课件 四、塔设备的工艺设计1、填料塔的工艺设计1)基础数据:温度,压力,气液相密度,扩散系数。2)选择填料3)确定操作速度:为泛液速度的60-80％4)计算塔径:圆整为公称直径。5)校核:喷淋密度,填料表面湿润率。6)计算压降7)计算填料层高8)确定填料的分段数,填料的装卸形式。9)计算栅板结构,喷淋装置,再分配器,除雾器。10)计算进出口接管直径2021/8/1224化工设计课件 2、浮阀塔的工艺设计1)基础数据:温度,压力,密度,表面张力,粘度。2)塔径计算:推荐用初选塔径用的算图3)板面布置设计:液流型式,降液管及堰尺寸。4)塔板上浮阀布置:孔速,浮阀个数,浮阀布置图。5)计算板压降:干板压降,液层阻力,塔板压降。6)淹塔情况:降液管液面,停留时间,塔板间距。7)雾沫夹带:验算泛点8)确定负荷的允许上下限9)计算进出口接管直径10)塔结构工艺设计:除沫器,人孔,塔体,支坐。2021/8/1225化工设计课件 第五节反应器的选型及其工艺设计一、反应器的分类及特点1、分类1)按换热情况分:A等温B非等温C绝热2)按物料流动情况分:A间歇操作搅拌釜B连续操作搅拌釜C连续操作管式反应器D串联连续操作搅拌釜3)按结构特点区分:A.管式反应器B.釜式反应器C.固定床反应器D.流化床反应器2021/8/1226化工设计课件 2、特点1)釜式反应器可连续可间歇,可单釜可多釜,停留时间可长可短,温度压力可高可低。2)管式反应器传热面积大,传热系数高,流体流动快,停留时间短,结构简单,耐高温高压。3)固定床反应器结构简单,操作稳定,便于控制,传热面积大,传热传质系数高,便于实现过程连续化,自动化。4)流化床反应器传热面积大,传热传质系数高,可避免局部过热。2021/8/1227化工设计课件 二、反应器的选择1、根据反应器中反应物浓度的特点A.间歇搅拌釜B.管式反应器C.连续搅拌釜D.多釜串联2、根据动力学特点选择反应器类型1)简单反应:2)平行反应3)串联反应2021/8/1228化工设计课件 三、搅拌反应釜的工艺设计1、搅拌反应釜的基本结构1)釜体：由筒体和上下封头组成2)换热装置：有夹套式和蛇管式3)搅拌装置：由马达和减速器组成4)轴封：有机械式，填料涵式。5)工艺接管：进料孔，出料孔，人孔，手孔，测温孔，测压孔，防爆孔，安全阀。2021/8/1229化工设计课件 2、反应釜的工艺设计1)确定操作方式:连续,间歇。2)确定工艺计算依据:生产规模,反应时间,装料系数操作温度,转化率,压力等。3)收集有关物性数据:反应物,生成物物性数据。4)反应釜容积计算:间歇反应釜,连续反应釜。5)反应釜直径与筒体高度:高径比为1-3。6)搅拌器设计:选型,尺寸及转速,轴径,支承条件搅拌器轴功率,电机功率。7)传热面积:有夹套式和蛇管式。8)轴封:有机械式，填料涵式。2021/8/1230化工设计课件 按使用目的不同，可分为贮存容器,计量、回流、中间周转、缓冲、混合等工艺容器。第六节非标容器设备的选型及其工艺设计2021/8/1231化工设计课件 一、选型应在已有的通用图系列中进行选择,如从<<碳素钢和低合金钢容器通用设计图系列>>中可选8类系列容器:1、立式平底平盖容器系列DN=400-2000mmＶ=0.6-0.8立方米2、立式平底锥盖容器系列DN=2000-4000mmＶ=10-80立方米3、---8、2021/8/1232化工设计课件 二、工艺设计工艺人员向机械专业提出的技术条件和要求1)设备的名称,作用和使用场合。2)有关技术参数:温度,压力,流量,粘度,密度,容积。3)结构要求:材料材质,主要尺寸,传热面积。4)其它特殊要求:防腐,防毒,防爆。上述条件和要求,以表格的形式提出。1)技术特性指标2)管口表3)设备示意图2021/8/1233化工设计课件 课堂作业1.简述管壳式换热器选择中应注意的问题2.