化工设备设计教案

化工设备设计教案（共8篇）

化工设备设计教案篇1

为什么要学习《化工设计》

(1)从一个新产品或新工艺的试验研究开始到进行工厂建设为止，都需要进行设计。(2)帮助我们从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要，迅速实现从大学生向工程师的转化。

(3)帮助我们学会综合运用各种已学过的知识系统地分析问题和解决问题。

学什么

学设计的基本原理、基本程序和方法。其主要内容有：

(1)当代先进水平的化工装置设计有哪些内容？如何完成之？(2)如何设计工艺流程、选择工艺参数和设备？(3)如何进行厂房、车间和管道布置？(4)如何编制设计文件？

如何学

(1)多读几本书，听课与自学相结合(2)多应用，理论与实践相结合化工设计是将一个系统(一个工厂、一个车间)按照工厂工艺技术要求，经工程技术人员的创造，将其全部描绘成的图纸，表格及必要的文字说明，即把工程技术装备用工程语言表达出来。然后根据这一“语言”，把这个系统建立起来，并投入运行。或说:设计工作是一项能将人们的设想和想象转变成现实的一个重要步骤，通过课程的学习，我们可以知道化工厂的建设程序，设计程序，主要设计内容等一些基本概念。化工设计概述

一、化学工业的发展历史、化学工业覆盖的范围及其在现代经济体系中的地位

1、化学工业的发展历史：化学工业历经了古代、近代、现代三个主要发展阶段。

化学工业发展阶段：① 古代化学工业：从数千年前人类阳光晒盐、地下卤水煮盐开始，萌发了古老的化学工业。②近代化学工业：从18世纪中叶，欧洲造纸、玻璃、肥皂的大规模生产开始，表明近代化学工业的形成。③ 现代化学工业：上世纪40年代开始，随着合成橡胶、石油炼制、合成纤维工业的迅速发展，随着化工单元操作理论的日益成熟，在科学技术和生产规模二个层面上，揭示现代化学工业开始形成。

2、化学工业属于过程工业型制造业（流程型制造业）

现代制造业：

1、离散型制造业（例如汽车工业等）

2、过程工业型制造业（又称“流程型制造业”）（例如化学工业、冶金行业等）

流程型制造业一般是能耗大户，也是排放的大户。其节能、降耗、减排的任务十分艰巨。例如：一个年产值不过仅10亿元人民币的合成原料药制造企业，它每天的耗水量可高达5000立方米。

3、现代化学工业覆盖的范围：我国化学工业的分类与美国、欧盟关于化学工业的范畴有一些区别，但逐步在接轨，按美国、欧盟的化学工业年鉴，现代化学工业覆盖以下范围：现代化学工业：石油化工（包括其衍生的有机化工）、煤化工（包括其衍生的有机化工）、无机化工、精细化工及中间体、化肥工业、农药工业、医药工业、轻工（造纸、玻璃、塑料、合成橡胶等）、染料、油墨、化妆品、清洁剂、生物化工。

4、化学工业在现代经济体系中的地位

化学工业是所有高新技术产业的支撑工业，如能源、电子、信息、生物、材料等领域，都离不开化学工业提供的物质支撑。化学工业绝不是所谓的“夕阳工业”、“夕阳产业”，它现在仍然正在平稳高速的发展，将来必将持续快速发展。1990年～1999年，美国、欧盟化学工业的发展速度是其全部工业平均增长速度的2.69倍。美国化学工业的规模一直雄居世界化学工业总量的30％左右，是美国为数不多在国际贸易体系内具有贸易顺差的制造业之一。

在世界500强企业中，以化工为主或涉足化工领域的企业为数不少。

二、化工过程设计的基本内容

1、化工设计、化工厂设计、化工过程设计、化工工艺设计四个名词之间的联系与区别

化工设计是泛称，在不同场合可分别指称化工厂设计、化工过程设计、化工工艺设计，其内涵最广，但意义不明确。

化工厂设计分为：a、化工过程设计（核心）（包括化工工艺设计（核心），公用工程设计、外管设计，„等；）b、非工艺部分设计（化工厂房建筑、结构设计；总图设计，„.等）

根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。

根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。

2、化工过程设计的目标及内容

美国国家顾问团在其“化学工程的新领域”著作中，简明阐述了化工过程设计的主要目标：确定最佳流程及最佳操作条件，达到最优投入产出比。在定量计算的基础上，结合专家的经验，考虑安全、健康、环保的因素，确定出一个综合的设计方案。

化工过程设计的内容：其基本核心内容是化工工艺设计，其附带内容是针对化工工艺设计，对它的配套部分如公用工程、外管设计等进行深入设计和完善。

化工过程设计发展方向：复杂大型化工厂的设计；自主创新设计；与国际工程设计的接轨 PID（Process Instrument Diagram）带控制点的工艺仪表管道流程图

（工艺专业部）PFD（Process Flowsheet Diagram）过程物料流程图

UID（Utility Instrument Diagram）公用工程仪表管道流程图

（工艺系统专业部）UFD（Utility Flowsheet Diagram）公用工程物料流程图

现代化学工业的发展方向：新物质、经济合理的大批量、高质量、柔性化、绿色化、多尺度化学工业绿色化的含义：以“减量化、再利用、资源化”为基本原则，也就是所谓的“3R”原则。（Reduce、Recycle、Resource）具体体现在：（1）、减少化工过程的能耗、物耗；Reduce（2）、减少有害物质的使用或生成；Reduce（3）、减少废弃物，并使废弃物在系统类在利用；Recycle（4）、尽量将排放的废弃物转化为可用的再生资源；Resource（5）、尽量延长产品的生命周期。

在化学工程领域实施注册工程师制度，在化学工程师心目中树立伦理学观念，建立责任关怀制度。开始逐步成为国际化学工程领域的一个发展大趋势。伦理学理念体现在：（1）、自觉维护化工过程的安全；（2）、自觉保护环境的意识；（3）、自觉节约资源的意识；（4）、对业主、化工厂操作人员、同事负责的精神。

责任关怀制度的含义：（1）、提高对安全、健康、环保、资源的认知和行动；（2）、充分报道成绩、行动计划，但不回避缺陷；（3）、与公众沟通，并倾听意见的日常化。等等。

三、化工设计的内容与程序

我国化工厂基建的程序如下：基建：基本建设的简称，一个项目从设想到建成投产的过程。

四、化工车间工艺设计的程序与内容

内循环优化：

在流程结构不变的前提下，通过修改、调整流程内部的部分设备参数和操作参数，来对流程进行优化设计。内循环优化经常用于老流程的改造，并对实验室研究开发有指导意义。

外循环优化：

在内循环优化不能满足优化目标的情况下，重新做流程组织，对流程结构进行改头换面的大变动，而达到对流程进行优化设计的目的。外循环优化经常用于新厂设计时，对多个流程方案进行分析比较。可行性研究和市场调研

初始考虑

化学工程设计项目没有一套标准的求解步骤，也没有唯一“正确”的答案。这涉及项目中需要考虑很多不同方面的问题，最终被接受的解决方案通常是若干备选方案中“较好”的方案。设计研究的重要特征是在每个阶段都要作出决策，并且常常需要做出妥协。在设计的后续阶段还要重新考察前期所做出的决策，重新寻求解决方案，并重新评价方案。

设计项目的可行性研究主要包括对候选过程进行的技术和经济评价。其目的是决定是否进入详细设计阶段以及随后的施工建设阶段。此时需要考虑很多因素，比如法律法规、政策影响等，所有这些方面都应该在花费巨大的详细设计开始之前予以考虑。

设计项目包括一个需要解决的问题，一个项目管理人，一个项目工程师团队，以及各种截止期限。

界定问题→选定方案→剔除不可行方案→形成计划

其中包括了：时间管理

设计的阶段：构思和界定，流程图确定，设备设计，经济性分析，最优化，报告信息搜集

项目内容：生产能力，产品规格，原料，公用工程，厂址，预期的市场，生产工艺候选方案评价（决策）：如何制备，用途，目前的生产和销售情况，环境问题，公用工程，储运

案例：

领苯二甲酸酐的生产

技术和经济可行性研究总述

邻苯二甲酸酐（苯酐，phthalic anhydride PAN）是白色固体结晶，是环状酸酐同系物中最简单的一个。在熔融状态，它是像水一样的无色液体。正常沸点280℃，正常熔点131℃，但是在沸点以下很容易产生蒸气并凝华。在低浓度下（2ppm）显示出毒性，对皮肤有强烈刺激。与空气形成爆炸性混合物的浓度范围是1.7%~10.5%。

目前，邻二甲苯（ortho-xylene）是其主要生产原料，在20世纪70年代的主要生产原料是萘（naphthalene）。使用空气进行固定床催化氧化工艺是目前多数生产厂家首选的方法。苯酐的主要用途是增塑剂、聚酯、醇酸树脂和染料等。近年来苯酐全球生产量增加缓慢。目前，澳大利亚仅有一家公司生产苯酐，它有两个工厂，位于新南威尔士。两个工厂建于20世纪60年代，使用萘为原料，技术落后。在日本、韩国、中国台湾有若干大型工厂，这些工厂和该地区的其他几个生产厂的产量加在一起就可以满足当地和该区域的需求，大多数工厂实际生产量均低于设计能力20%~40%。

生产苯酐的LAR工艺是最新技术，能够以低于目前售价（0.95-1.00澳元/kg）的成本进行生产。然而在考虑资金偿还和实际利润空间后，位于西澳大利亚的新工厂的产品售价可能高达1.45澳元/kg。30000t/a的产能即可满足澳大利亚对苯酐的需求，并且能够有少量出口。如果能找到合适的市场，60000t/a的生产规模也是可行的。年产3万吨的工厂投资估计在2500万到7000万澳元之间；年产6万吨的装置投资估计在4100万到1.05亿澳元之间。新苯酐工厂的总体可行性很大程度上取决于位于工厂附近的下游加工基地的建设。

从经济和政策的角度考虑，倾向于选择位于西澳大利亚西南Kemerton附近的厂址。位于该区域的建设项目将得到政府的支持，因为有助于实现主要工业基地的分散化。在该地区，高度发达的基础设施和交通条件要么已经建成，要么正在筹建。当地的船舶制造业也是苯酐的潜在市场。

尽管工厂的日常运行会存在某些危险，还会排放出一些废气和废水，但是预计新建工厂对环境的影响将很小。采用LAR工艺的苯酐生产厂还可以副产电力供给当地电网或者附近的工厂。（参考文献：1968~1996公开出版的46篇专著和期刊）

问题的确定和背景资料总述

苯酐是一种石化中间体，用于增塑剂（PVC增塑剂）、醇酸树脂、聚酯和染料。市售状态可以是熔融状态或者白色粉末。几乎所有的邻二甲苯都消耗在苯酐的生产上，过去使用萘生产苯酐。在可行性研究前期，找到合适的高纯邻二甲苯供应是至关重要的通过选用合适的催化剂，固定床反应器和流化床反应器都可以得到很高收率，因而均为可行的候选方案。在操作时必须十分小心，因为苯酐粉尘和空气容易形成爆炸性混合物，并且苯酐自发地与多种有机化合物发生反应。

（1）背景和目标

确定待生产化学品关键化学性质，突出的市场问题以及生产中潜在的困难。总结该化学品的主要应用领域并确定出目前的市场需求。在此阶段还要找出可能的生产工艺，并且初步评价其可行性。

（2）邻苯二甲酸酐化学结构和物理性质

苯酐是一种无水酸衍生物，可以有邻二甲苯经过部分氧化得到，反应式如下： C6H4(CH3)2

3O2 →

C6H4(CO)2O

3H2O 在室温下，苯酐是一种白色结晶固体，沸点284.5℃，熔点131.6℃，冷凝时倾向于凝华。讲给回收系统带来麻烦。在熔融状态，其密度是水的110~120%，粘度与水相似（0.55~1.2cp）。苯酐具有危险性，与空气形成爆炸性混合物（140℃以上的爆炸极限是1.7%~10.5%（V%））。含量超过2ppm时有毒性，能强烈刺激眼睛，呼吸道，皮肤和粘膜组织。

（3）应用和用途

大约50%邻二甲苯酸酐用于生产PVC的增塑剂。其他应用领域也很重要：不饱和聚酯（消耗全部苯酐的15%-20%）；醇酸树脂（10%-15%）及染料（酚酞和蒽醌）及其他用途。在西澳大利亚，苯酐主要用作增塑剂，为建筑行业和汽车工业服务。醇酸树脂可以用于造船工业。本地无染料市场。

从20世纪50年代开始，世界范围内苯酐的生产量以每年3%-5%的稳定幅度缓慢增长，估计目前总年产量350万吨。售价随需求和产量的起伏波动很大。目前价格0.8-1.0美元/kg。

（4）基础化学

邻二甲苯和萘在一定条件下都可以氧化成苯酐，并伴随水的生成。反应历程先是生成邻苯二甲酸。如果用萘作为原料，还会生成二氧化碳副产物。

合成反应可以在液相或气相中进行，但是必须使用催化剂以实现高选择性。反应强放热，必须设计移除反应热的方法。根据反应式计算得到的最高产率是1.39kg(苯酐)/ kg(邻二甲苯)，或1.15kg(苯酐)/ kg(萘)。实际生产中的产率分别是1.09kg(苯酐)和0.95kg(苯酐)。

苯酐可以反应生成酯、盐和酸性氯化物。其苯环可以氯化和磺化。其他重要化学反应有：与苯缩合生产蒽醌衍生物，与苯酚缩合生成酚酞，与尿素和金属的二醋酸盐生成酞花青金属盐。

（5）对各种候选工艺过程的评价

生产苯酐有三种可能的原料：邻二甲苯、萘、正戊烷。传统原料是煤焦油萘，现在最普遍的原料是邻二甲苯。苯酐的第一个专利（BASF，1896）使用浓硫酸在汞盐作用下进行氧化。第一个气相反应工艺在1917年获得专利。目前苯酐生产中使用最广泛的催化剂使用钾修饰的五氧化二钒（含有钼氧化物和锰氧化物等助催化剂）。正戊烷法是最新技术，但必须保证廉价原料供应。

影响原料选择的主要因素有：产率，来源和成本。此外还有催化剂，公用工程及产品质量也会影响最终选择。由于几乎所有的邻二甲苯都用用生产苯酐，所以新建工厂不大可能从一般市场上买到充足的邻二甲苯原料。因此，使用混合二甲苯为原料进行二甲苯分离的工厂经常与苯酐工厂建在一起。

除了原料选择以外，设计中主要考虑反应器类型。固定床和流化床对于气相工艺都是可行的。氧化反应可以在高和低两种不同的空气比率下实现，但是该比率对于反应器及其下有设备的设计产生显著的影响。从世界范围来看，不同工厂采用了不同的技术，包括看似可行性较小的液相反应工艺。

典型情况下产品需要达到99.7%的纯度。主要杂质是马来酸酐和单环芳香族化合物。原料和产品都是人体的刺激物。工厂操作人员在有可能接触到有害物质的任何场所都应配戴适当的安全护具。

（6）结论

 通常环境条件下苯酐是白色晶体。它可以与空气形成爆炸性混合物，并对人体组织有刺激性，因此需要配戴适当的安全护具。

 苯酐主要作为化学中间体，用来生产增塑剂，醇酸树脂和不饱和聚酯。 苯酐主要通过邻二甲苯用空气氧化生产，该气相催化反应是强放热反应。 世界范围内对苯酐的需求增长缓慢，目前需求量已接近生产能力。 对于新筹建的工厂，邻二甲苯供应是可行性研究的一项重要内容。

 反应器可以是固定床，也可以是流化床，但必须考虑采用适当的移除反应热的措施。

（7）建议

 确定该地区苯酐生产厂，对苯酐目前的供应和预期供应做出总体评价。 确定该区域苯酐的最终用户

 确定为该区域服务的新建苯酐厂的最经济规模。 确定倾向性的工艺路线和反应器类型。

2.1 可行性研究

2.1.1 初步的可行性研究

化工过程设计的可行性研究包括技术可行性和经济可行性两部分。初步的可行性研究仅是一个最初的评价，在此阶段，可以倾向于采用某种工艺路线，但最终的生产工艺没有确定，因此，要获取各种候选工艺路线的信息并对其在特定项目中的适用性进行评价。即考虑特定设备的设计问题，判断根据某种工艺来设计和建设工厂，并考虑排放和原料供应等问题。同时还应定性说明过程的经济可行性。2.1.2 初步的市场调研与经济分析分为几个步骤：（1）确定过程中所有原料的价格（交货价格），确定拟生产化学品的售价（出厂价或市场价），确认所有原料的成本之和低于产品售价。

（2）确定产品的市场与容量。确认市场是萎缩还是增长，分析过去5年内的销售和生产的趋势。找出趋势中的异常情况，并分析原因。估计能预见到的最小销售量，并分析在短期不利经济条件下该产量能否盈利或保持盈亏平衡。比较预期销售量和待建工厂盈利时的生产能力。

（3）确定该产品的传统用途或主要用途。将注意力集中在用途占比在60%-70%的主要用途上。还要调研新的应用领域。（参考各类经济数据）（4）确定待建厂的生产能力

（5）找到生产相同产品的现有工厂的总投资数据。这只是一个估计，准确数据要在详细设计的基础上得出。要注意现有工厂和待建工厂间的差别，比如土地和原料费用，交通运输网络等。

（6）估计工厂可能的运行年数，计算工厂投资的回收期。确定可能的银行贷款利率，确定每年的固定成本和利息，折算到每吨产品上，粗略估计工厂的操作费用（人工，公用工程，维护）

（7）以每年或每吨产品为基准，计算各单项成本，包括原料、固定投资偿还和操作费用等。将各单项费用之和与预期的销售收入进行比较。

（8）经可行性研究的所有结果以清晰简明的方式进行书面总结。指出所做的所有假设，可显著影响该研究结果的因素，以及任何特殊的当地因素。应考虑各种可能的情形，比如销售价格的变化，原料价格的变化，出口市场的增长等，并给出对策。不要只给出一套数据和条件，并假定只存在着一种可能性。提出建议并给出其他备选的方法和条件。

在设计的大多数阶段，最关键的问题都是确定做出重要决定是所依据的主要因素。影响大多数项目成败的普遍因素有：环境问题，安全问题，工厂的经济运行。

如果可行性研究的答案是否定的，就需要按照重要性理出所有的原因，并且指出那些可能的变化会使答案变成肯定；如果答案是肯定的，则列出此结论所依据的所有假设和限定条件，并按重要性顺序排列。

2.1.3 信息来源

进行文献检索，最关键的一点是提出并回答：何种类型的信息是我想要的和实际需要的？专利和授权许可协议是获得最新进展的唯一渠道。在进行化学工程资源文献检索后，还可以查询化学文摘，专利文献，外文杂志，甚至与生产该产品的公司直接联系。

2.1.4 对已知文献进行评价

这一点可以区分工程师和技师，应该通过分析处理所得数据，从而作出合理的决策。设计工作总要进入下一个阶段，不应该只是单纯搜集数据，而是要指出下一步工作的方向。设计项目工作的基本规格是3D，即Drive，Direction和Decision。2.1.5 关于文献调研的考虑在文献调研之前应该考虑：

文献调研是必要的，还是强制要求完成的？

文献调研应该是对与项目特定方面相关的已知重要信息的综述。文献调研之前，确定需要哪些类型的信息

设计完成之前，很难做出全面的调研。而一旦设计完成，文献调研的大多数内容可能没有多大价值了。

设计项目包含很多阶段和方面，仅进行一次调研是不够的，在进行特定项目设计时，可能需要对该方面有用和已知的信息进行再次评价。

案例

邻苯二甲酸酐生产的初步可行性研究（1）市场评价生产情况

（a）世界范围生产量和市场，生产增长，原料转变，企业数量，单套装置生产规模（b）区域范围西太平洋地区，运行和建设以及拟建装置（c）国内范围澳大利亚ICI的企业 21.5kt/a（2）目前和未来的价格

近几年的苯酐在60-100美分/kg波动。（3）需求

增塑剂，不饱和聚酯，醇酸树脂三块市场需求（4）进出口

澳大利亚进出口情况大幅度波动，过去10年间，进口量1000-5000吨/年。数量少但交易或把数量却很多（21个国家），说明没有固定的进口市场。出口市场已消失。

尽管苯酐交易量不大，但过去10年间聚酯和醇酸树脂进口量很大。如果苯酐终端产品的进口需求可以由本地生产厂满足，则新的苯酐工厂可以在本地找到市场。（5）生产规模

目前进口很少，出口市场也小。从中长期来看，由于该地区新建项目的发展，增加出口的可能性也不大。澳大利亚目前生产设施陈旧，技术落后，如果投入新装置，现有的工厂是没有竞争力的。基本需求可能在25000吨/年左右，预留部分发展空间，建议将工厂规模定为3万吨/年。第二种选择6万吨。这是基于终端产品应用市场的共同开发以及出口市场和现货市场（2万吨/ 年）的有利变化而确定的。（6）产品价值和操作费用（a）固定投资

使用两种方法估算投资，一是基于列线法，按照厂址和通货膨胀进行比例增减；二是基于最近的建设成本，然后按照规模厂址和通货膨胀进行比例增减。列线法估算

1982年，西欧年产3万吨工厂投资2800万美元，而6万吨工厂投资4300万美元。汇率取0.97美元兑1澳元，厂址因子1.4（西欧对澳大利亚），1990年以前通货膨胀指数取1.15（工厂成本指数），1990年到1996年通货膨胀指数取1.19（年均3%），则对于澳大利亚新建的3万吨厂，投资为7000万澳元；对于6万吨厂则为1.05亿澳元。最近建设估算

1983年1月日本建成年产6万吨苯酐的工厂花费40.3亿日元（不包括专利使用费和工程费用或催化剂费用）。如果这些附加费用按照总费用20%估算并使用当前的汇率，则折算总投资为2300万澳元。考虑地域因子和通货膨胀以后得到的估算数值为4100万澳元。使用0.7的规模校正指数，则年产3万吨的工厂需要投资2500万澳元。（b）操作费用

1987年使用邻二甲苯为原料的苯酐厂总操作费用估计为46.3美分/kg。其中原料费用33.3美分/kg（1.01kg苯酐/kg原料），公用工程费用1.2美分/kg，催化剂费用0.5美分/kg，固定成本（工资，维修，管理，税收，保险等）4.5美分/kg以及工厂折旧费（按投资的10%计）6.6美分/kg。根据地域、通货膨胀和原料成本浮动作适当调整后，1996年澳大利亚苯酐厂的生产成本（即总的操作费用）估计为0.87澳元/kg。（c）大致的售价

确定苯酐最终售价是需要考虑操作成本、投资偿还和其他固定成本、运输成本以及要求的利润空间。由于西澳大利亚距离潜在的市场位置较远，初步估计运输费用为0.03澳元/kg（对于原料）和0.07澳元/kg（对于产品，为保证苯酐处于熔融状态需要加热和保温）。投资偿还与工厂的规模有关，出估计为0.08-0.2澳元/kg（以10%利率计），因此，盈亏点价格为1.10-1.20澳元/kg。

按照目前苯酐售价0.95-1.00澳元/kg，似乎没有什么盈利空间，如果要是改项目可行而设置20%的利润率，则最终售价将上升到1.45澳元/kg。如此价位已经是商业销售的上限，将成为影响产品在开放市场中竞争力的主要障碍。在这种条件下，如果没有政府补贴，产品将没有用户。

除了预计的生产成本之外，当地新建邻苯二甲酸酐工厂的可行性还取决于一些其他因素。有若干大型石化工厂组成的新工业园区这一发展计划可能得到政府的支持。这种支持在项目开发的前几年可能以补贴的形式出现，其目的是使这些工厂为西澳大利亚和整个澳大利亚长远经济发展做出贡献。

增加此工厂可行性的最可能的选择是同时兴建下游加工项目，比如聚酯生产厂。如果若干个工厂作为一个发展项目来共同建设，则某个厂的少量亏损可以由其他厂的盈利来弥补。从目前市场情况看，对苯二甲酸工厂（使用来自二甲苯工厂的对二甲苯作为原料，而二甲苯工厂同时给苯酐工厂供应邻二甲苯原料）可能会非常盈利，另外澳大利亚政局稳定，应利用这一优势；因为对于该区域内的其他竞争对手而言，供货的连续性是一个很大的隐患。在这一点上，合同谈判时西澳大利亚就比较有优势。

（7）结论

 目前世界范围内苯酐生产量正接近其生产能力（350万吨/年），年增长率3%-5%，而在这之前经历了很长时间的开工不足。

 90%的邻苯二甲酸酐用邻二甲苯作为原料。1971年以后新建的工厂均不使用萘作为原料。

 西太平洋区域的苯酐生产主要由日本、韩国和中国台湾控制，总声场能力达到了63万吨/年。该区域计划建设或正在建设的邻苯二甲酸酐项目的生产能力还有25万吨/年。 ICI公司下属的两个工厂在澳大利亚新南威尔士的Rhodes 和Mayfield两地生产2.15万吨/年的苯酐，这是西太平洋地区规模最小也是唯一使用萘作为原料的工厂。 在西澳大利亚没有邻苯二甲酸酐生产厂，也没有主要的苯酐最终工业用户。 现货市场上，熔融态的苯酐产品售价0.95-1.00澳元/kg，实际价格正在下降。

 98%的邻苯二甲酸酐消耗在三种主要的产品上：增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂。 聚酯树脂的需求是增长的，增速机的需求是稳定的，而醇酸树脂的需求是下降的。总体需求缓慢上升。

 澳大利亚的苯酐进口量经常变化，其平均数不超过5000吨/年。 通过使用邻二甲苯作为原料、使用更好的催化剂以及事实能量综合利用等新技术可以使生产成本降低25%；澳大利亚的工厂目前正在非常不利的经济条件下运转。 邻二甲苯的价格与对二甲苯的价格是关联的，对二甲苯价格目前由于需求旺盛而上涨很快。

 如果将邻苯二甲酸酐工厂建在西澳大利亚，那么它的生产能力应该是3万吨/年。市场份额的占领镜通过逼迫ICI关闭其在新南威尔士的工厂以及发展当地的苯酐最终用户来实现。如果建造更大规模的工厂（6万吨/年），则必须采取进攻性的市场手段来获得部分出口市场。

 用列线法估算投资分别是7000万澳元（3万吨/年规模）和1.05亿澳元（6万吨/年规模）；用最近建设费用法估计的投资分别是2500万澳元和4100万澳元。

 操作费用估计为0.87澳元/kg苯酐。盈亏平衡点的售价估计为1.10-1.20澳元/kg苯酐。 建厂计划的可行性取决于其他一些因素，比如政府支持，下游加工业或者专门合同。

（8）建议

 选择经济上最可行的邻苯二甲酸酐生产工艺。 确定主要设备的尺寸和其他设备要求  提出工厂布局，确定空间需求

 考察在西澳大利亚新建苯酐工厂的可能厂址。 进行更加详细的成本核算已确定最佳的工厂规模  确定关键的工艺条件，评价环境影响。

 与政府和工业界商榷，成立一个化学品集团公司以探讨可能的协作发展。工艺选择与过程描述

3.1 工艺选择中的考虑

完成初步的可行性评价和市场调研后，项目涉及的下一个阶段就是对生产该化学品的各种工艺进行评价和比较。选出合适的工艺路线就是一项重要决策，因为后续工作的展开都以此为基础。尽管该选择在后续过程中可以修订甚至改变，但是改变该决策将浪费大量的时间和金钱。

3.1.1 流程图

对于每个工艺路线，要得到工艺流程图（Process Flow Diagram PFD）或者管道和仪表流程图（Piping and Instrumentation Diagram P&ID）。PFD是工厂中主要设备联结关系的图示；P&ID通常比较复杂，包括了所有的附属设备，公用工程以及仪表和控制细节。为了对各种工艺进行初步评价和比较，首先从PFD中简化出方框图（Block Diagram），仅仅画出主要的化工项目（步骤），忽略仪表，机泵和阀门。3.1.2 反应器

化学工艺的开发常常是围绕反应器设计和操作这两方面进行，对于大多数化学品生产过程而言，反应器是过程的核心。3.1.3 产品纯度

通过可行性研究，应该确定出了最终产品的适当纯度（规格）。产品的纯度必须根据用户的需求来决定，在某些情况下，可能会从工艺中取出一部分纯度较低的产品来满足某种特定的需求，然后对剩余产品进一步纯化，来满足其他客户的需求。应该考察是否有可能更进一步纯化产品，以满足可以预见的新应用领域或者环境限制等需求。3.1.4 工艺条件

各种工艺的区别经常反映在工艺条件上（压力，温度，相态等），或者反映在所使用的反应器类型上。这些区别应该在各种工艺的方框图和详细流程图中清楚地标注，因为这些区别常常决定了最终工艺路线的选择。3.1.5 过程数据

通常只能得到成熟的旧过程的详细工艺数据。对新技术以及由实验得到的相关设计数据就是秘密。重点是训练。5.1.6 能量效率

能效在很大程度上决定了P&ID的复杂程度。3.1.7 工艺评价和选择中的因素

工艺选择取决于对以下问题的回答和考虑（1）该工艺能否生产出用户所需的产品？

（2）是否能设计、建造和安全经济地运行该工厂？

（3）是否能获得必要的设计数据、生产技术、加工方法和材料以及原料？

（4）假设存在某种可接受程度以内的对员工和公众的危险性时，工厂能否安全运行？（5）工厂是否满足现有的环保法规要求以及未来可能的限制？

（6）过程的能效是否尽可能地提高了？或者尽可能实现了能量自给自足？（7）对于维护的需求是否已经最小化？

（8）在实际产量小于设计产量时，或者产量超过设计产量时，工厂是否还能正常运转？（9）没有用途的副产物的产生是否已经最小化？（10）所有必需的公用工程是否现成？ 3.1.8 选择和折衷就像设计工作的其他许多方面一样，在最终选择工艺时也将在不同工艺过程的不同特点之间做出妥协。某个过程只有优点而没有任何缺点很少出现。有时候某个影响因素将决定最终的选择结果，比如特定原料的供应问题或者冷却水用量等等。然而，无论如何选择，都必须满足初设时所给出的所有判据。3.1.9 优化设计

过程涉及的目标是“总体优化”的工厂，而其中的每个设备不一定都在各自最大效率或者最大生产潜力下运行。为了实现总体的最优，需要在单个设备相互矛盾的要求间找到平衡。3.1.10 过程控制和仪表

在选择工艺路线时还必须考虑过程控制和仪表要求。需要考虑的问题主要是：能否实施合适的控制，能否获得必要的仪器和仪表，其价格是否合理等。

3.2 过程描述

一旦选定了工艺过程，就有必要对该过程，特别是对其主要特征以及优缺点进行详细的描述。过程描述应该与PFD或P&ID一同给出，并且通过适当的设备编号系统与设备列表相联系。在此阶段，过程描述应该尽可能详细，必须参考所有有用的文献，给出任何已知的数据。指出相互矛盾的数据，并且对其进行评价。

对于其他工艺路线也要给出描述，但是可以不必如此详细，主要讲清楚其优缺点并且解释为什么不采用这些工艺路线。

3.3 准备设备列表

选定工艺路线后，就有必要准备初步的设备列表（Equipment List or Equipment Schedule）。设备列表应该尽可能详细，但显然，此时是不可能完整的。准备清单的目的就是启动设计项目的文件编制工作，并且为后续阶段建立一个有用信息的数据库。设备列表与P&ID同时使用，图中每个设备都应该有唯一编号，该编号与设备列表中的设备相对应。设备列表中应该包括所有目前已知的信息，这些信息将在后续的详细设计中用到。随着设计进程推进，信息量逐渐增加，设备列表要不断进行更新。设备列表中包括以下内容：

（1）设备的型式

（5）操作温度上下限（2）尺寸和生产能力

（6）腐蚀裕量（3）材质

（7）特殊的特征（4）操作压力

（8）备用设备

3.4 经验法则

在管线布置以及全厂能量衡算完成之前，尚不能准确地确定换热器和泵的尺寸规格。最终的能量衡算取决于最终选取的节能措施和工厂布局。尽管大部分数据仅仅是近似数据，但其他设备的尺寸在此阶段应尽可能准确掌握。估算设备尺寸和设计可参阅有关文献。

3.5 安全问题和初步的HAZOP分析

一旦有了初步的P&ID和设备列表，就可以对工厂操作的安全方面进行定量的考虑。此时也有可能和有必要进行初步的危险和可操作性分析（Hazard and Operability Study HAZOP），至少应该对于关键的设备进行HAZOP分析。

案例研究

工艺选择和设备清单找出并评价苯酐生产的各种可能工艺路线，显然邻二甲苯是首选原料；倾向于固定床反应器；倾向于选用允许低空气对邻二甲苯比例的催化剂。苯酐工厂中最主要的设备是反应器；切换冷凝器和纯化塔。

3.6.1 邻二甲苯酸酐生产工艺的发展趋势

很明显，邻二甲苯是现代生产邻苯二甲酸酐的首选原料，目前仅有少数以萘为原料的工厂。1971年以后的新建工厂没有使用萘作为原料。与萘相比，邻二甲苯更便宜，产率更高（因为所有碳原子都在产品中）。过程效率也更高。将现有以萘为原料的工厂改造成以邻二甲苯为原料，可以减少原料成本25%，减少公用工程费用30%。

第二个进步是对氧化反应放出热量的综合利用。这些能量可以用来生产高压蒸汽，因此应该能够抵消购买动力的开支。目前已经开发出了循环利用废气的低能耗过程。催化剂选择性也正得到改进，以提高产品质量，消除副反应的发生。可同时用于萘和邻二甲苯的两用催化剂也已开发成功，只需要微调操作条件即可实现原料的转换。

3.6.2 原料

尽管萘和正戊烷都可以用来生产邻苯二甲酸酐，但是与邻二甲苯相比二者都不具经济优势，只有当它们的供应价格远低于市场价时，以它们为原料的工艺才可行。由于西澳大利亚没有萘和正戊烷的供应渠道，所以新建工厂不应考虑使用它们作为原料。因此，邻二甲苯因其高产率，廉价和高选择性成为首选原料。有一些工艺保留了也可以使用萘为原料的灵活性，以防止因为对二甲苯的需求增加而导致的邻二甲苯价格突然大幅升高。无论如何，选择邻二甲苯为原料来建设新厂将比澳大利亚现有工厂具有显著的技术优势。

世界上，邻二甲苯的三个主要产区是美国、西欧和东亚。其中东亚距离澳大利亚最近，也是发展最快的地区。位于西澳大利亚的工程可以使用来自日本，韩国和中国台湾的原料。然而，经济上最具吸引力的选择是使用澳大利亚石油精炼厂当地二甲苯分离工厂的产品。在不久的将来就有可能获得廉价的BTX，因为澳大利亚将出台政策限制汽油中的芳烃含量。

二甲苯分离工厂处理二甲苯混合原料，其中包括异构化和分离2个单元。异构化单元用来控制3种异构物产品的比例。对二甲苯需求量最大，邻苯二甲酸酐的生产消耗了98%的邻二甲苯，因此邻二甲苯常亮也反映着苯酐的需求趋势。间二甲苯没有商业用途因此全部循环回异构化单元。该领域的最新进展是对混合二甲苯进行反应精馏使之转化为对苯二甲酸，以及富含邻二甲苯的副产物，该方法能显著降低加工成本。邻二甲苯目前的价格大概是55-75美分/kg，并且有可能上升。因为对二甲苯的需求正旺。

3.6.3 过程配置

苯酐的生产工艺可以根据所用的反应器类型分类。目前已经开发出了3种投入商业运行的反应器：固定床气相反应器，流化床气相反应器和液相反应器。其中有很多可能的变种，并且已有多种生产过程获得了注册。近年来，固定床气相反应器被证明比其他反应器要优越，因此，最近10年来新建工厂均使用该工艺。而证明流化床反应器维护困难，有腐蚀问题，催化剂损失很大；液相反应器的建设费用则高的让人望而却步。

竞争厂家已经建起了若干不同版本的固定床气相反应过程。，它们之间的主要差别在于催化剂性能和操作条件的不同。其中2个过程能量集成方面的优势比其他过程好得多，因而20世纪90年代建设的工厂要么采用LEVH法（low energy Von Heyden），要么采用LAR法（low air ratio）。VGR法（vent gas recycle）看起来具有一定潜力。

根据以上信息，对在西澳大利亚建设新的苯酐工厂项目作出以下决策：  使用邻二甲苯作为主要或者唯一的原料  使用固定床气相反应器  使用LEVH工艺或者LAR工艺

3.6.4 详细的过程描述

LAR工艺和LEVH工艺使用基本相同的流程图和类似的设备。图3.1是LAR法的过程流程图（PFD），给出了苯酐生产中所用到的主要设备和布局。LAR法和LEVH法的最重要差别在于LAR法中使用了一个额外的冷凝装置（后冷器），经部分邻苯二甲酸酐以冷凝而不是凝华的方式从反应气中加以回收。LEVH法中空气对邻二甲苯比例较高，因此要求部分设备具有较大的生产能力，比如空气压缩机，反应器，气体冷却器和切换冷凝器。

苯酐的生产主要有3个步骤：反应、冷凝和纯化。反应是强放热反应，并且必须在高温下进行（及与热力学考虑）。这就要求用熔盐循环移去反应热，然后，热的熔盐被用来生产高压蒸汽。反应气体被冷却后在切换冷凝器中凝华，得到片状的高纯苯酐。将冷却剂和蒸汽交替通入冷凝器，使得产品首先凝华，然后再融化，得到的苯酐粗品（98%）存放在中间储罐中。从冷凝器排出的气体中仍含有各种有机物，经过洗涤或者焚烧处理后排放到大气中。苯酐粗品经过预处理（将残存的酸转化为酸酐）和减压蒸馏（除去马来酸酐和其它杂质）而得到纯化。产品可以以熔融状态或者片状存储和销售，并且必须满足表3.1所示的规格要求。所有的商业过程通常都可以达到或者优于这些指标。

表3.1 邻苯二甲酸酐产品典型规格要求

邻苯二甲酸酐含量马来酸酐含量凝固点融化时色度融化时外观

典型产品的参数 99.9%

0.05%（最高）130.9℃ 10

像水一样

规格要求最低99.7% 0.15%（最高）130.8℃（最低）30（最高）清澈的液体

3.6.5 LAR工艺的优势

近年来邻苯二甲酸酐生产中的主要进展是催化剂活性的提高。LAR工艺中使用的催化剂所要求的空气对邻二甲苯的比例仅为9.5:1（其他技术中该比例大概在20:1），这就可以使催化剂的产率提高40%，显著地缩小了反应器体积，并且降低其他关键设备（包括切换冷凝器和蒸发器）的负荷。风机和泵的能耗降低约60%。反应器中惰性气体的流量减少可以使更多的显热被冷却盐带走。工厂可以做到能量完全自给自足，并且能够向邻近的工厂输出相当数量的蒸汽。还可以使用后冷器将大约50%的邻苯二甲酸酐产品在凝华前以液体的形态加以回收。这样可以减少进入冷凝器产品物流中的杂质量从而提高产品的纯度。

与其他工艺相比，LAR工艺的投资较少，操作效率高，这些都直接得益于反应器中低的空气对邻二甲苯的比例。该过程无需电力和燃料，并且可以向厂外输出大量蒸汽。用LAR工艺生产出的苯酐最终售价可能低于用其他竞争过程生产出的产品售价。

3.6.6 LEVH工艺的优势

LEVH工艺的主要优势是技术成熟，全世界已经有65家工厂使用VH工艺或者LEVH工艺，总的生产能力为140万吨/年，并且其中的大多数都成功运行。另外，维护费用很低（低于每年投资的2%），配套设施可能发展的很完善。

通过使用一种特殊的催化剂，可以调整VH过程以适应萘原料或者萘和邻二甲苯混合原料。这样就起到了安全防范作用，以应对邻二甲苯价格的上涨，并且在萘的价格大幅降低时具有灵活性，反应器的生产能力最大已经达到了5万吨/年。

LEVH法是一个稳妥的选择，适合于保守的发展策略。在市场有保证的条件下，或者在公司对同样工艺的工厂有着丰富操作经验的时候，比较适宜选用该工艺。采用LEVH工艺的生产成本比大多数老厂的成本低，但是比起在同样基础上成功运转的LAR工艺工厂，则很可能无法有效竞争。

3.6.7 工艺选择

尽管LAR工艺还不是成熟的工艺（目前世界上只有一家工厂使用该技术），但是对于本项目而言它却是最佳的选择，因为操作成本和资金偿还都可能低于其他工艺过程。潜在的节省可能最以抵消任何可能遇到的操作困难。而且，若与本区域的其他工厂采用相同的工艺和技术，最多也只能将最低生产成本维持在与其他厂大致持平的水平。但由于地域上的不利因素，这将显著降低位于西澳大利亚的工厂的有效竞争力。

3.6.8 初步的设备设计

在项目的早期阶段就需要得出主要设备的列表（包括大致的尺寸），以便决定所需厂区的面积，进而可以考虑选择合适厂址。设备尺寸的估算是基于现有的使用LAR工艺以邻二甲苯为原料生产苯酐的工厂数据。若生产能力为4万吨/年，开工率90%(每年连续开8000小时)，则可以确定设计基础为：4545kg/h的邻二甲苯以及45t/h的空气（空苯比9.5）

对主要设备（反应器、切换冷凝器和纯化塔）进行一定程度的设计，这将单独讨论，而对于其他设备则只是指定其功能和处理能力，并进行粗略的尺寸估算。估算时使用了经验法则和近似处理。相关细节见本章附录

苯酐生产工艺有潜力实现蒸汽净输出，当然在该工艺全过程的每一步也都要用到公用蒸汽。通过将苯酐工厂和同一园区内的其他工厂综合考虑，可以更容易实现蒸汽的平衡。这里假定所有高压蒸汽锅炉都是各厂家共用的。同样，冷却水设施（水处理部分和冷却塔）和主烟囱（用于排放废气和燃烧产生的气体）也与其他工厂共用。这些设施的设计计算不在本设计研究的考虑之内，因为它们的处理能力将与共同开发的其他工厂项目密切相关。

邻苯二甲酸酐具有中度腐蚀性。因此某些设备需要用不锈钢制造。316型（Ni 11%，Cr 18%，Mo 2.5%，Fe66.5%，C 0.08%，Mn2.0%），该型号不锈钢年腐蚀速率0.025mil（1mil=0.001inch）。在不很苛刻条件下操作的设备可以用普通碳钢制造。

3.6.9 设备清单

1.反应器：邻二甲苯流量4545kg/h，空气流量45t/h；进口温度350℃，最高温度500℃；压力200-300kPa；内部有13400个列管（3m长直径25mm），催化剂高度2.8m；壳体直径5.9m，高度3.5m；冷却负荷21.4MW；熔盐循环量310t/h；材质为316型不锈钢。

2.苯酐预冷凝器：总流量50t/h，苯酐流量2500kg/h；功率为450kW；材质为碳钢。3.切换冷凝器（2个）：总流量47t/h，苯酐流量2500kg/h；功率为450kW；材质为碳钢。4.尾气洗涤塔：总流量45t/h气体，含250kg/h的有机物；材质为碳钢。5.蒸发器：邻二甲苯流量4625kg/h，空气流量45t/h（温度125-350℃）；功率为3.9MW；材质为碳钢。

6.气体冷却器：气体总流量50t/h；功率为5.0MW；材质为碳钢。7.预处理罐：苯酐流量5000kg/h；其他成分流量300kg/h，温度70-270℃；加热功率为290kW；材质为碳钢。

8.提馏塔：苯酐流量5000kg/h，其他成分空气流量300kg/h；在一定真空度下操作；填料塔（15-20理论级，低压降）；直径900mm；大回流比（5-10），再沸器温度205℃，再沸器功率150kW；材质为316型不锈钢。

9.精馏塔：进料5000kg苯酐/h，20kg残留物/h；在一定真空度下操作；15-20块塔板（液体流量很低）；直径1200mm；很小的回流比（0.1），再沸器温度245℃，再沸器功率650kW；材质为316型不锈钢。10.各种换热器（8个）：空气预热器；邻二甲苯预热器；气体冷却器；再沸器（2个）；冷凝器（2个）；凝华器； 11.储罐（6个）：各种尺寸，用于原料、苯酐粗品、苯酐产品的暂时存储（能提供14天的储存量）；

12.泵（8个+备）；各种尺寸，用于原料和中间产品的输送。13.空气压缩机：输送45t/h的空气到反应器；压力200-300kPa。14.过滤器：空气进入反应器之前的过滤。

15.喷射泵系统：为纯化系统提供真空（10kPa，绝压）。

3.6.10 结论

 作为原料，萘逐渐被淘汰，因为邻二甲苯更清洁，产率也更高。

 邻二甲苯从二甲苯混合物中分离得到，其价格与各种二甲苯产品的整体需求紧密相连。对于其他异构体，对二甲苯的市场需求增长很快，而间二甲苯没有太大用途。 使用邻二甲苯作为原料，使用更好的催化剂，并应用能量集成技术的新工艺过程可以将成本减少25%。而澳大利亚现在的工厂在很不利的经济状态下运行。

 合成邻苯二甲酸酐的LAR工艺比其他竞争工艺更新一些，但却最具吸引力，因为设备体积可以减小。

3.6.11 对后续工作的建议

 在西澳大利亚为拟建的邻苯二甲酸酐工厂选择合适的厂址。 确定工厂的布局和用地要求。   

进行更加详细的物料和能量衡算，以确认设备尺寸和其他的设备需求。确定主要的工艺条件，评价其环境影响。

敦促政府和工业界一同建立一个化学品公司联合体以探寻相互间可能的过程集成。确定主要设备的费用（以年产4万吨苯酐为基准）。对过程进行经济评价。厂址选择与厂区布局

4.1厂址选择

IchemE设定的设计项目也只要求进行详细的设备设计，而没有特别规定厂址选择方面的设计要求。然而，为了是设计项目更加真实，也为了学生在尽可能多的方面得到设计锻炼和经验，应该对厂址选择和工厂布局给予一定的考虑。

4.1.1当地工业园区

如果本地没有该化学品市场，或者没有合适的建厂地址，那么就有必要考虑本州或者本国内的其他工业地区。从政府部门那里可以得到一种地图，上面标注了哪些地区被规划为重工业发展基地以及现有工厂的位置。即便所选地区被认定为适合工业发展，也并不意味着可以自动地获得在那里筹建新化工厂的许可，或该地方确实适合拟建工厂的建设。该评述也适用于现有的化工厂基地。在有些情况下，某基地的进一步发展可能会受到政府的限制，原因一般包括：公众意见、环境影响问题，或者担心在高度工业化地区发生严重事故的风险。工人们一般愿意住在距离工作单位比较近的地方，因此工业基地附近的房地产通常也得到发展，而这些地方以前确是无人居住区，比如Bhopal。然而这反过来却会使公众强烈反对在本地进一步发展工业。