简述塔设备的精馏、冷凝、再沸器方案的设计2021/8/1234化工设计课件 Thanks,anyquestion??2021/8/1235化工设计课件 行政事业单位内部控制财政部会计司张象至 主要内容内部控制的关键概念我国内部控制建设行政事业单位内部控制建设 内部控制的关键概念1内部牵制制度(InternalCheck)2两分法内部控制(InternalControl)3现代内部控制 内部牵制阶段（InternalCheck）内部牵制内部牵制机理责任分工--任何人或部门不能单独控制一项业务交叉检查--任何业务均由经办人以外的人检查牵制方法实物牵制--保险柜钥匙两人分管机械牵制--安防盗门体制牵制--出纳会计分开薄记牵制--明细账与总账定期核对 内部牵制的评价是内部控制的基础方法适用什么情况--保护资产，控制业务层，静态控制不适用什么情况--财务信息，高级管理层，复杂业务优点--缺点--我国目前的情况 现代内部控制形成阶段两分法的内部控制内部会计控制内部管理控制 两分法内部控制内部控制的目标保护财产检查会计信息准确性提高经营效率推动企业实现既定目标 现代内部控制概念新在何处？控制目标的扩展从保护资产到会计信息准确性、经营效率性和推动执行既定经营方针控制领域的扩展从实物保管财务会计领域到生产科研经营控制方法的扩展从四种基本方法到预算控制、标准成本、期间报告、统计分析、员工培训等 两分法的内部控制由美国注册会计师协会提出提出的原因内部控制测试作为现代审计的重要方法审计师的审计责任和法律责任内部控制划分为内部会计控制内部管理控制 内部会计控制控制目标财产安全财务记录可靠控制方法授权与批准不相容职务分离实物控制内部审计 内部管理控制控制目标经营效率贯彻既定管理方针控制方法统计分析动态跟踪业绩报告质量控制 现代内部控制科索委员会及科索报告（COSO）（CommitteeofSponsoringOrganizations）由AICPA，AAA，FEI，IMA组成科索委员会的设立目标研究防止虚假财务报告1992年，发布内部控制整体框架2004年，发布企业风险管理整体框架 科索报告的内部控制定义内部控制是：由单位的董事会、管理部门和其他员工共同实施的，为营运的效率效果、财务报告的可靠性、相关法律法规的遵循等目标的达成提供合理保证的过程 科索报告内部控制整体框架（五要素法，1992版）控制环境--确定一个单位内部控制意识的基调风险评估--单位面临内部和外部的各种风险控制活动--有助于管理措施实施的政策和程序信息和沟通--相关信息及时和有效传递监控--对内部控制系统时时监控及定期监控 科索报告内部控制整体框架（八要素法，2004版）内部环境--确定单位内部控制意识的基调，确立对待和处理风险的基础目标设定--单位应有风险管理机制保证目标设立与单位的宗旨和风险偏好相符，才能确定需要应对的事项事件辨别—辨识影响达成目标的事项及确定其性质，风险或机时遇风险评估--面临各种风险分析，可能性及影响风险应对—选择应对风险策略：风险规避，风险降低，风险分担，风险承受控制活动—保证选定风险应对策略能够有效实施的政策和程序信息和沟通—相关信息及时辨识和获取，及时和有效传递监控--对风险管理系统的监控和及时修正 内部控制能做什么有助于实现业绩目标有助于保护资产有助于保证财务信息的可靠有助于遵循法律法规 内部控制不能做什么不能替代加强管理：管与控不能替代治理结构：根与叶不能替代法规制度：硬与柔不能替代外部监督：外与内 内部控制有什么用？有用只能是帮助作用不能包治百病却有重要作用大家意见？ 我国内部控制建设我国内部控制发展财政部内部控制制度建设2001年内部会计控制规范系列2006年中国企业内部控制标准委员会建立2008年发布《企业内部控制基本规范》2010年4月发《企业内部控制应用指引》、《企业内部控制评价指引》、《企业内部控制鉴证指引》其他部门的内部控制规定 财政部内部会计控制规范包括内部会计控制基本规范（试行，2001年）内部会计控制规范—货币资金（试行）—采购与付款（试行）—销售与收款（试行）—工程项目（试行）—担保（试行）—对外投资（试行） 内部会计控制基本规范制定背景制定过程适用范围规范体系主要特点 企业内部控制基本规范制定背景制定过程适用范围规范体系主要特点 