假设可以确定出工业开发区，然后就有必要选择出具体的厂址。不应该把该选择过程搞成“只有一匹马参加的比赛”，而要同时考察若干个基地，分项比较他们的优势和劣势，最终的结果应该是一个按照优先顺序排列的厂址清单。如果只把注意力集中在一个基地，而忽略了对其他基地的考虑，那么该项目对于政府指令的适应性就会很差。

4.1.2 若干重要的因素

若干因素影响着化工厂合适厂址的选择。以下列出了一些重要的因素，但是不要认为它已经穷尽了所有的因素：

（1）所选地区被指定为重工业发展地区（“轻“工业通常指电子元器件组装和小型金属加工等，大型化工项目轻工业）。

（2）所选地区已经存在类似的化工厂，并且是其他工业中心的所在地。（3）基础设施和服务设施完备，比如道路，水电气等。（4）合适的地势条件、地下构造和排水等。

（5）合适的交通条件（原材料和产品的运输，建厂时所需的运输）。（6）临近主要的交通网络（公路，铁路，机场，水路，港口等）。这是选择厂址的一个重要因素。在有些情况下，直接用管道输送原料或者水、气、油等公用工程物流可能是最经济的途径。使用集装箱运输（公路，铁路，水运）时；如果往返都能搭载货物，运输费用就会降低。

（7）当地有劳动力资源，与当地社区的距离合适。（8）有生活用水和工厂冷却水。（9）符合向环境排放废物的限制。

（10）距离原料的供应地和产品的销售市场比较近。（11）存在应对大型工厂事故的安全服务设施。

（12）气候条件，比如适度、最大风速以及主要风向、降雨等。（13）政府已经或者可能提出的有关工业发展或者废物排放的限制。（14）扩展的空间。（15）土地的价格。（16）公众的舆论。

（17）地震、塌陷和塌方等的可能性。

（18）政府为鼓励地区经济发展而给予支持（税收优惠和补贴等）的可能性

还可以罗列其他很多因素，而最重要的因素是那些与特定工艺过程要求相关的因素或者某基地特有的那些因素。其中某些因素的详细讨论可以相关文献。

4.1.3 因素的优先顺序

厂址选择中最重要的3个因素通常是原料所在地、市场所在地和交通运输条件。首先确定这3个方面，然后再确定其他的次重要因素并且进行评价。然而，即使某个基地可以满足某化工过程的很多方面的基本要求，却不能满足某一重要的判据的话，仍然不能最终确定为厂址。这些重要的判据包括：由于负面的公众舆论而得不到政府的批准、环境法规限制、劳动力资源等。因此，在选择厂址时有必要将这些因素分成几类并分别对待：核心要求（这些要求必须得到满足），主要因素（可能有3到4个，很希望得到满足），以及期望得到满足的因素（虽然并非一定要得到满足，但还是希望尽可能多地得到满足）。在最终选择厂址（即按优先顺序提出一个厂址清单）时，采用以下打分的方法会有所帮助：列出每一个厂址所具备的特征（要求的以及已经存在的），并对每一个特征赋予一个主观的分数（比如从1到5，或者从1到9），于是每一个厂址都可以得到一个最后的总分。使用这种方法时一定要谨慎，因为该方法并没有要求一定要排除某些致命的不利因素。比如某厂址可能在其他方面都很理想（或者在排名表上名列第一），只是当地没有水供应，这样对于建设化工厂而言，该基地便没有什么用途。

4.2 厂区布置

为化工厂选择了合适的厂址之后，就有可能也有必要做出初步的设备布置方案。尽管还没有进行设备的详细设计，但是初步估计的设备尺寸应该可以根据设备列表获知。设备尺寸的初步估计与最终估计之间的差别不应过大，在确定设备布局时还要考虑在设备周围留出合适的空间供操作维修以及安全保障之用。

做出了初步的厂区布置（平面布置图）后，就可以考虑管线布置和压力降、设备维修通道、事故和泄漏通道以及控制室和办公室的位置。初步的工厂布局还有助于发现该厂区存在的不利问题和未预见到的问题，甚至可能导致厂址的重新选择。为了确保工厂建设的经济性和操作的高效性，在设计工作的早期阶段就必须考虑工厂的布局，并且要详细到一定的程度。进行厂区布置时还要考虑到工厂建设时的需要，比如大型吊车的运动等。所采用的厂区布局还会影响到化工厂的安全操作，影响到周围社区对工厂（以及将来可能的改扩建）的接受程度。

4.2.1 厂区布置策略

在确定厂区布局是可以采用两种设计方法。第一种设计方法是使设备的布局与其在流程图上出现的顺序一样，称为顺序布置（flow-through layout, flow-line pattern）。这种布局方式可使管线长度最短，压力降最小，经常被小型化工厂所采用。第二种设计方法就是将相似的设备集中布局，称为相似设备分组布置（groupings of similar plant items），比如将精馏塔、分离设备、反应器和换热器等分别集中布置。这种布局多为大型化工厂采用，具有容易操作和维护，劳动力成本低、公用工程管线最短以及因此而具有的可以降低输送物料所需能量的优点。这两种设计方法是两种极端的情况，实际设计多介于两者之间。实际采用的工厂布局取决于是新建的工厂，还是在原来基础上的改扩建。在已有基地上新建项目时最常见的限制是空间限制，即便在新的基地上进行建设也存在空间限制问题。4.2.2 影响厂区布置的因素

在设备布局时需要考虑的其他因素有：

（1）控制室和办公室位置要远离高位区域，要位于主导风向的上风口。（2）反应器和锅炉等要远离化学品储罐。

（3）储罐要便于接近，还需要决定是将所有原料和产品储罐集中布置，还是分散布置在厂址的周围。

（4）操作人员能够方便地接近设备，设备之间距离要合理。（5）设备的提升安装。

（6）要考虑某些特定设备（比如泵）的要求，充分利用静压头。（7）公用工程（水电气）的供应（8）使管线总长度最小。

（9）为常规维护和设备修理提供合适的操作通道。

（10）应该便于在发生泄漏事故时清理泄漏物和分散化学品。（11）意外事故时（便于外界援助）能到达工厂。（12）需用冷却水的设备要靠近河边或海湾等。

（13）工厂的废物收集系统和废水排放系统（分开还是合并？）以及处理罐的布局。（14）所选用的工厂布局应该能够限制火灾或者爆炸事故的范围。

（15）设备之间的间距：专营化工厂保险业务的公司对于特定设备的间距有特别的建议；国家的有关标准和法规中也给出了一些建议。

关于化工厂布局阶段需要考虑的特定因素可参考有关文献。总之，设备布局应该使以下参数最小化：（1）火灾或者爆炸时的人员和财产损失；（2）维护费用；

（3）所需工厂人员的数量；（4）操作费用；（5）建设费用；

（6）工厂改扩建时的费用。

其中某些目标是项目矛盾的，比如（1）和（4），因此，为同时保证安全性和经济性经常需要做出一些平衡。最终的厂区布置将取决于工厂内节能措施的要求，任何后学的修改以及相应的管线布置。

案例研究-厂址选择和厂区布置

建议在西澳大利亚靠近Bunbury的Kemerton工业园区兴建一座年产4万吨邻苯二甲酸酐的工厂。该项目应该与其他若干项目共同开发，这些工厂之间存在重要的集成优势，可以共用原料和终端用户。之所以选择该厂址，是因为当地已经有了基础设施，并且距离公路、铁路和海运都比较近，因而使总体运输成本最低。该项目有望得到政府的帮助，因为它符合澳大利亚政府鼓励工业分散化的政策。

设定工厂布局时主要考虑安全问题，同时也考虑使管线系统费用最低，且可以最容易地到达设备，并且具有灵活性。当地有足够的土地供其他相关工厂共同开发，这些相关企业将公共用的一些关键的设施（蒸汽、冷却水、排气烟囱和办公建筑）。

4.3.1 背景和目标

根据前期的市场调研和初步的可行性分析可知，在澳大利亚新建邻苯二甲酸酐工厂，看起来还是有市场的。然而，重要的是使用最新的技术，并从新南威尔士现有的技术落后的工厂那里抢占市场份额。这里将考虑两种情况，一是年产3万吨；二是年产6万吨。年产6万吨的情况是乐观的方案，要依赖于可观的现货市场上的出口销售。在现阶段，年产3万吨的方案似乎更加可行。为了估计设备要求和进行厂址选择，假定年产4万吨。更加准确的投资估算和详细的盈利分析可能会证明，产量再大些或者再小些更为合适。很重要的一点是使本工厂的生产与同一基地的其他企业的生产进行集成。

厂址的选择对项目总体可行性的影响很大，因为此前已经证明了单独设立该厂时的盈利可能性不大。可能需要政府对新建工业园区进行资助，还要寻求同其他企业之间的集成。理想的厂址必须能：

（1）满足所有工艺要求；（2）满足环保和社区的要求；

（3）使原料和产品运输费用最低以使利润最大化。

一旦选择了厂址，就必须设计出令人满意的工厂布局，它要综合考虑到安全性和功能性，并使输送管线成本最低。厂区布局应该根据工厂以及所在区域的特点而设定。

4.3.2 可能的厂址

在西澳大利亚选择了4个厂址供进一步考虑：Geraldton，Karratha，Kemerton，Kwinana。在这4个地方中，只有Kwinana是一个现成的具有一定规模的工业基地，另外3个则只是拥有规划用于重工业的土地。选择Perth外围的厂址（即Geraldton，Karratha，Kemerton）时，在建设阶段有可能得到政府以补贴或关税形式给予的帮助。这些地方将作为新工业园区的一部分而得到开发，目的是将西澳大利亚的重工业分散开来。这对于减少基础建设的开支并实现盈利很重要。以下企业与邻苯二甲酸酐工厂有显著的集成效益，因此，鼓励以下各企业共同进行开发：

 二甲苯混合物分离工厂（为苯酐生产提供廉价可靠的原料）

 邻苯二甲酸酯工厂（终端用户，并消耗苯酐厂输出的蒸汽和能量） 聚酯树脂工厂（终端用户，并消耗苯酐厂输出的蒸汽和能量） 马来酸酐工厂（处理苯酐工厂的副产物）

 对苯二甲酸工厂（处理二甲苯混合物分离工厂的对二甲苯）

目前，澳大利亚的邻苯二甲酸酐市场主要在东部各州。为了使位于西澳大利亚的苯酐工厂可行，终端用户企业也就需要迁址到西澳大利亚（也正好借此机会来更新他们的技术，以保持竞争力）。目前澳大利亚唯一的苯酐生产上是悉尼的ICI公司，它所用的原料萘直接由邻厂提供。在西澳大利亚建苯酐厂时，也要借鉴这种原料供应上的安排布局。因此，也需要建设澳大利亚第一个二甲苯混合物分离工厂，该工厂将处理由BP公司下属的位于Kwinana的炼油厂的BTX混合物（苯-甲苯-二甲苯）。否则，邻二甲苯就需要从东南亚进口，这将使新的企业变得很脆弱，并使整个开发计划变得不经济。4.3.2.1 Kemerton 西澳大利亚的Kemerton工业园区内已经有若干家新的企业。基础设施的假设已经达到了使用水平，公路、铁路和海运都可以到达。它是Perth周边的远距离厂址中最近的一个，供进一步发展所需的土地资源十分丰富。劳动力资源可以直接来自于Perth或者来自与发展中城市Bunbury（只有15km的距离）。建设费用也会比其他远距离厂址便宜。4.3.2.2 Geraldton Geraldton附近的Bootenal West有很好的公路、铁路和海运条件，远离居民区，因此建设项目有可能得到批准。该地区对环境问题不是特别敏感，可以使用河水作为冷却水。土地平坦，适合大型建筑机械的作业。Perth距离该厂址600km，就办公条件、紧急反应和原料供应而言还不算太远。4.3.2.3 Karratha 在Karratha新建工厂时可以使用正在为西北大陆架的大型油气项目而建设的基础设施。虽然也可以指望一些企业间的联合生产，但是不大可能有足够的芳香混合物（BTX）供苯酐生产之用。但是，该地方可以较方便地从印度尼西亚获得邻二甲苯原料供应。位于同一地区的其他相关下游工业的市场原理Karratha，这将无法刺激其参与共同开发。该处港口比较发达，并有现成的海水供冷却之用。4.3.2.4 Kwinana Kwinana工业园已经相当拥挤，没有多大空间用于新的化工厂群组的建设。尽管公路、铁路和海运条件都不错，建设费用也可能是几个基地中最便宜的，但是必须花高价才能得到土地的使用权。在Kwinana地区开发改新项目时不大可能得到政府的帮助。

4.3.3 倾向性的厂址和布局

西澳大利亚的Kemerton是首选的邻苯二甲酸酐厂址。Kemerton可以满足重工业发展的所有要求以及苯酐工厂的特殊要求。图4.1和图4.2是该地区的地图，可以看到为拟建的工业群而开辟的核心工业园和缓冲区，以及已有的基础设施。

在Kemerton地区之内有若干个合适的厂址。选择图4.2中的3号区域是因为他有足够的空间容纳苯酐工厂以及共同开发的其他厂，同时临近公路和铁路。公用设施（蒸汽、冷却水和烟囱等）可以建在本区域，也可以建在相邻的区域。由于邻苯二甲酸酐生产中所需冷却水很少，因此，如果需要的话，它也可以远离冷却水的主要供应管线。类似的，苯酐厂在蒸汽上可以自给自足。该地区的主要风向是西风（夏季是西南风，冬季是西北风），但是夏季也常有东风。苯酐如果泄漏的话，会产生危害性云雾，因此苯酐厂应该位于其他工厂的下风口。拟在该区域共同建设的其他厂的数量和类型将最终影响每一个厂的位置和走向。

图4.3给出了拟在Kemerton建设的邻苯二甲酸酐工厂的初步布局，其中包括了主要生产设备和建筑物的位置，工厂的总体布局为南北走向，因为风向多为东西方向，这种直线排列的布局可以使人员和服务性建筑几乎不会处于下风口。控制室位于厂区的北面，这样万一发生紧急情况时，控制室可以得到保护。由于工厂的总体规模很小，因此可以使控制室远离位于中心的生产设备。在发生紧急情况，从控制室和办公室都可以观察到工厂内的情况。

储罐与进料点和产品排出点之间的距离要合理，这样可以使管线和泵送的费用最小，通过正门可以很容易到达装卸区。储罐之间所留的间距比较小，但是应该可以满足紧急情况下的要求。

生产设备分别布置在两个区域内：反应区和纯化区。这样可以将潜在的危险性较大的反应器同其他的设备分开，万一出现事故，主导风向可以把有害的蒸汽吹离其他设备。根据市场调研，未来进行扩建的可能是是有限的。如果需要的话，还有足够的空间用于建设解决瓶颈问题的主要设备（比如再建设一个反应器），但是没有预留再建一整套流程的空间。

医疗设施和其他关键服务设施将和位于该地区的其他厂共享。高级管理人员、文秘人员、人事和财务人员也将在同一建筑内办公，远离生产现场。由于苯酐厂规模小，也就没有必要让非操作人员留在工厂内。

4.3.4 结论

 年产4万吨邻苯二甲酸酐工厂是中度可行的。在此基础上将考虑更加详细的可行性问题。

 考察了西澳大利亚的Geraldton，Karratha，Kemerton，Kwinana四个地区作为苯酐厂址的可能性

 最可取的厂址位于Kemerton工业园区。该园区将有助于从Kwinana分散除部分工业。此处有合适的建厂条件、现成的土地、便利的交通条件，并且距离Perth不远（200km），因此可以利用那里的服务设施。

 邻苯二建酸酐工厂应该作为一个化工厂群组的一部分而进行建设，该群组在同一厂址位置上至少应该包括一个下游加工企业。聚酯厂对于西澳大利亚而言是最合适的选择，因为它可以为当地的造船工业提供产品。

 考虑到该地区的偏远性，在新的化工厂群组的建设初期以及为保持具有竞争力的价格，政府的帮助是很重要的。 设计了工厂布局，它考虑了对工人和关键建筑物的保护，并将有潜在危险性的设备与其它设备分置。厂区布局时还考虑了使管线和泵送费用最低。某些辅助设施将与同一厂址的其他工厂公用。

4.3.5 建议

 考察拟在Kemerton新建的苯酐工厂对于环境的影响。 进行更加详细的物料和能量衡算，以便确认设备的尺寸。

 以年产4万吨苯酐为基准，确定主要设备的费用，估计交通费用，以便进行详细的盈利分析。

 以过程危害性最小为目标，对设计进行修改。

 在做出P&ID之后，完成详细的危害和可操作性（HAZOP）研究。物料衡算和能量衡算

5.1 准备物料衡算和能量衡算

在进行详细的设备设计之前，必须针对每个设备完成物料和能量衡算。需要对流程图上及设备列表中的每一个设备进行物料衡算。有时，能量衡算是以一组设备（或者工程的一个部分）为单元进行的，比如原料预热换热器或者反应器与后续冷却（冷凝）器，在这些单元中能量在不同的物流之间传递。只有在完成能量衡算之后，才有可能考虑工厂内能量的有效利用，并提出节能措施。

即使在设计的这一阶段，还是不大可能完成所有的物料和能量核算的细节。此时，应该已知每个设备的操作指标，而对于某些物流的流量和温度却只能做出估计。此时所做的物料衡能量衡算需要在每个设备的最终详细设计完成之后再进行修订或检验。例如，规定某洗涤塔至少应该从气体物流中脱除一定百分数的某种成分。一般情况下，有可能估计出所需液体的流量，但是只有在进行了详细的设计之后才能知道液体的确切流量。设计中将要考虑所需的填料的类型和高度，以及为了保证塔的有效操作而需要的液体流量。因此最终的设计所能处理的气体量，可能会高于按照最初估计的液体流量而设计的最小值（重要的是，设计出的塔的实际处理气量不要低于规定值！！）

物料衡算和能量衡算的结果应该以列表的形式给出，每个单元单独用一张纸。必须清晰明了的给出这些信息。详细的计算过程一般作为设计报告的附录单独给出。每个单元的物料和能量衡算应该包括一下细节。

（1）单位时间内进出某单元的所有物流的质量。请勿使用摩尔量和体积量。时间段的选取（按每秒，每小时或每天）要使各质量的数值看起来比较方便（比如0-1000，尽量避免使用103或者10-6）。所有的衡算必须在相同的时间基准内进行。（2）所有的物流使用质量百分组成。

（3）有时也会给出气体物流的摩尔流量和摩尔百分数。

（4）每股物流的温度。温度的单位要一致（要么用℃，要么用K）。如果温度低于0℃，最好使用热力学温度。

（5）每股物流的压力。在压降不显著时，压力值给出一次即可。（6）每股物流的焓值（以J，MJ，GJ等表示）。

到了进行设计项目的时候，学生们应该对物料和能量衡算的列表格式化比较熟悉了。习惯上，进入设备的物流标注的纸的左边，出料标在右边（与P&ID中一样，从左向右流动）。要对物料和能量衡算的每一页连续编号，比如第1页（共32页）。还要标出每个设备的编号。如果能量衡算是以一组设备为基准进行的，则可以给出总的衡算结果。进出每一个设备的总物料量和总能量应该在每一页的下面给出。左边为进料，右边为出料。这被称为“总账衡算”，可以一目了然地知道能否达到了进出平衡。

在衡算中得出的诸如流量、组成和温度等参数应该再转注到流程图上及设备列表中（要注意对原始估计结果所作的修正）。随着设计的进展，过程流程图应当不断更新，要清楚的标出最近的更新日期。

不要仅仅把物料和能量衡算看作一套用于详细设备设计的数据，还要对其进行充分的利用和分析。根据物料衡算可以知道工厂的哪些地方物料需求量大，哪些地方有副产品，哪些地方需要较多的工艺水。类似地，根据能量衡算可以知道哪些设备能量需求大，以及需要从哪些设备移走大量的多余能量。画出一个简单的方块图，标出工厂中物流量大，能量输出多，或者热量需求大的地方。这种做法通常很有用，它可以使人们对工厂的操作需求一目了然。

需要学生注意的事项

物料衡算并不总是绝对准确的，允许存在一定的误差（1%，5%或者10%）。如果得到的衡算是绝对准确的，那通常是因为某物流的流量是通过其他物流的流量相减得到的。因此，绝对平衡的衡算结果并不意味着计算是正确的。

在给出物料和能量衡算时。要注意数字的有效位数。

5.2 初步的设备设计

在完成了物料和能量衡算之后，便可以进行初步的设备设计。最终的设备设计和规格制订要在详细的经济评价和节能研究完成之后方能进行。

通过初步的设计，可以对项目前期所使用的数据和假设进行再评估和修正。要注意所有明显需要进行的较大修改以及工艺或者工厂设计方面的改变，并评估它们对于项目可行性的影响。要确认所用设备的类型（在设备清单中已详细列出），确定合适的设计方法，还要找出所有必需的设计数据（希望如此）。如果初步设计的设备数据和原始的设备要求有较大的出入，则需要进行考察。在此阶段，设计工程师差一点就进入了详细的设计计算。

5.3计算机辅助设计

CAD一词（computer aided design）在工程界广泛使用，但对于其含义有多种不同的解释。不应该将它和使用计算机以及相应的绘图软件包绘制工程图纸相混淆，后者有时也称为CADD（draughting）。对于进行设计工作的化学工程师而言，计算机和CAD已经有了广泛应用：流程图和P&ID的绘制，总的物料衡算和能量衡算以及单个设备的衡算，成本和经济分析，过程的优化，以及单个化工设备（比如换热器和精馏塔）的详细设计计算等等。虽然还没有被普遍接受的标准术语，但是最好用CAD来表示主要设备的详细设计计算，而其他借助计算机进行的工作则称为CAPE（computer-aided process engineering）或者CAE（computer-aided engineering）。

现在，工业界普遍希望化学工程专业的学生在课程中至少获得一些最基本的CAD方面的经验。值得讨论一下大学课程应该给学生提供哪些CAD经验，以及学生离开大学走上工作岗位应该拥有哪些CAD经验。好在这两个方面的差别并不大。不同CAD软件包要求不同的编程操作方法，但最关键的是要能评估结果的有效性，二者取决于学生对于化学工程基本原理的理解和掌握。要教学生如何评估软件包的计算结果，要让学生不盲目地相信结果总是正确的或者总可以适用于特定的情况。使用CAD软件的目标应该是减少进行手工计算的时间，从而能够考虑大量的替代情形、替代值、替代变量、进行优化设计而达到“最优”解。不建议学生去进行大量的详细手工计算来校核设计软件结果的正确性，这既是徒劳的也是不现实的。但是为了进行恰当的计算，应当进行一定的校核，此时学生应该能够进行这些计算，并能够评价所用的设计方法或者计算顺序是够合适。CAD软件包无法取代化学工程师，因为工程是懂得并且能够应用化学工程的基本原理，但是CAD可以减少大量的手工性和重复性计算，从而极大地提高工程师的设计效率。

进行物料衡算的计算机程序通常包括几个组成部分：首先，对每一个设备描述其进料物流和出料物流的状态。可能需要特别复杂的数学模型来关联复杂单元的进料和出料状态。有必要指定各设备模块的求解次序，比较简单的设备可以先求解，然后再求解方程组。求解次序最好使每个方程式仅有一个未知数而避免迭代。有时需要求解线性方程组。如果是非线性方程组，就需要使用合适的数值迭代算法。

即使对于仅包含几个单元的简单流程，编制物料衡算计算程序的工作量也是很大的。由于这类程序的实用性，就出现了商业化的“工艺流程图”式的软件包（比如HYSIM，PROII，HYSYS，PROSYS等）。这些软件包中包含了若干套编制好的、具有通用功能的单元操作子程序，可以根据输入的数据进行计算。这些流程图式的程序还可以与某一个物性数据库相连接，这样就可以自动地获取各种组分的相关数据，而无需用户手工输入。根据工艺过程的复杂性，还可以使用微软的EXCEL或者LOTUS1-2-3等具有电子数据表功能的软件来进行的物料和能量的衡算。如果学生想通过类似途径来开发自己的衡算方法，那么在正式的设计之前最好相对其正确性进行一些前期测试，以避免浪费时间。

流程图式的软件包还可以提供物料和能量衡算之外的很多信息。在进行这些计算的同时，还对每一个设备进行了有效的初步设计评估。输出的计算结果通常包括诸如设备的热负荷、回流比、公用工程需求和初步的尺寸等细节。如果程序是与物性数据库相连的，那么还可以得到每一物流的各种物性数据。虽然商业软件种类很多。但是它们都具有相似的特征和程序结构。在使用或者购买软件前，最好能够比较一下它们所包含的单元操作范围、设备模型的范围、使用上的难易程度（用户友好程度）、数据库的大小以及支持文件的质量。

所有的设计都需要物性数据，为保证CAD的有效使用，这些数据必须以方便计算机运算的形式给出。以图表方式给出的数据的实用性会受到限制，尽管如此，有些数据库仍仅仅包含了测量数据。一个更加有效的存储数据的方式是将已有的数据关联成经验式，再将经验式中所需要的参数进行存储（应注明经验关联式的适用范围）。有些数据库仅仅包括计算时所需要的经验参数，而另外一些数据库还包括了未被加工的原始数据。通常使用的物性数据库有：ASPEN-PLUS，CHEMCO，DATABANK，FLOWTRAN，以及PPDS。

对于化工设计而言，最有用的数据库应该能够通过适当的预测方法提供未知的数据（比如用基团贡献法提供汽液平衡数据），还可以通过使用类似物质的物性数据来替代未知物质的物性数据。如果所缺的物性数据对于计算结果的影响不大，也可以使用粗估的数据。CAD的使用者需要知道这些预测方法的适用条件、他们的准确度以及可能对计算结果产生的影响。这里需要使用者对CAD软件包的结构和应用有所了解，并需要基本的化学工程原理的知识。

为了最大程度的利用流程图式的软件，使用者和设计者必须经过一定的培训，一个适用的程序一包包含20-30个标准的单元，大量的求解方程的程序、控制模块、有时可能还有优化模块。所选用的单元设备子程序必须与过程中的设备匹配，需要指定循环物流，并给出适当的求解收敛度。为了高效使用CAD软件包，很显然不应让工程软件取代工程师，二十需要具备各种能力和判断力强的训练有素的工程师。

使用软件包时通常要经历以下四个阶段：模拟，设计，案例研究和优化。在最初的模拟阶段，需要确定输入数据，选择合适的设备模块。此时可以先使用简单的单元代替复杂的设备，比如使用一个“组分分离器”代替精馏塔。在此阶段，反复的替代通常即可以获得收敛，之后，再选用合适的能加速收敛的算法。通过模拟阶段的工作可以得到一个简化的模型，通过它可以收敛初步的解（尽管此时的输出结果和产品规格可能还有错误之处）。在第二阶段，即设计阶段，则需要把模拟模型升级为合适的“设计模型”，这一般是通过添加更多的循环（作为信息回路）来实现的。设计过程是迭代的过程，需要适当的收敛程序。此阶段所要求的结果是得到一个“模型”，使其能够在合理的迭代次数之内得到有意义的解。在案例研究阶段，就是要使用工厂的实际数据及用于提供设计变量初值的经验法则。使用设计模型进行灵敏度分析，确定具有显著影响的参数，并决定是否值得进行全面的优化。优化阶段需要设计者投入相当多的时间。进行优化时必须使用合适的软件，使用者还要具有一定的使用经验。有必要想单独对工厂的一个部分进行优化，然后在进行适当的调整和重复计算。在此阶段还需要进行全面的经济分析。

计算机在化工设计中的广泛使用以及所带来的潜在节约，导致了大量的商用CAD软件的开发。有一些软件仅涉及设计工作中的特定方面，比如换热器的详细设计（HEATEX），流程图和工程图的绘制（PROCEDE，AUTOSKETCH，PRODESIGN，TURBO-CAD），通用的绘图软件，以及数据库（PPDS，physical property data service）。很多其他的具有流程图式结构的软件包可以进行全过程的模拟和设计（包括物料和能量衡算在内）。这些软件包括了HYSYS，PROTISS，ASPEN-PLUS以及SPEED-UP等。

这些软件现在都可以在PC机上运行，学生获得一些CAD软件的使用经验很重要，但是更重要的是，要对CAD的应用以及使用计算机进行设计的人员所要具备的技能有所了解，而不是仅有一些使用过多少种软件的表面经验。

既然有了模拟软件包，我们还能做哪些工作？

学生会问“为什么某软件中都有的功能，还要让我们学习”，我的回答是：培养学生的目的是使其成为能够进行技术含量很高的详细设计的职业化学工程师，为此必须让学生理解单元操作中最基本的理论并能够进行设计计算，而计算机的使用不过是使计算过程更加快捷并且可以多考察一些参数而已。如果使用得当的话，计算机是让生活更加轻松的一个工具。而设计工程师必须能够判断出计算机解的好坏对错，并且要认识到计算机计算的结果不一定就是正确的。Sloley(1995)的文章“Why towers do not work”解释了为什么工业实际中大量精馏塔的生产效率没有预想的那样高。原因有若干条，但让人吃惊的是，很多情况下，原因是根据计算机模拟结果进行的设计是不合理的，而其中大部分在设计阶段中本应该得到纠正！计算机模拟绝对替代不了对于基本原理的理解和认识。Sadeq（1997）的文章解释了计算机模拟结果绝对替代不了对于基本原理的理解和认识。

5.4 案例研究-物料和能量衡算以及公用工程

总述

在过量空气存在的情况下进行邻二甲苯的部分氧化，可以得到邻苯二甲酸酐产品，放出大量的反应热（21MW）。反应气中的苯酐产品经过两级冷却得到回收，第一级得到液体产品，第二级得到固体产品（通过凝华）。最后对粗品用精馏的方法进行精制。LAR工艺在反应阶段需要的空气量较少，因而与其它生产工艺相比，整个工厂的设备尺寸都较小，能量效率也更高。大量的能量（14.6MJ/kg苯酐）可以以高压蒸汽的方式输出。

物料和能量主要集中在反应和回收两部分。反应器及其附属的加热和冷却设备是能量综合利用的关键所在，因为此处的高温和大流量产生了最大的焓流量。精制设备在相对温和的条件及低流量下运行，但是两个精馏塔之间还是存在着能量集成的可能性。在公用工程方面，需要两股热源（蒸汽和导热油）和四股冷却介质（空气、冷却水、冷却盐和导热油）。需要制定出详细的热量集成方案以便使公用工程需求最小，使高品位热能的输出最大。设备设计

6.1 详细设备设计

在所有的初步工作（技术和经济可行性研究）完成以后，就可以开始详细的设计工作了，可以完成设备的最终设计，并准备出每个设备的详细说明书。在这一阶段，应该对工艺流程图P&ID和设备列表进行检查和修正，如果与最初设计有显著变化，则成本估算也应作相应修改。这里只给出有关设备设计的一般性讨论。

一座化工厂里进行着很多不同的单元操作，例如精馏、传热、吸收等，而针对每种操作都已经开发出了多种类型的设备以适应不同的应用场合：包括不同类型的换热器，例如板式、管壳式、蓄热式等；填料和板式精馏塔；全混釜和管式反应器等等。针对某些单元操作已经发表有很多著作，本章最后的参考文献中列出了一些十分重要的典籍。在进行本设计项目训练时，他们应该对这些参考书非常熟悉，因为在其他课程中已经使用过这些书。其中的一些书籍只提供关于某主题的概论性介绍，主要着眼于本科生课程教学，重点在基本理论。另一些则侧重于如何将基本原理应用于设备设计，并包括相关设计方法的细节及有用的设计数据。对于设计工作而言，需要的是设计手册，本章结尾处同样列出了一些设计手册。

关于不同类型设备及其相关结构特点的综述，可参考Bassel(1990)以及Peters和Timmerhaus(1991)，Ulrich（1984），Coulson和Richardson（第6卷，1993），Walas（1988）的书籍。这些书籍就不同类型的设备以及设备设计方面的新进展给出了大量的参考文献。一些详细设计信息可参考Perry化学工程师手册（1997）。有时候仅依赖于10年前出版的书籍中所提供的方法还不足以完成设计，设计工程师必须随时注意熟悉新方法和新进展。在某些领域，化工设计的发展变化没有那么快，一些早期的文献仍具有很高的参考价值，例如Kern（1950）。然而，为了高效的做出设计，密切关注随时发生的变化和应用最新知识十分必要。刊登在Chemical Engineering（N.Y.），Hydrocarbon Processing 以及Chemical Engineering Progress上的文章是最新信息的很好的来源。

装置的设计应该遵循下列准则（或其中的一大部分）

（a）操作必须安全，经爆炸、火灾及针对操作人员的危险降至最低。（b）必须实现预期的功能，满足设计要求。（c）必须是经济上可行的设计

（d）应尽量减少保养及维护工作，尽量减少操作成本及公用工程需求。

（e）所设计的设备在指定设计能力下运行时各项费用应为最小。通常还要求设备能在负荷增加或减少时“满意地”运行，此时运行成本会有所上升。（f）设备必须在工厂的整个预期年限内都能（正常）运行。（g）设计必须具有可行性（可以建造和操作）。

设计必须被所有的相关部门接受，还可能要满足其他的一些要求。

当装置设计完成后，必须写出完整的设计技术报告，其中必须详细给出所有相关设计计算的细节、使用的数据以及所用设计方法中隐含的假设/限定条件。要给出完整的设计说明书及详细（按比例绘制）的工程图纸。必须提供足够的细节以精确计算设备的费用，并使设备能够得以建造（如果获得批准）。

6.1.1 并非化工专业的所有的学生都掌握了已教授的全部基本原理，很多学生对于自己将基本理论转化为工程设计的能力有所怀疑。一些学生发现，在饱尝了预先把所有条件都给定的课本型练习的“大餐”之后，很难适应这种开放式的（经常还是定义得比较模糊的）设计问题。有必要认清的是在设计任务的第一阶段要对已获得的信息（有时候这些信息还是矛盾的）进行整理，这些信息将构成设备设计的基础。以下列出13条要点的目的是给那些为解决设备设计问题而感到困惑的学生提供及时的帮助和指导。参考其它一些详述一般性设计方法的书籍，如Ray（1985），Peters和Timmerhaus(1991)，Ulrich（1984），Walas（1988）等，应该会有所帮助，针对一些特定课题，预读杂志文章和设计案例分析文献很有必要。（Ray 和Johnston(1989)，Austin和Jeffreys（1979））

有时候一些功课成绩较好的学生对于所要求的设计也会感到困难，特别是当他们所获得优异成绩部分地是靠良好的记忆力和对课本类型问题的掌握而取得时。但是好的设计工作不靠记忆，而依赖于对工程原理的充分认识和理解。好学生一般都具有这样的品质，但还没有充分意识到它们的重要性。这些要点在随后的设计中仍然有用，他们可以帮助确认没有忽略仁和中药的设计方面。以下简要的几点说明并不是对设计过程的详细分析，而是给出了一些用于指明大体方向的建议。

怎样开始设备设计 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.总结

6.2 标准和规范

6.3 设计中的其他问题

化工设备设计教案篇2

各种标准件以及零部件、焊接节点等构成化工设备总图, 若需要通过软件对这些化工设备常用结构进行参数化设计, 那么设备总图的绘制就只需要将标准件、零部件以及焊接节点图等进行整个拼合即可。这个过程非常接近手工绘图的习惯, 能够大大节省设计人员在设计上的脑力劳动, 并且能够以最好最快的速度完成任务。

1 绘图环境初始化设计

设计工作者在进行图像的绘制时, 首先应当对绘图纸的图幅以及比例进行确认, 第二步再对内外框以及标题栏进行绘制, 以及确定所需要的绘制工具等。运用计算机来图形的绘制时, 还是应当按照实际需要来完成初始化绘图环境, 其中主要包括了:1) 对图纸大小的设置;2) 对单位格式以及精度进行设置;3) 对绘图步长进行设置;4) 对图纸的图层、线型以及颜色进行设置;5) 调整线型比例;6) 对尺寸进行标注设置;7) 绘制标题栏;8) 按照图幅、绘图比例来绘制图框, 并运用标题栏。

对化工设计操作人员而言, 这些设置均有着非常重要的意义, 为此编制一个能够使这些初始化设计工作的参数化, 这时用户只需要根据要求输入所需要的参数即可, 这时计算机将根据设置的相关数据生成相应的绘图环境。这就能够大大节约工作时间, 并有效减少劳动行为。

2 固定管板换热器中管板的参数化设计

换热器是化工行业中非常普通的化工设备, 主要是用于能量的相互传递。换热器的设计在化工设备的设计中有非常重要的意义, 而其中管板的设计更为重要。在以往传统的手工绘制管板中, 对管子的排列既浪费时间又需要耗费较多经历, 但仍然不能够保证其精度。但是若将管子的排列方案进行改变, 那么管版图又必须重新绘制, 为此, 对管板进行参数化设计就显得尤为重要。

管板参数化设计的主要结构:在绘制管板施工中, 若不能够准确把握布管中心连线以及换热管束最外层的包络线, 那么势必会影响到管板参数化的设计结果。通过5个子函数HT4-HT8来完成这一难题。

运用子函数HT4来明确布管的圆半径RL, 同时RL=DL/2, 而DL则主要是布管限定圆直径。DL=Di-2b3。

发挥子函数HT5的效用, 将列管的根数n、管间的距离S以及分程线处的y坐标用作第一根换热管的中心, 同时运用Pt1 (X1, Y1) 以及Pt11 (X1, Y1) 进行换算。

运用子函数HT6来构造数学模型, 通过计算机来实现对管板限定圆内中的换热管中心点查找的目的, 随后将其中心点的位置绘制出来, 并将这些点连接绘制出来, 最终查找到在换热管束外部的换热管中心点, 这就使包络线的绘制更加便捷。

运用HT7, HT8来补充子函数HT5以及HT6设计过程中, 出现遗漏的换热管束最外层换热管中心点, 并进一步完善绘制而成的包络线。该程序能够非常方便地在输入子函数HT1将所需要的几个参数提出, 也就是说能够通过自我生成完成相关要求及规范得出完整的管板施工图。通过该程序绘制而成的管版图, 其密封面为平面, 若有需要只需要对程序稍加修改扩充, 就能够将密封面转变为平面、凹凸面等各种所需要的选型, 这就有效提高了本程序的可用氛围。该程序有效提升了管板设计的效率及质量, 也更加便于对换热器的选择。

3 化工设备焊接节点库的参数化设计

焊接对化工设备而言, 是制造容器中非常重要的一道工序, 同时焊缝质量的好坏也直接决定了容器的安全性。在对化工设备进行绘制的过程中, 需要将不同的焊接接头运用相应的文字或代号来明确那种型式运用那种焊缝。但针对重要焊缝的绘制, 不仅需要运用文字来说明, 同时还需要将其局部放大, 来准确把握焊接接头的坡口形状和尺寸, 这就称之为焊接节点图。运用传统手工绘制方法, 需要将每一个焊接节点进行重复绘制, 这就无疑会耗费大量的时间和经历, 因此通过参数化设计能够大大节约时间, 提高工作效率。本程序库将所有的焊接节点均纳入到了其中。并通过对外开放以及允许更新等方式来不断添加数据库中的节点, 进而提高本程序的可用范围。

运用改成启动非常的方便且简单, 首先通过屏幕菜单为用户提示相应的装配图图幅以及比例, 随后选择适用的标准节点, 或应用用户自定义节点的方式, 在明确标准节点后, 随之通过屏幕将各焊接节点图进行排列展示 (如下图) 。设计者这时通过鼠标的选择就能够获得需要的节点接口, 在完成选择后, 该节点图随后会直接插入到相应的位置中, 使设备图更加完整。下一步操作也仅需要用户通过NEXTPAGE框选择就能够完成, 最后用户可以通过EXIT框从系统中退出。[3]若设计者需要进行节点的自定义, 则可以通过屏幕中的相关提示, 键入相对应的节点图名称, 非常简单地操作就能够获得设计者需要的节点。这种方法首先需要将设计者绘制好的图样作成块键入到硬盘中。该程序为设计者提供了非常便捷高效的操作方法, 大大缩短了重复操作的时间, 提高了设计的效率和质量, 同时为设计者提供了多种节点型式。

参考文献

[1]付平, 蔡汉明, 吴俊飞.化工设备常用结构的参数化设计[J].青岛化工学院学报 (自然科学版) , 2002.

[2]付平, 吴俊飞.化工设备通用零部件的参数化设计[J].机械, 2005.

探讨化工设备设计中的注意问题篇3

关键词：化工生产设备;设计;安全问题;腐蚀问题;探究

中图分类号： TQ053.3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）30-182-2

0 引言

近年来，我国化工生产行业发展较快，化工生产在满足人们需求的同时，也使得人们对于它的要求越来越高。因此，提高化工生产水平是关键所在，而化工生产水平很大程度上受化工生产设备所影响。设备是企业生产的核心所在，对于化工企业更是如此，由于化工生产中会有很多的强酸强碱以及腐蚀性的物质，因而其对设备的要求相比于其他生产更加严格。因此，相关化工设备设计人员在对化工设备设计时，要综合考虑安全、环保等多方面因素，更好地保证化工生产环节的顺利进行，从而促进我国化工行业的进一步稳定、高效的发展。

1 化工设备设计需要注意的安全问题

安全对于企业生产来说是前提，更是关键，在化工生产中亦不例外，安全问题是化工设备设计需要注意的首要问题。目前很多的化工厂出现了较为严重的爆炸事故，追其原因，很多都是化工设备设计过程出现问题，从而造成的悲剧。由此可见，化工设备设计中的安全问题是多么重要，化工设备设计不合理不仅制约了化工企业的生产和发展，而且会给人员的安全构成威胁。因此，在化工设备设计中要优先考虑其安全问题，主要从以下三方面考虑。

第一，化工生产工作中存在的安全隐患比较多，所以在化工设备设计中一定要注意设计结构的合理性，所有承压部件的焊缝必须要采用全焊透的焊缝结构型式。

第二，化工生产过程会伴随着大量的化学反应，这些化学反应很多都是未知的，在反应过程中，由于环境因素以及其他各方面因素很有可能导致反应发生剧变，使得反应容器受损，严重的甚至发生爆炸。因此，对于反应器的设计要全面、综合的考虑到各方面因素，以防止反应剧变所造成的安全事故。

第三，化工生产中还会伴随着大量有毒有害气体生成，这些有毒气体一旦逸散到空气中，会给生产人员生命健康造成威胁，严重的甚至导致死亡。因此，在对化工设备设计生产时，要严格对其气密性进行控制，防止在化工生产过程中化学反应所产生的有毒有害气体逸散到空气中，保证物料生产安全性的同时，使人员生命健康也得到保障。总之，在化工设备设计生产过程中，安全问题事关重要，它关乎着化工企业的发展和人员的生命健康。因而，在设计时要将安全问题放在第一位，还要要综合考虑可能发生的一切严重后果，严格注意化工设备设计中的细节问题，从而保障化工设备在生产过程中的安全与高效。

2 化工设备设计需要注意的腐蚀问题

腐蚀问题是化工设备设计时需要注意的核心问题，由于化工生产过程伴随着大量强酸强碱以及腐蚀性的物质生成，使得设备会受到严重的腐蚀，导致设备出现损坏，从而造成一系列不可预知的后果，给企业造成严重损失的同时，也给人员生命安全构成威胁。因此，笔者从以下几方面详细论述化工设备设计需要注意的腐蚀问题。

2.1 化工设备腐蚀的分类

化工设备种类较多，受到腐蚀的情况也各不相同，按照不同的分类标准，可以将其分为以下几类。

第一，按腐蚀面积对化工设备进行分类，可将其分为局部腐蚀和全面腐蚀两类。局部腐蚀是指设备的其中一部分受到腐蚀，例如缝隙、小孔等;而全面腐蚀是指设备整体遭到腐蚀，这一情况相对较为严重，对设备影响较大，不加以控制会出现严重的后果。

第二，按腐蚀材质进行分类，可将其分为金属腐蚀和非金属腐蚀两类。金属腐蚀按腐蚀类型进行分类，又可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀三类，其中电化学腐蚀是最为严重的一类，对设备的危害也最严重，而物理腐蚀和化学腐蚀相对较弱。

2.2 化工设备受到腐蚀的原因分析

2.2.1 内部原因

一些化工设备在设计中没有按照规定的要求进行制作，导致其质量出现严重的问题，设备抗腐蚀能力也相对较低，这使得化工设备在后期的化工生产中很容易就受到一些化学物质的腐蚀，从而受到损坏。另外，化工设备的抗腐蚀能力还与其外部形状和内部构造有关，一旦设备设计中忽略了这一要素，必然导致化工设备腐蚀现象的发生。

2.2.2 外部原因

本文主要分析三种常见的金属腐蚀发生的原因。

第一，电化学腐蚀。它是化工设备腐蚀中最为严重的一类腐蚀，由于化工生产过程会伴随大量的酸碱物生成，使得环境中也出现这些酸碱物质，这些酸碱物质在环境中很容易形成电解质溶液，进而与金属设备形成原电池，导致金属设备发生电极反应受到腐蚀，这类腐蚀现象十分严重，会对设备造成严重的影响;

第二，化学腐蚀。仅次于电化学腐蚀的是化学腐蚀，它是由于金属设备直接与环境中的酸碱等物质发生化学反应而出现的腐蚀现象，这类腐蚀相对较弱;

第三，物理腐蚀。物理腐蚀是由于设备运行生产过程中受到摩擦、碰撞等物理因素而发生的设备损坏、腐蚀的现象，这一类腐蚀比较容易控制，对设备的损坏程度较小。

2.3 化工设备发生腐蚀的危害

化工生产中一旦设备受到腐蚀，必然会导致其生产能力受到影响，严重的甚至直接导致设备损坏，无法继续使用，这就给生产过程造成严重的困扰，大幅度降低了化工企业的经济效益，同时也给设备后期维修工作造成巨大压力。因此，在化工设备的设计中对于防腐能力的考虑十分关键，对于化工生产环节的顺利进行起到重要的促进作用。

2.4 化工设备的防腐蚀设计

化工设备中的防腐蚀设计要求要按照以下两个方面进行。

第一，选材设计。在对化工设备进行选材时，要选择抗腐蚀能力强的材料，这对于设备后期的生产十分关键。目前，很多企业在设计化工设备时为了减小成本，选择一些抗腐蚀能力较差的材料进行生产，这使得生产出来的设备在后期运行和生产中很容易受到腐蚀，从而给生产厂家造成更加严重的损失。因此，在选材上要优先选择抗腐蚀能力强的材料。

第二，结构设计。在对化工设备进行外形设计时，要对其结构进行严格要求，尽量避免接缝情况的发生，因为接缝越多其抗腐蚀能力越差，在后期生产中越容易受到腐蚀。

3 化工设备设计需要注意的环境生态问题

化工设备设计中还要注意环境生态问题，在化工设备设计中，安全问题是首要问题，腐蚀问题是核心问题，而环境生态问题则是根本问题，它是时代要求下的一种可持续发展的理念，需要贯穿到整个化工生产当中。化工生产在满足人类需求的同时，也对人类生存的家园造成破坏，化工生产过程中废气、废液的生成对于环境造成严重的污染，制约了可持续发展理念的深入和落实。因此，在化工设备设计中，要将环境生态问题考虑在内，以可持续发展作为设计理念，从而对化工设备进行设计生产，以保证资源的有效利用，从而实现绿色生产。另外，还要对化工设备设计人员进行绿色生态文化教育，给他们灌注“节约资源，保护环境”的生态理念，使其以这种可持续的生态理念去进行化工设备的设计和开发，从而更好地让设备在化工生产中体现出绿色生产的价值。

4 结束语

综上所述，化工设备对于化工企业的生产来说至关重要，化工设备设计在一定程度上决定着化工生产过程能否顺利进行。因此，对于化工设备的设计一定到科学、合理，要综合考虑安全问题、腐蚀问题以及环境生态问题，使得化工设备在实际生产中不会存在安全隐患，而且达到绿色生产的理念。只有化工设备设计中全面考虑到了以上三点问题，才能确保化工生产环节的顺利进行，保证企业取得良好经济效益的同时，也在一定程度上推动化工企业的长久、稳定、健康的发展。

参考文献

[1] 周强，苏彦峰.浅谈化工设备设计中应注意的问题[J].化工管理，2016（17）：32.