企业内部控制基本规范内容内部控制五目标合法合规，资产安全，信息真实，提高效益，实现战略内部控制五原则全面性，重要性，制衡性，适应性，成本效益权衡内部控制五要素内部环境，风险评估，控制活动，信息与沟通，内部监督 行政事业单位内部控制行政事业单位业务特点加强行政事业单位内部控制建设必要性行政事业单位内部控制体系构建行政事业单位内部控制推进路径 行政单位业务特点包括：行政机关，权力机关，审判检察机关和政党组织特点：具社会管理职能，非市场交易主体财政资金保障按照预算要求取得使用财政资金国有资产管理要求资金和资产应发挥社会效益 事业单位业务特点包括：教育，科学事业，文化体育，农业事业，新闻出版等。特点：具备社会服务职能，但不具社会管理权力不以营利为目的，收入多渠道支出多用途资产负债多种类 公共部门内部控制概念建议的公共部门内控制概念：由单位管理层和职工共同实施的，旨在应对风险，并为单位实现其宗旨任务过程中提供合理保证的的整体过程。主要目标有：遵循相关法律法规有序、合规、节俭、高效、富有成果的执行业务履行受托责任保护对受托资源，防止损失，滥用和损害 行政事业单位内部控制目标企业内部控制目标：合法合规，资产安全，信息真实，提高效益，实现战略行政事业单位内部控制目标设定：初级目标：资产安全，信息真实中级目标：资产安全，信息真实，合法合规最高目标：资产安全，信息真实，合法合规，提高效能，实现宗旨 行政事业单位内部控制原则企业内部控制原则：全面性，重要性，制衡性，适应性，成本效益权衡行政事业单位内部控制原则设定：初级阶段：制衡性，成本效益权衡中级阶段：制衡性，成本效益权衡，适应性，重要性高级阶段：全面性，重要性，制衡性，适应性，成本效益权衡 行政事业单位内部控制要素企业内部控制要素：内部环境，风险评估，控制活动，信息与沟通，内部监督行政事业单位内部控制要素：初级阶段（内部牵制）：责任分工，交叉检查中级阶段（内部会计控制）：授权批准，不相容易职务分离，实物控制，内部审计高级阶段（现代内部控制）：内部环境，风险评估，控制活动，信息与沟通，内部监督 行政事业单位内部控制内容预算控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容货币资金控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容收入控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容支出控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容存货控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容固定资产控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容工程项目控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容无形资产控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容对外投资控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容债权债务控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制内容会计信息化控制目标及意义要点及方法控制点及控制措施 行政事业单位内部控制推进路径分阶段推进：初级，中级，高级按要求建设：国家要求，内部管理要求，社会期望循基础确定：单位体制，业务情况，管理基础，人员素质，现时需要，经济条件 行政事业单位内部控制推进路径内部控制建设程序：测试，确定现状，确定目标，设计，实施，校验，评估，验收。 行政事业单位内部控制建设探索建立行政事业单位内控规范背景工作安排欢迎各界参与 谢谢！68552529财政部会计司张象至zhangxiangzhi@mof.gov.cn'