建筑设备教案（定稿）篇4

科任：石忠信

2014年2月10日

单元一建筑内部给水系统第1节室内给水系统的分类及组成

第1~2课时

一、教学目标：

1、了解建筑给水系统的分类；

2、了解室内给水的组成。

二、教学重点：建筑室内给水系统的分类与组成。

三、教学难点：建筑室内给水系统的分类与组成。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内给水系统的分类

建筑内部给水系统根据用途一般可分为以下三类：

1.生活给水系统——供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。

1）生活饮用水系统

2）杂用水系统

目前国内通常将饮用水与杂用水系统合为一，统称生活给水系统。

特点：(1)用水量不均匀

(2)水质应达《生活饮用水卫生标准》

2.生产给水系统——供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。

特点：用水量均匀；水质要求差异大。

3.消防给水系统——供给各类消防设备

特点：用水量大；对水质无特殊要求；压力要求高。

分类：消火拴给水系统；制动喷水灭火系统。

4.给水体制

1）独立的给水系统

2）共用给水系统

例：生活、消防给水系统；生产、消防给水系统；生活、生产给水系统；生活、生产、消防给水系统

二、室内给水系统的组成1.引入管（进户管）

室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。

2.水表节点

引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。

有旁通管的水表节点

一般水表节点

3.给水管道：干管、立管和支管。

4.给水附件：调节和控制作用的各类阀门，各式配水龙头、仪表等。

5.升压和贮水设备：水泵、水箱和气压贮水设备、水池。

6.室内消防设备：消火栓和自动喷洒消防设备。

七、小结：通过本节学习了解室内给水系统任务、分类和组成；掌握室内给水系统的特点。

单元一建筑内部给水系统

第2节室内给水系统常用管材、管件和附件

第3~4课时

一、教学目标：熟悉室内给水系统常用管材、管件、附件的种类、作用和适用条件。

二、教学重点：给水系统附件的种类和适用条件。

三、教学难点：给水系统附件的种类和适用条件

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内给水系统常用管材 1.钢管

a.优点:强度高，重量轻，光滑，易加工和安装。

缺点:易腐蚀，价格较高。

b.分类：焊接钢管

无缝钢管 2.铜管

a.特点：经久耐用、卫生等。

b.适用范围：高纯水制备、输送饮用水、热水和民用天燃气、煤气、氧气及对铜无腐蚀作用的介质。

c.常见规格:见表1-3 3.铸铁管（一般为灰铸铁管）

a.优点：耐腐蚀、寿命长、价格低等；

缺点：性脆、自重大、长度小。

b.适用范围：埋地给水管道、室内排水管道。

c.表示方法：

直径规格用公称直径表示，符号为“DN”，单位为mm。（常见规格见表1-4、表1-5）

d.分类：

铸造方法不同: 砂型离心铸铁管、连续铸铁管 4．塑料管

a.特点：

耐腐蚀，不燃烧，无味，质轻而坚，表面光滑，b.表示方法：

易安装

用公称外径×壁厚表示，符号为“de×e”，单位均为mm

（常见规格见表1-6）

c.常见类型：

（1）给水硬聚氯乙烯管（PVC-U）

（2）给水高密度聚乙烯管（HDPE）

d.使用范围：广泛用于室内给排水管段。5．铝塑复合管

a.分类：冷热用铝塑复合管

燃气用复合管

b.尺寸规格：见表1-7。

二、常用管件

1．钢管件

（1）焊接钢管管件

（2）无缝钢管管件

2．可锻铸铁管件

3．给水铸铁管件

4．给水用硬聚氯乙烯管件

5．给水用铝塑复合管件

四、室内给水系统常用附件

1.配水附件

用以调节和分配水量，一般指各种冷热水龙头。

2.控制附件（一般指各种阀门）

a.作用：启闭管路、调节水量和水压。

b.常用的给水控制附件有：

闸

阀

截止阀

止回阀

旋塞阀

球

阀

浮球阀

3.水表

a.作用：

计量用户用水量（常为“流速式水表”）

b.分类：

按叶轮构造不同分为：旋翼式

和螺翼式

七、小结：通过本节学习了解室内给水系统的分类、管件、及附件的种类和重用。

单元一建筑内部给水系统

第3节室内给水系统的给水方式及常用设备

第5~6课时

一、教学目标：熟悉室内给水系统的给水方式、类型和适用条件；了解室内给水

系统的常用设备。

二、教学重点：室内给水系统的给水方式、类型和使用条件。

三、教学难点：室内给水系统的给水方式和使用条件。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、给水系统的给水方式

给水方式的基本类型有以下几种：

（1）直接供水方式（征得供水部门同意）

（2）设置水箱的供水方式

（3）设置水泵的供水方式（征得供水部门同意，设连通管）

（4）水泵和水箱联合工作的供水方式

（5）设气压供水装置的供水方式

（6）分区供水方式

1.直接给水方式

适用条件：外网的水压在一天中的任何时刻均能满足室内水压要求。

主要特点：简单，经济，无能耗，易管理

2.设水箱的给水方式

适用条件：

室外管网水压周期性不足及室内用水要求水压稳定，并且允许设置水箱的建筑物。

主要特点：

a.简单，经济，无能耗，易管理。

b.利用水箱的固定安装高度，实现减压或稳压供水。

3.设水泵的给水方式

适用条件：外网的水压经常性不足

图（a）:设水泵的给水方式图（b）:水泵从贮水池吸水

a.建筑内部用水均匀时，采用恒速水泵供水

b.建筑内部用水不均匀时，宜采用自动变频调速水供水 4.设水池、水泵和水箱的给水方式

适用条件：

外网的水压经常性不足且建筑内部用水不均匀。

主要特点：

a.由水泵向小型水箱及时供水，保证系统水压；

b.采用恒速水泵增压，确保高效工作；

c.通过水箱调节供水和用水之间的不平衡流量。

5.设气压给水装置的给水方式

适用条件：

室外管网水压经常不足，不宜设置高位水箱的建筑。

主要特点:

a.利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送流量;

b.设备简单，管理方便，可置于建筑中任意部位。6.分区供水方式

适用条件：

外网的水压只能满足建筑物下面几层供水要求时。

主要特点:

a.竖向分区，下区采用直接给水方式，上区采用水泵（或水泵、水箱联合）供水方式；

b.充分利用外网的水压，节耗；

c.节省设备投资，降低基建费用，利于设备维护。

二、常用设备

1.贮水设备

作用：增压、稳压、减压、贮存一定水量。

材料：钢制水箱、钢筋混凝土水池、玻璃钢水箱。

防腐：钢板水箱内外均应防腐，防腐涂料无毒。

2.升压设备

在建筑内部的给水系统中，一般采用离心式水泵。选择水泵应以节能为原则，使之大部分时间保持高效运行。

（1）建筑给水系统中水泵按进水方式分为直接抽水和水池、水泵抽水两种。

3.气压给水设备

利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送水量的装置。

（1）气压给水装置的组成及分类

1）组成：密闭罐、空气压缩机、水泵、控制器材等。

七、小结：通过本小节的学习熟悉室内给水系统的给水方式、类型和适用条件；了解室内给水系统的常用设备。

单元一建筑内部给水系统第4节室内热水供应系统

第7~8课时

一、教学目标：熟悉室内热水供应系统的分类和组成；了解热水的温度标准和集

中热水供应系统管道布置。

二、教学重点：内热水供应系统的分类和组成。

三、教学难点：内热水供应系统的分类和组成。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内热水供应系统的分类及组成

二、热水的温度标准

生活用热水的使用温度与卫生器具的种类、使用对象等因素有关，其中淋浴用水应根据气候条件、使用对象和使用习惯确定。幼儿园和体育馆应为35℃，其余一般均为40℃；饮用水为100℃；洗衣用水为30～60℃；餐厅用水：洗碗机为60℃，餐具过清为70～80℃；餐具消毒水温不宜超过80℃；一般洗涤宜用45℃。生产用热水使用温度应根据工艺要求或同类型生产实践数据确定。

三、集中热水供应系统的管道布置

热水管网配水干管的布置形式和给水干管的布置形式相同，有上供下回式和下供上回式两种。热水系统按循环管道的情况不同，可布置成以下三种系统。

(１)全循环热水供应方式

特点

①系统中热水配水管网的水平干管、立管、甚至配水支管都设有循环管道。

②该系统设循环水泵。

适用范围

高级宾馆、饭店、住宅等建筑。

(２)半循环热水供应方式

特点：

系统只在热水配水管网水平干管设循环管道

适用范围：全日和定时供应热水的建筑

（３）不循环热水供应方式

特点：系统中热水配水管网的水平干管、立管、配水支管都不设任何循环管道

适用范围：小型和使用要求不高的定时热水供应系统或连续用水系统

七、小结：通过本节学习熟悉室内热水供应系统的分类和组成；了解热水的温度标准和集中热水供应系统管道布置。

单元一建筑内部给水系统第5节室内给水系统的安装

第9~10课时

一、教学目标：了解室内给水系统管路的布置、敷设和安装程序并熟悉施工规范。

二、教学重点：室内给水系统管路的布置、敷设和安装及施工图的识读。

三、教学难点：室内给水系统施工图的识读。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、给水管道的布置与敷设 1.管道布置

给水管道布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及供暖、通风空调、供电等其他建筑设备工程管线等布置因素影响。布置管道时，应处理和协调好各种相关因素的关系。

（1）基本要求

1）确保供水安全和很好的水利条件，力求经济合理所有管段宜短、直。

引入管（a）从用水量大或不许断水处引入；若用水均匀，可从中部引入。（b）数量：一般设一根；若不允许断水或室内消火栓数量超过10个时设两根，且应由不同的市政管道自建筑物不同侧引入，若只能同侧引入，间距需≥10m。2）保护管道不受损坏

避开重物和生产设备基础；不宜穿过伸缩缝和沉降缝(需穿过时采取保护措施，如：软性接头法、螺纹弯头法、活动支架法);不宜设置在环境污浊处。3）不影响生产安全和建筑物的使用不宜穿过配电间；不防碍生产操作和交通运输；远离危险物。4）方便安装维修的原则管道周围要留有一定的空间，以满足安装、维修的要求，保证给水管道与其它管道和建筑结构的最小净距离。需进人检修的管道井，其通道宽度不宜小于0.6m。

（2）布置形式

1）按供水可靠程度要求可分为：枝状和环状

2）按水平干管的敷设位置可分为：上行下给式、下行上给式、中分式。同一幢建筑的给水管网也可同时兼有以上两种形式。

2.管道的敷设

据建筑物对卫生、美观方面的要求不同，建筑内部给水管道敷设分为：（1）明装

施工、维修方便，造价低；影响美观，易结露、积灰，不卫生。（2）暗装

卫生、美观；施工复杂，维修不便，造价高。

给水管道与其他管道同沟敷设时，给水管道应位于热水和蒸汽管下方，排水管上方。

3.管道的防护

4.湿陷性黄土地区管道敷设

二、室内给水系统安装

1.室内给水管道安装的基本技术要求

（1）所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备必须具有质量合格证明文件，规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。（2）主要器具和设备要有完整的安装使用说明书；

（3）管道穿地下构筑物时考虑防水措施；

（4）明装管道成排安装时，直线部分要平行；直线部分和弯曲部分要保持一定距离；

（5）支、吊、托架安装位置要准确,埋设平整牢固，与管子接触紧密，间距不应大于规范规定的最大间距；

（6）立管管卡安装必须符合规定。层高当层高小于或等于5m时、每层安装一个、安装高度为1.5～1.8m；楼层高度大于5m，每层不得少于2个；

（7）设的套管时顶部高出装饰地面20mm、卫生间设的套管时顶部高出装饰地面50mm，下面与楼板底面平齐；

（8）给水支管装有3个或3个以上的配水点的支管始端，均装可拆卸连接件；

（9）热水在上、冷水在下；热水在左、冷水在右；

三、室内消防给水系统安装

1.室内消防给水系统的分类及组成

四、建筑中水系统安装

概念：中水系统是由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体，是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。

作用：可用于冲洗厕所、绿化、汽车冲洗、道路浇洒、空调冷却、消防灭火、水景、小区环境用水（如小区垃圾场地冲洗）、锅炉湿法除尘等。

七、小结：通过本小节的学习了解室内给水系统管路的布置、敷设和安装程序、熟悉施工规范并学会识读给水系统施工图。

单元二建筑内部排水系统第1节室内排水系统的分类和组成

第11~12课时

一、教学目标：了解排水系统的分类；熟悉排水系统的组成。

二、教学重点：掌握室内排水系统的分类和组成。

三、教学难点：室内给水系统的分类和组成。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、排水系统的分类

根据所排污（废）水的性质，室内排水系统可以分为以下三类： a 生活污水排水系统 b 工业污（废）水排水系统 C 雨雪水排水系统

二、排水体制

以上三种污（废）水是采用一个管道系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管道系统来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制（排水体制）。

2.分类

排水体制一般分为合流制和分流制。3.排水体制的选择：

根据污（废）水性质，污染程度，结合室外排水系统体制和有利于综合利用与处理要求，以及室内排水点和排出口位置等因素决定。

并遵守以下规定：

（1）新建居住小区应采用生活污水与雨水分流排水系统；

（2）建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水体制；（3）下列建筑排水应单独排至水处理或回收构筑物；

（4）建筑物的雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。

三、排水系统的组成

一般建筑物内部排水系统由下列各部分组成，如图所示。1.污（废）水受水器 2.排水管道

由排水支管、排水横管、排水立管、排水干管与排出管等组成。3.通气管

有伸顶通气管、专用通气立管、环形通气管等几种类型。4.清通装置

一般指检查口、清扫口、检查井以及自带清通门的弯头、三通、存水弯等设备。

5.提升设备

常用的提升设备有水泵、气压扬液器、手摇泵等。

七、小结：通过本小节的学习了解排水系统的分类并熟悉排水系统的组成。

单元二建筑内部排水系统

第2节室内给水系统常用管材、管件及卫生器具

第13~14课时

一、教学目标：熟悉室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类、作用和适

用条件。

二、教学重点：室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类。

三、教学难点：室内给水系统常用附件的种类和适用条件。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、排水系统常用管材及选用

建筑内部排水系统常用管材主要有建筑排水塑料管、排水铸铁管。1.排水铸铁管

出厂时内外表面均未作防腐，其外表面的防腐需在施工现场操作。2．建筑排水塑料管

规格：用公称外径（de）×壁厚（e）表示。

特点：具有优良的化学稳定性，耐腐蚀，物理机械性能好，不燃烧，无不良气味，质轻而坚，比重小，表面光滑，容易加工安装，在工程中被广泛应用。

适用于：输送生活污水和生产污水。3.排水管材的选用（1）生活污水管道

应使用铸铁管和塑料管，由成组洗脸盆或饮水器到共用水封之间的排水管和连接卫生器具的排水短管，可使用钢管。

（2）雨水管道宜使用塑料管、铸铁管、镀锌钢管和非镀锌钢管，悬吊式雨水管道应选用钢管、铸铁管和塑料管。易受振动的雨水管应使用钢管。

二、排水系统常用管件、附件及选用 1.铸铁管件 2.硬聚氯乙烯管件 3.存水弯

作用：在其内形成一定高度的水封，阻止排水系统中的有害气体或虫类进入室内，保证室内的环境卫生。

类型：主要有S型和P型两种。

三、卫生器具及选用

七、小结：通过本节学习熟悉室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类、和适用条件。

单元二建筑内部排水系统第3节屋面雨水排水系统

第15~16课时

教学目标：

1、了解屋面雨水系统的类型和管道的布置要求；

2、熟悉雨水系统的常用管材和雨水斗。

二、教学重点：屋面雨水排水系统的类型、布置要求及常用附件。

三、教学难点：屋面雨水排水系统的类型、布置要求。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、屋面雨水系统的主要类型 1．檐沟外排水系统

组成：（1）檐沟（2）雨水斗

（3）水落管常采用Φ75mm、Φ110mmUPVC排水塑料管、镀锌钢管,间距8～6m。

适用于：普通住宅、一般公共建筑、小型单跨厂房

2．天沟外排水系统

工作过程：雨水→屋面→天沟→雨水斗→立管→地面或雨水管规定：天沟坡度i≦0.003，伸出山墙0.4m。适用于:多跨度厂房、库房的屋面雨水排除。

二、雨水系统的管材与雨水斗 1.雨水管管材

重力流排水系统的多层建筑宜采用建筑排水塑料管,高层建筑宜采用承压塑料管、金属管等。

压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等，其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的净水压。用于压力流排水的塑料管，其管材抗变形压力应大于0.15MPa。

2.雨水斗

作用：是迅速地排除屋面雨雪水，并能将粗大杂物拦阻下来。

目前常用的雨水斗为65型雨水斗、79型雨水斗、87型雨水斗 ,平箅式雨水斗和虹吸式雨水斗等。

三、雨水管道的布置要求

1.在建筑屋面各汇水范围内，雨水排水立管不宜少于2根。

2.高层建筑裙房屋面的雨水应单独排放；阳台排水系统应单独设置。阳台雨水立管底部应采用间接排水。

3.屋面排水系统应设置雨水斗，不同设计排水流态、排水特征的屋面雨水排水系统应选用相应的雨水斗。对于屋面雨水管道如按压力流设计时，同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。4.屋面雨水排水管的转向处宜作顺水连接，并根据管道直线长度、工作环境、选用管材等情况设置必要的伸缩装置。

5.重力流雨水排水系统中长度大于15m的雨水悬吊管应设检查口，其间距不宜大于20m，且应布置在便于维修操作处。有埋地排出管的屋面雨水排出系统，立管底部应设清扫口。

6.寒冷地区，雨水立管应布置在室内。雨水管应固定在建筑物的承重结构上。

七、作业：P67 第5、6题

单元二建筑内部排水系统第4节室内排水系统安装

第17~18课时

教学目标：

1、了解室内排水管道的布置、敷设和安装程序；

2、熟悉安装规范；

3、识读排水系统的施工图。

二、教学重点：室内排水系统的安装和施工图的识读。

三、教学难点：室内排水系统施工图的识读。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内排水管道安装１.一般规定

(1)生活污水管道应使用塑料管、铸铁管或混凝土管。成组洗脸盆或饮水器到共用水封之间的排水管和连接卫生器具的排水短管，可使用钢管。(2)雨水管道宜使用塑料管、铸铁管、镀锌和非镀锌钢管或混凝土管等。悬吊式雨水管道应选用钢管、铸铁管或塑料管。易受振动的雨水管道（如锻造车间等）应使用钢管。

２.排水管道及配件安装要求

(1)埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验。(2)生活污水管道的坡度必须符合设计要求，设计无要求的，排水铸铁管和塑料管的坡度应符合下表的规定。

(3)排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时，伸缩节间距不得大于4m。

(4)高层建筑中明设排水塑料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。(5)排水主立管及水平干管管道应做通球试验，通球球径不小于排水管管径的2/3，通球率必须达到100%。

6)在生活污水管道上设置的检查口或清扫口。2.排水管道安装

3.排水管道安装的质量控制及允许偏差（1）排水管道及配件安装质量控制及允许偏差 1）主控项目

隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验，其灌水高度不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面高度。

检验方法：满水15min水面下降后，再灌满观察5min，液面不降，管道及接口无渗漏为合格。

二、卫生器具的安装卫生器具的安装程序

七、小结：室内排水系统常用管材有排水铸铁管、建筑排水塑料管。常用卫生器具有四类：便溺用卫生器具（大便槽）、小便器；盥洗淋浴用卫生器具主要有洗脸盆、盥洗台、浴盆、淋浴器；洗涤用卫生器具有洗涤盆、污水盆等；专用卫生器具有饮水器、地漏等。

单元三供暖系统第1节供暖系统的组成及分类

第19~20课时

一、教学目标：了解供暖系统作用、组成、分类和特点；掌握热水供暖系统的特

点

二、教学重点：室内供暖系统的组成和分类。

三、教学难点：室内供暖系统的组成及分类。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、供暖系统的组成

热源供暖管道散热设备

二、供暖系统的分类

按作用范围分：

(1)局部供暖系统：作用范围很小。(2)集中供暖系统：向城市(城镇)或其中某一地区的多个用户供暖。(3)区域供暖系统：作用范围大、节能、对环境污染小，是城镇供暖的发展方向。

按使用热介质的种类不同分：(1)热水供暖系统

低温水：水温低于或等于100℃的热水；

高温水：水温大于100℃的热水(3)热风供暖系统

按散热器连接的供回水立管分：

(1)单管系统：凡热介质顺序流过各组散热器并在它们里面冷却，这样的布置称为单管系统。

(2)双管系统：凡热介质平等地分配到全部散热器，并从每组散热器冷却后，直接流回采暖系统的回水(或凝结水)立管中，这样的布置称为双管系统。

七、小结：通过本节学习了解供暖系统作用、组成、分类和特点；掌握热水供暖系统的特点。

单元三供暖系统

第2节室内供暖系统的系统形式

第21~22课时

一、教学目标：

1、掌握垂直式和水平式系统特点；

2、了解高层建筑热水供暖系统型式。

二、教学重点：室内供暖系统垂直式和水平式系统的特点。

三、教学难点：室内供暖系统垂直式和水平式系统的特点。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、机械循环热水供暖系统的系统型式

（一）垂直式：

1.上供下回式系统

（1-热水锅炉；2-循环水泵；3-排气装置；4-膨胀水箱）

2.下供下回式双管系统

特点：系统的供回水干管都敷设在底层散热器的下面，设专用空气管排气或在顶层散热器上设放气阀排气。

3.中供式系统

特点：总供水干管敷设在系统的中部。易出现的竖向失调。4.下供上回式(倒流式)系统

特点：供水干管敷设在系统的底部，回水干管敷设在系统的顶便于排气。5.混合式系统

由上供下回式系统与下供下回式系统组合特点：用于一般民用建筑或工业建筑 6.同程式系统与异程式系统

同程式系统：各个立管的循环环路长度基本相等

特点：增加了回水干管的长度，耗用管材多

异程式系统：循环环路的总长度都不相等

特点：容易出现远冷近热现象(二)水平式系统优点：系统的总造价低，管路简单、管子穿楼板少，施工方便，易于布置膨胀水箱。

缺点：系统的空气排除较麻烦。(三)高层建筑热水供暖系统的系统型式

特点：系统静压大系统形式决于：外网压力、散热器的能力 1.分层式系统

双水箱分层系统特点：散热器承压能力低时，此连接方式可靠。换热器投资低、入口设备也少、腐蚀因素多。

2.水平双线式系统

特点：各环路的计算流量易保证 3.单双管混合式系统

特点：避免垂直失调散热器能单独调节。

二、蒸汽供暖系统的系统型式原理：蒸汽凝结时放出汽化潜热分类：

低压蒸汽供暖系统： P≤0.07MPa 高压蒸汽供暖系统： P＞0.07MPa 高压蒸汽供暖系统的系统型式

1.上供上回式系统:每组散热器的出口处，安装

疏水器、止回阀、泄水管、空气管等。

2.上供下回式系统:各环路凝结水干管的末端每组散热器进、出口均安装

球阀。

3.单管串联式系统:系统凝结水管末端设置疏水

器。

七、作业：P96 第 1、2、3 题

单元三供暖系统第3节室内供暖系统管道安装

第23~24课时

一、教学目标：

1、了解供暖管道的安装程序；

2、熟悉室内供暖系统管道的安装规范。

二、教学重点：室内供暖系统管道的安装并熟悉安装规范。

三、教学难点：室内供暖系统管道的安装和安装规范。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内供暖管道的安装

安装程序：

供暖总管→散热设备→供暖立管→供暖支管 1.供暖总管的安装：

总控制阀门及入口装置，入口应预留孔洞 2.总立管的安装:位置应正确，穿越楼板应预留孔洞

3.干管的安装:干管安装标高、坡度应符合设计或规范规定 4.立管的安装

垂直式系统:立管由供水干管接出时，对热水立管应从干管底部接出；

蒸汽立管:从干管的侧部或顶部接出； 5.散热器支管的安装: 散热器支管安装时如与立管相交，支管应煨弯绕过立管。支管长度大于1、5m，应在中间安装管卡或托钩。支管上应安装可拆卸件。

6.系统水压试验及调试

(1)水压试验(设计未注明)应符合下列规定：

1)蒸汽、热水采暖系统：以系统顶点工作压力加0.1MPa 作水压试验，同时在系统顶点的试验压力不小于0.3MPa。2)高温水供暖系统：试验压力应为系统顶点工作压力加0.4MPa。3)使用塑料管及复合管的热水采暖系统：应以系统顶点

工作压力加0.2MPa作水压试验，同时在系统顶点的试验

压力不小于0.4MPa。检验方法：

使用钢管及复合管的采暖系统应在试验压力下10min内压力降不大0.02MPa，降至工作压力后检查，不渗不漏。

使用塑料管的采暖系统应在试验压力下1h内压力降不大于0.05MPa，然后降压至工作压力的1.15倍，稳压2h，压力降不大于0.03MPa,同时各连接处不渗不漏。

(2)系统试压合格后，应对系统进行冲洗并清扫过滤器及除污器。(3)系统冲洗完毕应充水、加热，进行试运行和调试。检验方法：观察、测量室温应满足设计要求。7．系统联合试运转和调试

供暖系统安装完毕后，应在采暖期内与热源进行联合试运转和调试。联合试运转和调试结果应符合设计要求，采暖房间温度相对于设计计算温度不得低于2℃，且不高于1℃。

检查方法：检查室内供暖系统试运转和调试记录。

七、小结：通过本小节的学习了解室内供暖系统的安装程序，并熟悉室内供暖系统安装规范。

单元三供暖系统第4节散热器与辅助设备

第25~26课时

一、教学目标：了解散热器与辅助设备构造、工作原理并熟悉其安装要求。

二、教学重点：室内供暖系统散热器及辅助设备的安装。

三、教学难点：室内供暖系统散热器及辅助设备的安装。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、散热器及安装按材质分：铸铁、钢制、其他散热器

按结构型式分：柱型、管型、板型散热器

按传热方式分: 对流型,辐射型

铸铁散热器钢制散热器铜铝散热器

（一）铸铁散热器

优点：结构简单，耐腐蚀，使用寿命长造价低

缺点：金属耗量大，承压能力较低，制造、安装和运输劳动繁重(二)钢制散热器

优点：承压能力高、体积小、重量轻、外型美观缺点：耐腐蚀性能较差

例如：柱型、板型、扁管型、闭式钢串片型和钢制翅片管型对流散热器

（三）铝制柱翼状散热器

铝制柱翼散热器具有耐腐蚀，重量轻，热工性能好，使用寿命长，外形美观的特点

二、散热器的安装：挂装、落地安装 1.散热器的组对

(1)组对材料：对丝、汽包垫片、丝堵、补芯(2)试压与防腐

试压：设计无要求时，应为工作压力的1.5倍，但不小于0.6MPa。检验方法是在试验压力下，试验时间为2～3min，压力不下降且不渗漏。

防腐：散热器的除锈刷油可在组对前进行，也可在组对试压合格后进行。一般刷防锈漆两道，面漆一道。待系统整个安装完毕试压合格后，再刷一道面漆。

2.散热器的安装

程序：画线→打洞→栽埋托钩或卡子→挂散热器形式：明装、暗装、半暗装(1)安装的基本技术要求： 1)散热器的种类规格和安装片数，必须符合设计要求。2)散热器的安装位置应正确。

3)散热器安装必须牢固，平正，美观，支架数量和支承强度必须足够，散热器应垂直和水平。

三、膨胀水箱

膨胀水箱在热水采暖系统中起着容纳系统膨胀水量，排除系统中的空气，为系统补充水量及定压的作用，是热水供暖系统重要的辅助设备之一。

膨胀水箱一般用钢板焊制而成，有矩形和圆形两种外形，以矩形水箱使用较多。一般置于水箱间内，水箱间净高不得小于2.2m，并应有良好的采光通风措施，室内温度不低于5℃，如有冻结可能时，箱体应做保温处理。

四、排气装置

热水供暖系统中如内存大量空气，将会导致散热量减少，室温下降，系统内部受到腐蚀使用寿命缩短、形成气塞破坏水循环，造成系统不热等问题的出现，为保证系统的正常运行，必须及时排出空气。因此供暖系统应安装排气装置。

(1)集气罐

(2)自动排气阀(原理：浮体浮力)(3)手动排气阀(4)除污器

(5)温控与热计量装置

七、小结：通过本小节学习，了解散热器与辅助设备构造、工作原理并熟悉其安装要求。

单元三供暖系统

第5节地面辐射供暖

第27~28课时

一、教学目标：了解地板辐射供暖原理特点；熟悉其施工条件和安装要求。

二、教学重点：地面辐射供暖的施工条件及安装。

三、教学难点：地面辐射供暖的施工条件及安装。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

地面辐射供暖分类：

1、低温热水地面辐射供暖

2、发热电缆地面辐射供暖

一、低温热水地面辐射供暖

1．低温热水地面辐射供暖系统的材料材料的选定：

根据工作温度、工作压力、荷载、设计寿命、现场防水、防火等工程环境要求以及施工性能，经综合比较确定。

2．地面辐射供暖

地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒在加热管内循环流动加热地板，或以低温发热电缆为热源，通过地面以辐射和对流的供热方式向室内供热的供暖方式。

系统组成：加热管、分水器、集水器及其连接管件和绝热材料

加热管：铝塑复合管（以XPAP或PAP标记）、聚丁烯管、交联聚乙烯管、无规共聚聚丙烯管、嵌段共聚聚丙烯管、耐热聚乙烯管

要求：加热管的内外表面应光滑、平整、干净，不有可能影响产品性能的明显划痕、凹陷、气泡等缺陷。

绝热材料：聚苯乙烯泡沫塑料

要求：应采用导热系数小、难燃或不燃并具有足够承载能力的材料，且不宜含有殖菌源，不得有散发异味及可能危害健康的挥发物。

二、发热电缆地面辐射供暖

发热电缆的型号和商标应有清晰标志，冷热线接头位置应有明显标志。发热电缆必须有接地屏蔽层，其发热导体宜使用纯金属或金属合金材料。发热电缆的冷热导线接头应安全可靠，并应满足至少50年的非连续正常使用寿命。发热电缆应经国家电线电缆质量监督检验部门检验合格。

发热电缆安装前应测试发热电缆的标称电阻和绝缘电阻，并做自检记录。发热电缆出厂后严禁剪裁和拼接，有外伤或破损的发热电缆严禁敷设。发热电缆的热线部分严禁进入冷线预留管。

靠近外窗、外墙等局部热负荷较大区域，发热电缆应较密铺设。发热电缆下应铺设钢丝网或金属固定带，采用扎带将发热电缆固定在钢丝网上，或直接用金属固定带固定，发热电缆不得被压入绝热材料中。

发热电缆的布置，可选择采用回折型（旋转型）或平行型（直列型），发热电缆的最大间距，不宜超过300mm；且不应小于50mm，发热电缆距外墙内表面不得小于100 mm，任何位置电缆的弯曲半径不得小于产品规定值，且不得小于6倍电缆直径，其冷热线接头应设在填充层内。

七、作业：P96 思考题第4、5题。

单元三供暖系统第6节室内燃气管道安装

第29~30课时

一、教学目标：了解燃气特性；熟悉燃气管道安装要求。

二、教学重点：室内燃气管道安装。

三、教学难点：室内燃气管道的安装。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、燃气的种类：

优点：高的热能利用率，燃烧温度高，清洁

分类：人工煤气、液化石油气、天然气

1.人工煤气：将矿物燃料(如煤、重油等)通过热加工而得到的。有杂物

特点：具有强烈的气味及毒性，容易腐蚀及阻塞管道。因此，需要净化后才能使用。2.液化石油气：

对石油进行加工处理所获得的副产品（减压、蒸馏、催化裂化、铂重整等）其主要成分是丙烷、丙烯、正(异)丁烷、正(异)丁烯、反(顺)丁烯等。

特点：在标准状态下呈气态，而在温度低于临界值时或压力升到某一数值时则呈液态。3.天然气：

油井钻井中开采出来的可燃气体分类：气井气、石油伴生气；、石油轻质馏分的凝析气田气。

特点：主要成分是甲烷

二、室内燃气管道系统的安装

1-用户引入管；2-砖台；3-保温层； 4-立管；5-水平干管； 6-用户支管； 7-燃气量表； 8-旋塞;活接头；9-用具连接管；10-燃气用具；11-套管；(一)管材

(1)管材及连接方法：

1)低压燃气管道：宜采用热镀锌钢管或焊接钢管螺纹连接；中压管道宜采用无缝钢管焊接连接

2)居民及公共建筑室内明装燃气管道宜采用热镀锌钢管螺纹连接。3)采用无缝钢管焊接连接的场所： ①燃气引入管；

②地下室、半地下室、地上密闭房间内管道； ③管道竖井和吊顶内的管道； ④屋顶和外墙敷设的管道； ⑤锅炉房、直燃机房内管道； ⑥室内中压、燃气管道。

4)暗埋部分应尽量不设接头，明露部分可用卡套、螺纹或钎焊连接。5)燃具与管道连接可采用橡胶管或家用燃气软管，采用压紧螺帽或管卡。6)宜采用平焊法兰棉橡胶垫片，螺纹管件宜采用可锻铸铁件，螺纹密封填料采用聚四氟乙烯带或尼龙绳等。

(2)管道的壁厚应符合设计要求。(二)引入管的安装

(1)引入管不得从卧室、浴室等处引入。(2)住宅的引入管应尽量设在厨房内。

(3)建筑设计沉降量大于50mm以上的燃气引入管，根据情况可采取保护措施：

1)加大引入管穿墙处的预留洞尺寸；

2)引入管穿墙前水平或垂直方向弯曲2次以上； 3)引入管穿墙前设金属柔性管接头或波纹补偿器。(4)引入管穿墙或基础进入建筑物之后，应尽快出室内面。

(5)引入管穿越建筑物基础或墙时设在套管内；缝隙应用柔性的防腐防水材料填塞，用沥青封口。

(三)水平干管

(1)室内燃气干管不得穿过易燃易爆仓库、变电室、卧室、浴室、厕所、空调机房、通风机房等，当不得不穿过时，必须置于套管内。(2)输送干燃气的水平管道可不设坡度。输送湿燃气的管道设坡度，(3)室内水平燃气干管严禁穿过防火墙。

(4)室内水平干管的安装高度不低于1、8m，距顶棚不得小于150mm。(四)立管(五)支管

（六)燃气表的安装

(七)灶具安装

七、小结：通过本节学习了解燃气按来源不同，分为人工煤气、液化石油气和天然气三种，均具有毒性和爆炸性，使用时应注意安全。室内燃气管道系统管材可使用水煤气管或焊接钢管，安装应严密并进行严密性实验，合格之后还应吹扫。

单元四室内给排水及供暖工程施工图

第1节室内给水排水施工图

第31~32课时

一、教学目标：了解管道施工图一般规定、组成及内容，掌握施工图识读方法，熟悉图例、理解设计意图。

二、教学重点：给排水施工图的识读。

三、教学难点：施工图的识读。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、给水（排水）施工图的一般规定 1.比例

给水（排水）施工图选用的比例，宜符合下表规定。2.标高

（1）给水（排水）施工图中标高应以 m 为单位，一般应注写到小数点后第三位。（2）沟渠、管道应标注起点、转角点、连接点、变坡点和交叉点的标高；沟渠宜标注沟内底标高；压力管道宜标注管中心标高；重力管道（排水管道）宜标管内底标高；必要时，室内架空敷设重力管道可标注管中心标高，但在图中应加以说明。

（4）管道标高在平面图、系统图、剖面图中的标注如图所示。

⒊管径

（1）管径尺寸应以mm为单位；

（2）管径表示方法：

水煤气输送钢管（镀锌或非镀锌）、铸钢管，管径以公称直径DN表示（如DN15、DN50）；无缝钢管、焊接钢管（直缝或螺旋缝）、钢管、不锈钢管等管材，管径以外径D×壁厚δ表示（如D108×

4、D159×4.5等）；塑料管材，管径按产品标注的方法表示。

⒋编号

（1）当建筑物的给水引入管或排水排出管的数量超过1根时，宜进行编号。

系统编号的标志是在直径为12mm的圆圈内过中心画一条水平线，水平线上面是用大写的汉语拼音字母表示管道的类别，下面用阿拉伯数字的编号。(2)给水排水立管在平面图上一般用小圆圈表示，建筑物内穿越的立管，其数量超过1根时，宜进行编号。

标注方法是管道类别代号-“编号”，如3号给水立管标记为JL-3，2号排水立管标记为PL2，如图所示。

(3)给水排水附属构筑物（如阀门井、水表井、检查井、化粪池）多于一个时，应进行编号，宜用构筑物代号后加阿拉伯数字方法编号，即构筑物代号-编号。

二、给水施工图常用图例（课本表4-2）

三、室内给水排水施工图 ⒈室内给水排水施工图组成: 室内给水排水施工图一般由设计施工说明、给水排水平面图、给水排水系统图、详图等几部分组成。

2.室内给水排水施工图的内容

(1)设计施工说明阐述的主要内容有给水排水系统采用的管材及连接方法，消防设备的选型、阀门型号、系统防腐保温做法、系统试压的要求及未说明的各项施工要求。

(2)平面图平面图的主要内容有建筑平面的形式；各用水设备及卫生器具的平面位置、类型；给水排水系统的出、入口位置、编号、地沟位置及尺寸；干管走向、立管及其编号、横支管走向、位置及管道安装方式（明装或暗装）等。(3)系统图系统图的主要内容有各系统的编号及立管编号、用水设备及卫生器具的编号；管道的走向，与设备的位置关系；管道及设备的标高；管道的管径坡度；阀门种类及位置等。

(4)大样图与详图大样图与详图可由设计人员在图纸上绘出，也可能引自有关安装图集，其内容应反映工程实际情况。

七、作业：P120 第二题 1、2、3、4、5、小题

单元四室内给排水及供暖工程施工图

第2节供暖施工图

第33~34课时

一、教学目标：熟识室内供暖系统的施工图。

二、教学重点：室内采暖系统施工图的识读。

三、教学难点：供暖施工图的识读。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、供暖施工图的一般规定

室内供暖施工图与室内供暖施工图一般规定应符合《暖通空调制图标准》（GB/T 50114—2001）和《供热工程制图标准》（CJJ/T 78—97）的规定。1.比例

室内供暖施工图的比例一般为1∶200、1∶100、1∶50。2.标高

水、汽管道所注标高未予说明时，表示管中心标高。如标注管外底或顶标高时，应在数字前加“底”或“顶”字样。3.管径

管径的标注方法如图所示。4.系统编号

(1)室内供暖系统以系统入口数量编号，当系统入口数量有两个或两个以上时，应进行编号。系统编号宜标注在系统总管处（如图所示）。

（2）竖向布置的垂直管道系统应标注立管号，如图4-6所示。在不引起误解时，可只标注序号，但应与建筑轴线编号有明显区别。

二、供暖施工图常用图例

供暖施工图图例详见(GB/T 50114—2001)和(CJJ/T 78-97)标准的规定。

三、室内供暖工程施工图 1.室内供暖工程施工图的组成(1)设计施工说明(2)平面图(3)系统图(4)详图

2.室内供暖施工图的内容

(1)设计施工说明主要阐述供暖系统的热负荷、热媒种类及参数、系统阻力；采用的管材及连接方法；散热设备及其他设备的类型；管道的防腐保温做法；系统水压试验要求及其他未说明的施工要求等。

(2)供暖平面图主要内容有供暖系统入口位置、干管、立管、支管及立管编号；室内地沟的位置及尺寸；散热器的位置及数量；其他设备的位置及型号等。供暖平面图一般有建筑底层(或地下室)平面、标准层平面、顶层平面图3张。(3)供暖系统图主要内容有供暖系统入口编号及走向、其他管道的走向、管径、坡度、立管编号；阀门种类及位置；散热器的数量(也可不标注)及管道与散热器的连接形式等。供暖系统图应在1张图纸上反映系统全貌，除非系统较大，较复杂，一般不允许断开绘制。

(4)供暖详图与给水排水施工详图相同，可以由设计人员在图纸上绘制，也可引自安装图集。

七、小结：通过本节学习掌握室内供暖系统的施工图识读方法和供暖系统的表达方式。

单元四室内给排水及供暖工程施工图第3节室内给水排水及供暖施工图识读实训

第35~36课时

一、教学目标：掌握室内给水排水及供暖施工图识读方法。

二、教学重点：室内给水排水及供暖施工图识读。

三、教学难点：室内给水排水及供暖施工图识读。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、室内给水排水施工图识读注意事项

1.应首先对照图纸目录，核对整套图纸是否完整，各张图纸的图名是否与图纸目录所列的图名相吻合，在确认无误后再正式识读。

2.识读时必须分清系统，各系统不能混读。

3.将平面图与系统图对照起来看，以便相互补充和相互说明，建立全面、完整、细致的工程形象，以全面地掌握设计意图。4.各系统按水流方向识读。

5.对某些卫生器具或用水设备的安装尺寸、要求、接管方式等不了解时，还必须辅以相应的安装详图。

二、室内给水施工图的识读方法

给水系统应按水流方向先找系统的入口，按总管及入口装置、干管、立管、支管、到用水设备或卫生器具的进水接口的顺序识读

三、室内排水施工图的识读方法

排水系统应按水流方向以卫生器具排水管、排水横支管、排水立管及排出管的顺序识读。

四、室内给水排水系统施工图的识读举例 1.本工程的设计施工说明

(1)室外给水管接入部分，由建设单位(甲方)自行考虑接入。

(2)系统给水管采用UPVC管，粘接连接，埋地部分采用给水铸铁管，承插连接；热水管采用热镀锌钢管，螺纹连接；消防给水管采用热镀锌钢管，DN≤100mm时为螺纹连接，DN＞100mm时为法兰连接。

(3)室内消防系统采用SG18/S50型消防箱，内配SN50型消火栓、消防按钮各一个，25m衬胶水龙带一条；消火栓中心距地面1.10m。

(4)管道穿楼板应设套管。卫生间套管顶应高出装饰地面50mm，其他房间套管顶应高出装饰地面20mm。

(5)卫生器具的安装详见《给排水标准图集》S3。

(6)给水、消防及热水系统，管道安装完毕后应做水压试验，试验压力为0.6MPa。给水系统应做消毒冲洗，水质符合卫生标准；消防系统安装完毕后做试射试验；排水系统做通球和灌水试验。

(7)热水采用蒸汽间接加热方式，在卧式贮水罐内加热。(8)管道均明装，埋地部分管道刷石油热沥青两道(塑料管道除外)。(9)其余未说明事宜按《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB 50242—2002)执行。

2.室内给水施工图的识读

(1)室内给水平面图的识读从底层给水排水平面图中可以看出，卫生间在建筑的A-B轴线和⑧、⑨轴线处，位于建筑物的南面，其西侧为楼梯间，北侧为走廊，卫生间和楼梯间的进深均为6m，开间均为3.6m。

底层浴室内设有四组淋浴器，淋浴器沿轴线⑧布置，淋浴器的间距为1000mm，在淋浴器北侧设有一个贮水罐，罐的中心线距B轴线为1200mm，在靠近A轴线外墙处设有地漏和洗脸盆各一个，洗脸盆的中心距轴线⑨900mm。

二层和三层卫生间的布置相同，男厕所内沿⑧轴线设有污水池一个、高水箱蹲便器两套，污水池中心距A轴线700mm，与大便器中心距为900mm。沿⑨轴线墙面设有两个挂式小便器，小便器中心距A轴及小便器中心线之间的距离分别为700mm和900mm。女厕所内设有高位水箱蹲式大便器和洗脸盆各一套，大便器中心距隔墙中心线为600mm，与洗脸盆中心间距为900mm。另外，男、女厕所均各有地面地漏一个。

各层消火栓上下对应，均设于楼梯内，其编号为H1、H2和H3。给水系统入口自建筑物南面引入，分别供给生活给水及消防给水。

七、作业：用A2图纸，手工抄绘上面系统图。

单元五通风空调系统第1节通风空调系统的分类及组成

第37~38课时

一、教学目标：了解通风空调系统的区别、分类及组成。

二、教学重点：掌握通风空调系统的区别、分类及组成。

三、教学难点：通风空调系统的区别、分类及组成。

四、教学方法：多媒体讲授

五、教学学时：2学时

六、教学过程：

一、通风系统的分类

二、空调系统的分类及组成

七、小结：通过本节学习，了解通风空调系统的分类及组成，并熟识通风空调系统的基本图例。

建筑设备教案(DOC) 篇5

函授土木工程专业《建筑设备》课程教案

教师：张艳艳

教研室：计算机教研室

单元一建筑内部给水系统一、教学目标：

1、了解建筑给水系统的分类；

2、了解室内给水的组成。

3、熟悉室内给水系统常用管材、管件、附件的种类、作用和适用条件。

二、教学重点：

1、建筑室内给水系统的分类与组成。

2、给水系统附件的种类和适用条件。

三、教学难点：

1、建筑室内给水系统的分类与组成。

2、给水系统附件的种类和适用条件

四、教学过程：

第1节室内给水系统的分类及组成

一、室内给水系统的分类

建筑内部给水系统根据用途一般可分为以下三类：

1.生活给水系统——供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。

1）生活饮用水系统

2）杂用水系统

目前国内通常将饮用水与杂用水系统合为一，统称生活给水系统。

特点：(1)用水量不均匀

(2)水质应达《生活饮用水卫生标准》

2.生产给水系统——供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。

特点：用水量均匀；水质要求差异大。

3.消防给水系统——供给各类消防设备

特点：用水量大；对水质无特殊要求；压力要求高。

分类：消火拴给水系统；制动喷水灭火系统。

4.给水体制

1）独立的给水系统

2）共用给水系统

例：生活、消防给水系统；生产、消防给水系统；生活、生产给水系统；生活、生产、消防给水系统

二、室内给水系统的组成1.引入管（进户管）

室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。

2.水表节点

引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。

有旁通管的水表节点

一般水表节点

3.给水管道：干管、立管和支管。

4.给水附件：调节和控制作用的各类阀门，各式配水龙头、仪表等。

5.升压和贮水设备：水泵、水箱和气压贮水设备、水池。

6.室内消防设备：消火栓和自动喷洒消防设备。

第2节室内给水系统常用管材、管件和附件

一、室内给水系统常用管材 1.钢管

a.优点:强度高，重量轻，光滑，易加工和安装。

缺点:易腐蚀，价格较高。

b.分类：焊接钢管

无缝钢管 2.铜管

a.特点：经久耐用、卫生等。

b.适用范围：高纯水制备、输送饮用水、热水和民用天燃气、煤气、氧气及对铜无腐蚀作用的介质。

c.常见规格:见表1-3 3.铸铁管（一般为灰铸铁管）

a.优点：耐腐蚀、寿命长、价格低等；

缺点：性脆、自重大、长度小。

b.适用范围：埋地给水管道、室内排水管道。

c.表示方法：

直径规格用公称直径表示，符号为“DN”，单位为mm。（常见规格见表1-4、表1-5）

d.分类：

铸造方法不同: 砂型离心铸铁管、连续铸铁管 4．塑料管

a.特点：

耐腐蚀，不燃烧，无味，质轻而坚，表面光滑，b.表示方法：

易安装

用公称外径×壁厚表示，符号为“de×e”，单位均为mm

（常见规格见表1-6）

c.常见类型：

（1）给水硬聚氯乙烯管（PVC-U）

（2）给水高密度聚乙烯管（HDPE）

d.使用范围：广泛用于室内给排水管段。5．铝塑复合管

a.分类：冷热用铝塑复合管

燃气用复合管

b.尺寸规格：见表1-7。

二、常用管件

1．钢管件

（1）焊接钢管管件

（2）无缝钢管管件

2．可锻铸铁管件

3．给水铸铁管件

4．给水用硬聚氯乙烯管件

5．给水用铝塑复合管件

四、室内给水系统常用附件

1.配水附件

用以调节和分配水量，一般指各种冷热水龙头。

2.控制附件（一般指各种阀门）

a.作用：启闭管路、调节水量和水压。

b.常用的给水控制附件有：

闸

阀

截止阀

止回阀

旋塞阀

球

阀

浮球阀

3.水表

a.作用：

计量用户用水量（常为“流速式水表”）

b.分类：

按叶轮构造不同分为：旋翼式

和螺翼式

五、小结：通过本节学习了解室内给水系统任务、分类和组成；掌握室内给水系统的特点，了解室内给水系统的分类、管件、及附件的种类和重用。

单元一建筑内部给水系统一、教学目标：熟悉室内给水系统的给水方式、类型和适用条件；了解室内给水

系统的常用设备。

熟悉室内热水供应系统的分类和组成；了解热水的温度标准和集中热水供应系统管道布置。

二、教学重点：室内给水系统的给水方式、类型和使用条件。

内热水供应系统的分类和组成。

三、教学难点：室内给水系统的给水方式和使用条件。

内热水供应系统的分类和组成。

四、教学过程：

第3节室内给水系统的给水方式及常用设备

一、给水系统的给水方式

给水方式的基本类型有以下几种：

（1）直接供水方式（征得供水部门同意）

（2）设置水箱的供水方式

（3）设置水泵的供水方式（征得供水部门同意，设连通管）

（4）水泵和水箱联合工作的供水方式

（5）设气压供水装置的供水方式

（6）分区供水方式

1.直接给水方式

适用条件：外网的水压在一天中的任何时刻均能满足室内水压要求。

主要特点：简单，经济，无能耗，易管理

2.设水箱的给水方式

适用条件：

室外管网水压周期性不足及室内用水要求水压稳定，并且允许设置水箱的建筑物。

主要特点：

a.简单，经济，无能耗，易管理。

b.利用水箱的固定安装高度，实现减压或稳压供水。

3.设水泵的给水方式

适用条件：外网的水压经常性不足

图（a）:设水泵的给水方式图（b）:水泵从贮水池吸水

a.建筑内部用水均匀时，采用恒速水泵供水

b.建筑内部用水不均匀时，宜采用自动变频调速水供水 4.设水池、水泵和水箱的给水方式

适用条件：

外网的水压经常性不足且建筑内部用水不均匀。

主要特点：

a.由水泵向小型水箱及时供水，保证系统水压；

b.采用恒速水泵增压，确保高效工作；

c.通过水箱调节供水和用水之间的不平衡流量。

5.设气压给水装置的给水方式

适用条件：

室外管网水压经常不足，不宜设置高位水箱的建筑。

主要特点:

a.利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送流量;

b.设备简单，管理方便，可置于建筑中任意部位。6.分区供水方式

适用条件：

外网的水压只能满足建筑物下面几层供水要求时。

主要特点:

a.竖向分区，下区采用直接给水方式，上区采用水泵（或水泵、水箱联合）供水方式；

b.充分利用外网的水压，节耗；

c.节省设备投资，降低基建费用，利于设备维护。

二、常用设备

1.贮水设备

作用：增压、稳压、减压、贮存一定水量。

材料：钢制水箱、钢筋混凝土水池、玻璃钢水箱。

防腐：钢板水箱内外均应防腐，防腐涂料无毒。

2.升压设备

在建筑内部的给水系统中，一般采用离心式水泵。选择水泵应以节能为原则，使之大部分时间保持高效运行。

（1）建筑给水系统中水泵按进水方式分为直接抽水和水池、水泵抽水两种。

3.气压给水设备

利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送水量的装置。

（1）气压给水装置的组成及分类

1）组成：密闭罐、空气压缩机、水泵、控制器材等。

第4节室内热水供应系统一、室内热水供应系统的分类及组成

二、热水的温度标准

三、集中热水供应系统的管道布置

(１)全循环热水供应方式

特点

①系统中热水配水管网的水平干管、立管、甚至配水支管都设有循环管道。

②该系统设循环水泵。

适用范围

高级宾馆、饭店、住宅等建筑。

(２)半循环热水供应方式

特点：

系统只在热水配水管网水平干管设循环管道

适用范围：全日和定时供应热水的建筑

（３）不循环热水供应方式

特点：系统中热水配水管网的水平干管、立管、配水支管都不设任何循环管道

适用范围：小型和使用要求不高的定时热水供应系统或连续用水系统

五、小结：通过本小节的学习熟悉室内给水系统的给水方式、类型和适用条件；了解室内给水系统的常用设备。学习熟悉室内热水供应系统的分类和组成；了解热水的温度标准和集中热水供应系统管道布置。

单元一建筑内部给水系统第5节室内给水系统的安装

一、教学目标：了解室内给水系统管路的布置、敷设和安装程序并熟悉施工规范。

二、教学重点：室内给水系统管路的布置、敷设和安装及施工图的识读。

三、教学难点：室内给水系统施工图的识读。

四、教学过程：

一、给水管道的布置与敷设 1.管道布置

（1）基本要求

1）确保供水安全和很好的水利条件，力求经济合理所有管段宜短、直。

避开重物和生产设备基础；不宜穿过伸缩缝和沉降缝(需穿过时采取保护措施，如：软性接头法、螺纹弯头法、活动支架法);不宜设置在环境污浊处。3）不影响生产安全和建筑物的使用不宜穿过配电间；不防碍生产操作和交通运输；远离危险物。4）方便安装维修的原则

管道周围要留有一定的空间，以满足安装、维修的要求，保证给水管道与其它管道和建筑结构的最小净距离。需进人检修的管道井，其通道宽度不宜小于0.6m。

（2）布置形式

1）按供水可靠程度要求可分为：枝状和环状

2）按水平干管的敷设位置可分为：上行下给式、下行上给式、中分式。同一幢建筑的给水管网也可同时兼有以上两种形式。

2.管道的敷设

据建筑物对卫生、美观方面的要求不同，建筑内部给水管道敷设分为：（1）明装

施工、维修方便，造价低；影响美观，易结露、积灰，不卫生。（2）暗装

卫生、美观；施工复杂，维修不便，造价高。

给水管道与其他管道同沟敷设时，给水管道应位于热水和蒸汽管下方，排水管上方。

3.管道的防护

4.湿陷性黄土地区管道敷设

二、室内给水系统安装

1.室内给水管道安装的基本技术要求

（1）所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备必须具有质量合格证明文件，规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。

（2）主要器具和设备要有完整的安装使用说明书；

（3）管道穿地下构筑物时考虑防水措施；

（4）明装管道成排安装时，直线部分要平行；直线部分和弯曲部分要保持一定距离；

（5）支、吊、托架安装位置要准确,埋设平整牢固，与管子接触紧密，间距不应大于规范规定的最大间距；

（6）立管管卡安装必须符合规定。层高当层高小于或等于5m时、每层安装一个、安装高度为1.5～1.8m；楼层高度大于5m，每层不得少于2个；（7）设的套管时顶部高出装饰地面20mm、卫生间设的套管时顶部高出装饰地面50mm，下面与楼板底面平齐；

（8）给水支管装有3个或3个以上的配水点的支管始端，均装可拆卸连接件；

（9）热水在上、冷水在下；热水在左、冷水在右；

三、室内消防给水系统安装

1.室内消防给水系统的分类及组成

四、建筑中水系统安装

概念：中水系统是由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体，是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。

作用：可用于冲洗厕所、绿化、汽车冲洗、道路浇洒、空调冷却、消防灭火、水景、小区环境用水（如小区垃圾场地冲洗）、锅炉湿法除尘等。

五、小结：通过本小节的学习了解室内给水系统管路的布置、敷设和安装程序、熟悉施工规范并学会识读给水系统施工图。

单元二建筑内部排水系统第1节室内排水系统的分类和组成

一、教学目标：了解排水系统的分类；熟悉排水系统的组成。

二、教学重点：掌握室内排水系统的分类和组成。

三、教学难点：室内给水系统的分类和组成。

四、教学过程：

一、排水系统的分类

根据所排污（废）水的性质，室内排水系统可以分为以下三类： a 生活污水排水系统 b 工业污（废）水排水系统 C 雨雪水排水系统

二、排水体制

2.分类

排水体制一般分为合流制和分流制。3.排水体制的选择：

根据污（废）水性质，污染程度，结合室外排水系统体制和有利于综合利用与处理要求，以及室内排水点和排出口位置等因素决定。

并遵守以下规定：

（1）新建居住小区应采用生活污水与雨水分流排水系统；

（2）建筑物内下列情况下宜采用生活污水与生活废水分流的排水体制；

（3）下列建筑排水应单独排至水处理或回收构筑物；

（4）建筑物的雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。

三、排水系统的组成

一般建筑物内部排水系统由下列各部分组成，如图所示。1.污（废）水受水器 2.排水管道

由排水支管、排水横管、排水立管、排水干管与排出管等组成。3.通气管

有伸顶通气管、专用通气立管、环形通气管等几种类型。4.清通装置

一般指检查口、清扫口、检查井以及自带清通门的弯头、三通、存水弯等设备。

5.提升设备

常用的提升设备有水泵、气压扬液器、手摇泵等。

五、小结：通过本小节的学习了解排水系统的分类并熟悉排水系统的组成。

单元二建筑内部排水系统

第2节室内给水系统常用管材、管件及卫生器具

一、教学目标：熟悉室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类、作用和适

用条件。

二、教学重点：室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类。

三、教学难点：室内给水系统常用附件的种类和适用条件。

四、教学过程：

一、排水系统常用管材及选用

建筑内部排水系统常用管材主要有建筑排水塑料管、排水铸铁管。1.排水铸铁管

出厂时内外表面均未作防腐，其外表面的防腐需在施工现场操作。2．建筑排水塑料管

规格：用公称外径（de）×壁厚（e）表示。

适用于：输送生活污水和生产污水。3.排水管材的选用（1）生活污水管道

应使用铸铁管和塑料管，由成组洗脸盆或饮水器到共用水封之间的排水管和连接卫生器具的排水短管，可使用钢管。

（2）雨水管道

宜使用塑料管、铸铁管、镀锌钢管和非镀锌钢管，悬吊式雨水管道应选用钢管、铸铁管和塑料管。易受振动的雨水管应使用钢管。

二、排水系统常用管件、附件及选用 1.铸铁管件 2.硬聚氯乙烯管件 3.存水弯

作用：在其内形成一定高度的水封，阻止排水系统中的有害气体或虫类进入室内，保证室内的环境卫生。类型：主要有S型和P型两种。

三、卫生器具及选用

五、小结：通过本节学习熟悉室内给水系统常用管材、管件及卫生器具的种类、和适用条件。

单元二建筑内部排水系统

教学目标：

1、了解屋面雨水系统的类型和管道的布置要求；

2、熟悉雨水系统的常用管材和雨水斗。

3、了解室内排水管道的布置、敷设和安装程序；

4、熟悉安装规范；

5、识读排水系统的施工图。

二、教学重点：屋面雨水排水系统的类型、布置要求及常用附件。

室内排水系统的安装和施工图的识读

三、教学难点：屋面雨水排水系统的类型、布置要求。

室内排水系统施工图的识读。

四、教学过程：

第3节屋面雨水排水系统一、屋面雨水系统的主要类型 1．檐沟外排水系统

组成：（1）檐沟（2）雨水斗

（3）水落管常采用Φ75mm、Φ110mmUPVC排水塑料管、镀锌钢管,间距8～6m。

适用于：普通住宅、一般公共建筑、小型单跨厂房 2．天沟外排水系统

工作过程：雨水→屋面→天沟→雨水斗→立管→地面或雨水管规定：天沟坡度i≮0.003，伸出山墙0.4m。适用于:多跨度厂房、库房的屋面雨水排除。

二、雨水系统的管材与雨水斗 1.雨水管管材

重力流排水系统的多层建筑宜采用建筑排水塑料管,高层建筑宜采用承压塑料管、金属管等。压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等，其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的净水压。用于压力流排水的塑料管，其管材抗变形压力应大于0.15MPa。

2.雨水斗

作用：是迅速地排除屋面雨雪水，并能将粗大杂物拦阻下来。

目前常用的雨水斗为65型雨水斗、79型雨水斗、87型雨水斗 ,平箅式雨水斗和虹吸式雨水斗等。

三、雨水管道的布置要求

1.在建筑屋面各汇水范围内，雨水排水立管不宜少于2根。

2.高层建筑裙房屋面的雨水应单独排放；阳台排水系统应单独设置。阳台雨水立管底部应采用间接排水。

3.屋面排水系统应设置雨水斗，不同设计排水流态、排水特征的屋面雨水排水系统应选用相应的雨水斗。对于屋面雨水管道如按压力流设计时，同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。

4.屋面雨水排水管的转向处宜作顺水连接，并根据管道直线长度、工作环境、选用管材等情况设置必要的伸缩装置。

6.寒冷地区，雨水立管应布置在室内。雨水管应固定在建筑物的承重结构上。

第4节室内排水系统安装

一、室内排水管道安装１.一般规定

２.排水管道及配件安装要求

(1)埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验。

(2)生活污水管道的坡度必须符合设计要求，设计无要求的，排水铸铁管和塑料管的坡度应符合下表的规定。(3)排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时，伸缩节间距不得大于4m。

6)在生活污水管道上设置的检查口或清扫口。2.排水管道安装

3.排水管道安装的质量控制及允许偏差（1）排水管道及配件安装质量控制及允许偏差 1）主控项目

隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验，其灌水高度不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面高度。

检验方法：满水15min水面下降后，再灌满观察5min，液面不降，管道及接口无渗漏为合格。

二、卫生器具的安装卫生器具的安装程序

五、小结：室内排水系统常用管材有排水铸铁管、建筑排水塑料管。常用卫生器具有四类：便溺用卫生器具（大便槽）、小便器；盥洗淋浴用卫生器具主要有洗脸盆、盥洗台、浴盆、淋浴器；洗涤用卫生器具有洗涤盆、污水盆等；专用卫生器具有饮水器、地漏等。

单元三供暖系统一、教学目标：了解供暖系统作用、组成、分类和特点；掌握热水供暖系统的特

点

二、教学重点：室内供暖系统的组成和分类。

三、教学难点：室内供暖系统的组成及分类。

四、教学过程：

第1节供暖系统的组成及分类

一、供暖系统的组成

热源供暖管道散热设备

二、供暖系统的分类

按作用范围分：

(1)局部供暖系统：作用范围很小。

(2)集中供暖系统：向城市(城镇)或其中某一地区的多个用户供暖。(3)区域供暖系统：作用范围大、节能、对环境污染小，是城镇供暖的发展方向。

按使用热介质的种类不同分：(1)热水供暖系统

低温水：水温低于或等于100℃的热水；

高温水：水温大于100℃的热水(3)热风供暖系统

按散热器连接的供回水立管分：

(1)单管系统：凡热介质顺序流过各组散热器并在它们里面冷却，这样的布置称为单管系统。

(2)双管系统：凡热介质平等地分配到全部散热器，并从每组散热器冷却后，直接流回采暖系统的回水(或凝结水)立管中，这样的布置称为双管系统。

第2节室内供暖系统的系统形式

一、机械循环热水供暖系统的系统型式

（一）垂直式：

1.上供下回式系统

（1-热水锅炉；2-循环水泵；3-排气装置；4-膨胀水箱）

2.下供下回式双管系统

特点：系统的供回水干管都敷设在底层散热器的下面，设专用空气管排气或在顶层散热器上设放气阀排气。

3.中供式系统

特点：总供水干管敷设在系统的中部。易出现的竖向失调。4.下供上回式(倒流式)系统

特点：供水干管敷设在系统的底部，回水干管敷设在系统的顶便于排气。5.混合式系统

由上供下回式系统与下供下回式系统组合特点：用于一般民用建筑或工业建筑 6.同程式系统与异程式系统

同程式系统：各个立管的循环环路长度基本相等

特点：增加了回水干管的长度，耗用管材多

异程式系统：循环环路的总长度都不相等

特点：容易出现远冷近热现象(二)水平式系统

优点：系统的总造价低，管路简单、管子穿楼板少，施工方便，易于布置膨胀水箱。

缺点：系统的空气排除较麻烦。(三)高层建筑热水供暖系统的系统型式特点：系统静压大系统形式决于：外网压力、散热器的能力 1.分层式系统

双水箱分层系统特点：散热器承压能力低时，此连接方式可靠。换热器投资低、入口设备也少、腐蚀因素多。

2.水平双线式系统

特点：各环路的计算流量易保证 3.单双管混合式系统

特点：避免垂直失调散热器能单独调节。

二、蒸汽供暖系统的系统型式原理：蒸汽凝结时放出汽化潜热分类：

低压蒸汽供暖系统： P≤0.07MPa 高压蒸汽供暖系统： P＞0.07MPa 高压蒸汽供暖系统的系统型式

1.上供上回式系统:每组散热器的出口处，安装

疏水器、止回阀、泄水管、空气管等。

2.上供下回式系统:各环路凝结水干管的末端每组散热器进、出口均安装

球阀。

3.单管串联式系统:系统凝结水管末端设置疏水

器。

五、小结：通过本节学习了解供暖系统作用、组成、分类和特点；掌握热水供暖系统的特点。

单元三供暖系统一、教学目标：

1、了解供暖管道的安装程序；

2、熟悉室内供暖系统管道的安装规范。

二、教学重点：室内供暖系统管道的安装并熟悉安装规范。

三、教学难点：室内供暖系统管道的安装和安装规范。

四、教学过程：

第3节室内供暖系统管道安装

一、室内供暖管道的安装

安装程序：

供暖总管→散热设备→供暖立管→供暖支管 1.供暖总管的安装：

总控制阀门及入口装置，入口应预留孔洞 2.总立管的安装:位置应正确，穿越楼板应预留孔洞

3.干管的安装:干管安装标高、坡度应符合设计或规范规定 4.立管的安装

垂直式系统:立管由供水干管接出时，对热水立管应从干管底部接出；

6.系统水压试验及调试

(1)水压试验(设计未注明)应符合下列规定： 1)蒸汽、热水采暖系统：以系统顶点工作压力加0.1MPa 作水压试验，同时在系统顶点的试验压力不小于0.3MPa。2)高温水供暖系统：试验压力应为系统顶点工作压力加0.4MPa。3)使用塑料管及复合管的热水采暖系统：应以系统顶点

工作压力加0.2MPa作水压试验，同时在系统顶点的试验

压力不小于0.4MPa。检验方法：使用钢管及复合管的采暖系统应在试验压力下10min内压力降不大0.02MPa，降至工作压力后检查，不渗不漏。

使用塑料管的采暖系统应在试验压力下1h内压力降不大于0.05MPa，然后降压至工作压力的1.15倍，稳压2h，压力降不大于0.03MPa,同时各连接处不渗不漏。

检查方法：检查室内供暖系统试运转和调试记录。

第4节散热器与辅助设备

一、散热器及安装

按材质分：铸铁、钢制、其他散热器

按结构型式分：柱型、管型、板型散热器

按传热方式分: 对流型,辐射型

铸铁散热器钢制散热器铜铝散热器

（一）铸铁散热器

优点：结构简单，耐腐蚀，使用寿命长造价低

缺点：金属耗量大，承压能力较低，制造、安装和运输劳动繁重(二)钢制散热器

优点：承压能力高、体积小、重量轻、外型美观缺点：耐腐蚀性能较差例如：柱型、板型、扁管型、闭式钢串片型和钢制翅片管型对流散热器

（三）铝制柱翼状散热器

铝制柱翼散热器具有耐腐蚀，重量轻，热工性能好，使用寿命长，外形美观的特点

二、散热器的安装：挂装、落地安装 1.散热器的组对

(1)组对材料：对丝、汽包垫片、丝堵、补芯(2)试压与防腐

试压：设计无要求时，应为工作压力的1.5倍，但不小于0.6MPa。检验方法是在试验压力下，试验时间为2～3min，压力不下降且不渗漏。

2.散热器的安装

程序：画线→打洞→栽埋托钩或卡子→挂散热器形式：明装、暗装、半暗装(1)安装的基本技术要求：

1)散热器的种类规格和安装片数，必须符合设计要求。2)散热器的安装位置应正确。

3)散热器安装必须牢固，平正，美观，支架数量和支承强度必须足够，散热器应垂直和水平。

三、膨胀水箱

膨胀水箱在热水采暖系统中起着容纳系统膨胀水量，排除系统中的空气，为系统补充水量及定压的作用，是热水供暖系统重要的辅助设备之一。

四、排气装置

(1)集气罐

(2)自动排气阀(原理：浮体浮力)(3)手动排气阀(4)除污器(5)温控与热计量装置

机械设备管理办法教案篇6

第一章总则

第一条机械设备是为公路服务的必要手段和物资基础，是确保养护质量、提高经济效益的唯一途径。为加强乌鲁木齐公路管理局机械设备管理工作，现依据《自治区公路管理局机械设备管理办法》，结合我局实际情况，特制定本管理办法。

第二条局所属各单位必须加强对机械设备管理工作，建立健全以岗位责任制为主的各项规章制度，重视技术培训，开展经济核算，进一步提高管理水平和技术水平，做到科学管理、合理使用、强制保养、及时修理的原则，保持机械设备完好状态，充分发挥效益，降低机械设备维修及运用成本。

第三条在全局范围内要实行“大型集中、中小型分散、专用集中、通用分散”的集中与分散相结合的机械设备体制。

第四条局属各单位的机械设备在局的统一管理范围内自管自用，保持相对稳定，不作频繁调动。各单位之间在相互调用时，要报备局设备管理科，按内部使用办法结算费用。外租设备必须报局领导批示，设备科备案。

第五条各类机械设备在满足养护施工生产自身需要的前提下，要通过合理调动，最大限度地发挥和提高利用率，要实行有偿使用的原则，按实际工作时间提足修购基金。

第二章组织机构与职责及检查评比第六条养护机械、车辆和小型机具的管理，要面向生产，实行“统一领导、分级管理”的原则。根据局设备管理办法规定，自治区公路局为一级管理机构，乌鲁木齐公路管理局为二级管理机构，各分局、收费站及局机关办公室为三级管理机构（使用权和保管权）。

第七条局所属各单位必须把机械管理工作列入议事日程，明确管理职责，定期检查机械设备管理工作，建立各机车工种岗位责任制，指导机驾人员严格执行公路筑养机械操作规程、保养规程，规范操作程序。

第八条为切实加强机械设备管理，各单位必须有主要领导分管此项工作，设置专(兼)职机运员，并保持人员相对稳定明确落实机械设备三级管理机构的主要职责。

第九条二级管理机构的主要职责。

1、贯彻执行国家和上级有关机械设备管理的方针、政策、法规和办法，负责对三级管理机构工作实施的监督、指导。

2、协同有关部门编制机械设备购置、更新、改造计划，指导检查机械设备的使用、保养、修理工作。

3、负责上报机械设备选型、购置、更新、改造和报废业务，办理固定资产点收及调拨手续，建立机械设备台帐。

4、定期组织机械设备管理检查评比工作，总结推广先进经验，积极探索新的管理办法。推广使用新技术、新工艺、新产品、新材料，并组织开展红旗设备竞赛活动和年检年审工作。

5、组织基层技术人员的业务技术学习和培训工作，协助有关部门做好工人技术培训考评晋级工作。

6、负责制定本单位单机单车核算办法与管理细则并组织实施，努力降低使用成本，提高机械设备的经济效益。

7、建立机械设备的安全生产制度，并负责组织检查，协助有关部门对机械设备重大安全事故的调查处理工作。

8、汇总所属单位的各类机务报表，按期上报主管部门。第十条三级管理机构的主要职责

1、贯彻执行国家和上级有关机械设备管理的方针、政策、办法和规章制度并结合本单位实际情况制定岗位责任制，搞好单机单车核算工作。

2、根据上级下达的养护生产和施工任务，合理安排调度本单位的机械设备，提高机械设备利用率，对机械设备定期保养，不得拖保漏保，严禁带病运行。严格执行保修规范和技术标准，保证保修质量，保持机械设备良好的技术状况，提高机械设备完好率。

3、建立各机械工种岗位责任制，指导机驾人员严格执行公路筑养路机械操作规程、保修规程，规范操作程序。

4、建立健全机械设备技术档案，准确及时地填报各种原始记录、统计报表、管好基础技术资料并及时向上级主管部门报送各种业务报表。

5、建立健全安全生产制度，经常进行安全生产教育，采取有效措施确保安全生产，对出现的事故要查明原因，提出处理意见并及时上报。

6、做好机械设备的年检和机驾人员的年审工作。认真开展红旗设备竞赛活动。

7、对机驾人员采取不同形式的岗位培训，做到持证择优上岗。

第十一条要求各单位成立年审、年检，红旗设备竞赛领导小组，组成人员应有主管领导，设备管理部门、工会、安全和有经验的机驾维修人员。负责本单位开展“红旗设备竞赛”活动及机驾人员和车辆的年审、年检工作。

第十二条做好机械设备的年审、年检工作及红旗设备的月检评比活动，机车的年检时间定为每年4月，红旗机车竞赛时间定为每年的4月至10月，要求每月的20日前由机驾人员对本机械(车辆)进行自检打分。机驾人员的年审时间为每年冬季进行。

第十三条技术等级的认定

1、一类机车：为技术状况完好，其各总成及主要部件正常、坚固、技术性能良好可靠，燃料、润滑油料消耗正常，全部机械完好、主要仪表齐全、使用年限在3年以内者。

2、二类机车：为技术状况较好，能正常运行，但技术经济性能下降，部分总成、主要部件基本符合技术标准，性能稍差，使用年限在6年以内者。

3、三类机车：为技术状况较差。动力性能、经济性能显著下降，部分总成主要部件损坏严重，能在规定时间内修复使用的。使用年限在10年以内者。

4、四类机车：已达到国家报废标准的。原则上此类机车停止使用，但特殊情况必须继续使用的，需经设备管理科同意，经年审年检小组鉴定后能安全使用的设备，方可继续使用，以确保安全。此类机车不参加红旗机车竞赛活动。

第十四条红旗机车竞赛活动在年审、年检工作的基础上，采用月检、季评、年总结的方式进行，为体现公平公正竞赛原则，以各类机车分值最高者为红旗机车(凡有责任事故的一律不得被评为红旗机车)。

第十五条检查项目与评比标准见附表

一、附表二“机车技术状况检查评定表”，“红旗机车月检评分表”。

第十六条乌鲁木齐公路管理局每季对参与红旗机车竞赛的机车进行复检打分，比例不能低于30％，并核对原始记录，各单位对每季被评为红旗机车的给该机车挂流动红旗，做到学有榜样，比有样板，赶有方向，超有目标。

第十七条年终被局评为“优胜单位”和“红旗设备优胜者”的，在局先进表彰会上给予表彰，并给予一定的奖励。名额分配为：优胜单位一个，红旗机车优胜者比例为参加竞赛设备的5％（一、二、三类设备中产生)。

第十八条在检查中，如发现有严重失修、失保、违章操作者，应停止工作，限期整改。连续三个月被评为最低者对其进行批评教育、令其纠正外，还应给予适当的经济处罚，情节严重的建议低聘工人技术等级或调离原工作岗位。

第十九条对不积极参与年检与红旗设备机车竞赛活动的单位，在机运检查工作时将扣分处罚。

第三章机械设备使用管理

第二十条建立健全机械设备技术档案，准确及时地审核各种原始记录，做好基础技术资料工作，机运报表次月5日前报局设备科。

第二十一条按月填写“机车费用台帐”，并将机械运用情况及时填入机械技术档案。做好设备软件的使用工作，按区公路局设备管理软件内容，及时进行数据输入。

第二十二条做好新增和进行保修的车辆、机械的技术鉴定填卡建档工作。修复的机械由机运员会同驾驶员验收，并复核修理费用。

第二十三条建立车辆、机械封存制度，对不能使用，技术落后的车辆、机械设备要实行长期封存。对因任务不足的车辆、机械要实行季节性、短期性封存，并做好机械、车辆的封存保养。

第二十四条封存车辆、机械设备的总成部件不准拆拼，如有特殊需用，必须改作它用时，要事先报局设备科批准，并限期装还。否则，造成机械设备拆毁，机运员与当事人要承担全部责任。

第二十五条加强经济管理目标管理，局依据实际制定机车部分定额，加强对机车的燃润料消耗、修理费、材料费等项目的考核，将考核情况按季度公布一次，另于年终将全年考核情况上报管理局设备管理科。

第二十六条机车的燃润料消耗、保修费用均不得超出定额，机械完好率不得低于80%，机车完好率不得低于85%，保交通机械完好率不得低于95%。

第二十七条根据目前驾驶人员不足的情况，我们必须采取一人多机，专人保管，切实落实“三定”的原则，严格机驾人员的考核、培训，使我们的驾驶人员能够掌握两种以上机械的操作要领，达到一专多能的目的，对一专多能的机驾人员在年底考评应予以适当倾斜。第二十八条各分局大中型养护机车实行统一管理。各养护站仅配备交通车和养护生产用车及小型机具。各分局可根据具体情况成立机械化作业班，最大限度发挥机车作业能力。

第四章维修管理

第二十九条车辆、机械的保养是恢复原有性能的唯一手段，因而在使用上做到保、修并重，保证车辆、机械完好和工作指标。

第三十条各单位要建立由主管领导、机务员及相关人员组成的技术鉴定监督小组，凡总成大修(全车大修)，更换总成件都必须经过鉴定小组确定。确需更换的以下总成件计入大修理基金：

1、发动机总成；

2、车架总成；

3、变速器总成；

4、后桥总成；

5、前桥总成；

6、客车车身总成；

7、货车车身总成；

8、基础件总成；

9、电脑板总成；第三十一条鉴定程序

1、由驾驶员提出修理要求。

2、机运员以技术档案，确定已行驶里程(台班)和上次送修记录，进行技术分析，并提出送修意见。

3、由鉴定小组共同确定本次修理级别及修理项目。

4、填写送修鉴定表。

第三十二条机械、车辆大中修，以正式文件并附乌鲁木齐公路管理局机车大修送修(验收)报告单报局设备科审核、经局领导批准后方可实施。

第三十三条送修理报告单必须由机运员以技术档案，间隔行驶里程，确定已行驶里程(台班)和上次送修记录，进行技术分析后提出送修意见。修复后必须有本机(车)驾驶员、机务员共同作质量认可并签署意见方能接机出厂。

第三十四条：各类机械车辆定期保养必须强制执行，操作人员应按规定或施工环境及时进行保养，确保机械车辆正常工作。各单位根据实际情况应给予相应的保养工日。

第三十五条：机械车辆维修保养原则由各单位选择有维修资质的修理厂作为日常固定维修点，报设备科审核，经主管领导批复后，且应与厂家签订合同，方可进行。

第三十六条：冬季维修需各单位制定维修计划、维修项目，并按规定上报管理局设备科，设备科将按各单位维修计划实施情况作为机械车辆年检依据。第五章固定资产管理

第三十七条机械设备固定资产标准：

1、使用年限在一年以上(含一年)。

2、单位价值在2000元以上（含2000元）。

3、可独立使用的。同时具备以上三条者，列为固定资产。

第三十八条凡自行购置的固定资产都必须经过一定的审批程序，先审批，后购置，有计划、有步骤地进行。

第三十九条设备部门所管固定资产设备为:施工机械、运输设备及小型养护机具设备。第四十条机械设备报废原则

1、机械设备经过长期使用的主要结构，部件已损坏不能使用，虽经修理，设备能力已达不到最低生产使用要求，且不能保证安全生产的。

2、修理费用过大，在经济上不合理的。

3、因意外灾害或突然事故，受到严重损坏，无修复价值的。

4、机型老旧或结构性能有严重缺陷，而又无改造价值的。

5、设备已达到使用年限，已提完折旧的。

凡符合上述条件的设备可申请报废。

第四十一条固定资产的处置按新财资管【2005】141号文规定执行，各养护单位机械设备修购基金提取按新公管财审[2007]8号文规定执行。第六章机械车辆安全管理

第四十二条为了更好地贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，牢固树立“安全为了生产，生产必须安全”的思想，各单位应充分认识加强安全管理工作的重要性，把它列入单位的重要议事日程。

第四十三条各驾驶员要认真学习业务知识，执行岗位责任制，讲究职业道德，文明操作，爱护国家财产，把安全放在第一位，做好机械的安全防护措施，施工中要严格遵守操作运用规程。

第四十四条机车单独在危险路段及公路上施工时，需要安排专职安全人员指挥交通负责机车及来往车辆人员的安全。

第四十五条严禁领导干部驾驶单位车辆，否则造成的一切后果和经济损失均由本人全部承担，并按规定从重作出处理。

第四十六条对任何违反操作规程和危险作业的派工和调动，操作人员有权指出，要求予以纠正并拒绝作业，否则责任自负，如领导违章调度，造成后果由领导负责。

第四十七条严禁无驾驶证、无上岗证行驶，驾驶员不得将机械、车辆转交他人驾驶，若临时安排其它工作时，将车和车钥匙交机运员处，否则，造成的后果自负。

第四十八条凡发生事故，必须经公安机关或单位处理，不经处理或打条私了者，事故造成一切经济损失由本人自理。

第四十九条未经调度派车，公车私用所造成经济损失，由当事人自负。第五十条对事故处理和处罚

1、机车驾驶员在执行任务途中，发生交通事故，待公安交通管理机关按规章处理完毕后，对肇事责任者应根据所承担的责任情节损失批评教育，令其赔偿经济损失，经济损失的赔偿根据肇事者所承担的责任大小和直接经济损失多少而定。具体赔付办法如下：

责任：全部主要同等次要一定

赔偿系数： 0.2 0.15 0.10 0.07 0.05 赔偿金额=全部直接经济损失×赔偿系数，经济损失的赔偿应由驾驶员一次交清或分月从工资中扣除。

2、发生行车事故后，机运员要把事故处理决定记入本人安全技术档案，驾驶员发生重大事故，或直接经济损失超过5万元以上的在管理局范围内取消驾驶资格。

第五十一条由于操作、维修、保管、管理、指挥、施工措施不当等原因引起的机械设备非正常损坏，造成机械技术性能降低或停产的均为机械设备事故。

第五十二条机械事故按造成事故的原因，分为责任事故和非责任事故。责任事故是指单位自身的各种原因造成事故，非责任事故是指责任事故以外的事故。

第五十三条机械事故的鉴定，首先由机务部门提出意见，安全委员会讨论界定，事故分为轻微事故、一般事故、重大事故和特大事故四类。轻微事故直接经济损失2000-5000元(不含)一般事故直接经济损失5000-50000元(不含)重大事故直接经济损失50000-100000元(不含)特大事故直接经济损失100000元以上。

第五十四条机械事故发生后，尽快恢复生产。机械设备管理部门应及时协助事故处理机关进行现场调查，分析事故原因，提出处理意见和预防措施。

第五十五条车辆机械发生交通及机械事故后，机运员应马上向局设备管理科和安全保卫科汇报，并第一时间赶到现场进行处理。第五十六条

发生交通事故的车辆按责任的大小扣除相应的安全公里，如发生重大责任事故的扣除全年安全公里。

第五十七条为了增强机驾人员的安全意识，禁止机驾人员酒后驾车。如果发现有酒后驾车的人员，要严肃处理，调离驾驶岗位并低聘工人技术等级。

第七章收费站车辆的管理

第五十八条局所属各收费站、服务区必须把车辆管理工作列入议事日程，明确管理人员及职责，加强对操作人员的管理。

第五十九条建立操作人员的岗位责任制，指导操作人员严格执行车辆操作规程、保养规程，规范操作程序。

第六十条为切实加强车辆的管理，各收费站、服务区必须有主要领导分管此项工作，设置专(兼)职管理人员，并保持人员相对稳定，明确落实机械设备三级管理机构的主要职责。

第六十一条为确保收费站车辆的使用，严禁接送职工上下班的交通车(大客车、中巴车)超限乘客，要求选用责任心强，身体健康，并要求必须取得大客执照(A照)，技术过硬的驾驶员操作。需招聘临时驾驶员，必须上报局劳动保障科审批后方可录用。

第六十二条坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，加强对驾驶人员的安全法规教育，操作规程的学习，严禁违章驾车，严禁车辆带病上路行驶，确保行车安全。车辆事故的处罚及其他事项按第六章有关条款执行。

第六十三条严格加强车辆派车单及路单制度，认真做好收集原始资料，认真填写车辆技术档案。车内不许装运其他货物，做到专车专用。

第六十四条严格执行车辆各级保养规程，操作人员及时向管理人员汇报出现的问题，按期更换“三滤”，并有完整的工作记录，确保车辆处于完好状态。

第六十五条收费站车辆必须纳入“红旗设备竞赛“及”年审年检”活动”。严格考核评比，保持车容车貌整洁，对不服从管理、违法操作规程，造成车辆损坏的驾驶员，按有关规定严肃处理

第八章交通车管理

第六十六条为确保交通车的使用，严禁接送职工上下班的交通车(大客车、中巴车)超限乘客，要求选派有责任心强，技术过硬驾驶人员有10年以上(或20万以上安全公里)驾驶经历，并取得大客执照(A照)，身体健康，必须经单位筛选的有经验的驾驶员操作。

第六十七条坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，加强对驾驶人员的安全法规教育，操作规程的学习，严禁违章驾车，严禁车辆带病上路行驶，确保行车安全。

第六十八条加强车辆管理，严格派车制度。车内不许装运其他货物，做到专车专用。

第七十九条严格执行车辆各级保养规程，按期更换“三滤”，建立车辆的定期保养和按期检修制度，并有完整的工作记录，确保车辆处于完好状态。

第七十条交通车纳入“红旗设备竞赛活动”。严格考核评比，保持车容车貌整洁，对不服从管理、违法操作规程，造成车辆损坏的驾驶员，按有关规定严肃处理。

第七十一条各单位领导必须把交通车的管理工作列入议事日程，明确管理职责，定期检查车辆保养情况，指导机驾人员严格执行公路筑养机械操作规程、保养规程。

第七十二条交通车事故的处罚及其他事项按第六章有关条款执行。

第九章材料的管理

第七十三条材料采购

1、采购材料必须根据领导批准和财务部门签署后的材料计划，合理使用资金，保证公路养护各项工程正常进行。

2、严禁无计划盲目采购，凡因盲目采购材料造成积压所造成的浪费应追究有关人员和当事人的行政经济责任。

3、采购人员所采购的材料价格必须合理，确保购入材料的规格，保证质量。

4、采购人员对所采购发生的一切经济业务事项和经济手续，必须随购随清，及时填制结算入库手续。

第七十四条材料点收

1、健全材料账簿，正确设置会计科目，对购入的材料要及时清帐，及时登帐，及时对帐。

2、根据购料发票，必须由材料人员填写点收单，保管人员根据点收单上材料的规格、质量、数量、金额验收入库。

第七十五条材料发放

1、领用材料必须坚持由材料员先开票后发料的原则。开出的票据必须字迹清楚，内容齐全，包括：名称、规格、数量、单价、金额等。

2、凡是发出的材料必须通过财务部门盖章，交款或转帐后，保管人员才能发料，不得白条子领料。

第七十六条材料的保管

1、保管人员要妥善保管好库存各类物资，减少差错，提高工作效率，凡能够回收利用的物资，要坚持实行交旧领新制度。

2、年底盘点后，编制的盘点表经本单位主管领导、财务、材料保管人员签章后，送本单位财务一份，同时报局财审科、设备科各一份。

3、发现盘亏，必须找出原因，以文字形式报上级主管部门批准后，按盘点后实物调帐和修改卡片，始终保持物、卡、帐、资金“四对口”。

第十章机械设备年检、红旗设备竞赛及机械人员管理

第七十七条机械设备年检、红旗设备竞赛活动及机械人员管理按有关规定执行。

第十一章机械设备经济核算的管理

第七十八条机械设备经济核算按《乌鲁木齐公路管理局机械设备费用核算办法》执行。

第十二章附则

第七十九条本实施细则适用于局机关、各分局、收费站及服务区。

现代化工设备三维可视化设计分析篇7

三维可视化设计优点如下:

第一, 其是可视化的, 使设备越加直观, 在我们面前展现所见所得的设备结构, 更加容易把握一个结构的整体和细节。

第二, 很容易进行沟通, 当一个结构利用最直接的方式展现在大家面前时, 就能获得一个明确的沟通平台。

第三, 防止平面思维中形成盲区, 尽可能避免疏漏。

第四, 减轻工程量的计算, 不需要逐个数字进行校审。

2 现代化工设备三维可视化整体架构

现代化工设备可视化设计, 是在原来设备的基础上添加三维场景, 促使在一个虚拟现实的计算机环境中完成日常设备管理工作。

三维场景管理是建立在三维显示和实时交互的基础上的。用户预定功能和其他信息输入将首先通过三维场景管理模式进行处理。设备管理包括很多内容, 由于各个企业拥有不同的管理理念与方式, 相应的设备管理的信息系统侧重点也不同。

3 现代化工设备三维可视化功能设计

3.1 基础信息设置

化工设备基础信息设置具体用于构建设备的基础库, 对设备基础信息进行管理, 为设备构建台账提供便捷并且确保设备管理信息中唯一的字段, 强化系统的维护性。

基础信息设置具体包括使用部门设置、设备类型设备、ABC分类设备、资产类别设置、设备名称编号统一设置等。针对这一项设置需要拥有超级用户权限的管理人员才可以操作, 其可以添加或者修改数据。

3.2 设备台账设计

设备台账是了解企业设备资产情况, 体现企业拥有各种类型设备数量、分布以及变动设备情况的重要根据。其编排形式有两种:一种是设备分类编号台账, 根据类组代号实行分页, 根据资产编号顺序进行排列, 有利于统计新增设备的资产编号类型;另一种是根据车间、班组顺序制定使用单位的设备台账, 这一方式有利于管理生产维修计划以及年终清点设备。汇总上述台账, 就形成了企业设备总台账。应当对精、大、重设备以及机械工业主要设备另外编制台账。企业每年末建立的设备台账管理系统, 可以有效清理在用设备, 使管理者清楚设备资产信息。同时设备台账管理根据统一的设备编码, 构建设备台账管理模块, 帮助基层生产单位录入使用设备情况, 有利于上级管理部门对运行设备情况迅速查询和显示。可以采取有效的措施, 保证正常安全的进行生产, 进一步实现自动化、信息化管理设备的目标。设备台账管理模块包括设备台账管理、压力容器管理、工业管道管理、设备统计管理等。具体功能是维护基本数据、管理设备资产等。

3.3 设备状态设计

在设备管理中设备状态设计是主要内容, 具体包括维修设备计划、检修设备、年检压力容器、检测工业管道等。

(1) 维修设备管理。为了避免设备劣化性能与精度或者减少故障率, 根据预先制定的维修计划实施维修活动, 称为预防维修。对重点设备与重要设备采取预防维修, 是落实管理设备条例的预防为主方针。维修设备管理具体包括维修设备计划与登记设备维修。联系工厂的真实情况, 提前制定对应的维修设备计划, 便于对工厂生产计划进行变更, 系统还可以综合用户设置的检修时间, 提前对到期维修的设备进行报警。

(2) 检修设备。检修设备登记了正常检修设备的情况, 非正常检修通过记录设备故障与记录事故实行管理。

(3) 检验压力容器。为了确保定期检验在用压力容器的工作质量, 保证安全应用压力容器, 避免发生事故, 综合相应检验规则, 编制检验压力容器的计划。

(4) 检测工艺管道。在化工企业设备设计中工艺管道是重要内容, 联系检测工艺管道的要求, 考评、定点记录工艺管道外部检查情况, 综合定性与定量检验方法明确工艺管道的优劣程度以及检修要求, 形成管道计划与检测情况表, 利用计算机根据用户的要求处理数据, 同时根据用户想要的格式输出各种决策信息。

4 设备变动设计

设备变动设计具体包含了设备移装、设备调拨、停用设备、报废设备等。

设备调拨是指企业之间调入和调出设备。双方应当根据分级管理设备的规定办理审批申请调拨手续, 只有获得主管部门发送的调拨设备通知单以后, 才能够处理交接。调拨设备资产包括无偿与有偿设备。

设备移装是指在工厂内部设备调动或者安装位置的移动。只要是安装并列到固定资产的设备, 车间不能私自移动与调动, 必须有相关部门会签的移动调动设备审定单与平面布置图, 并且得到厂长批准之后才落实。

设备由于出现比较严重的有形或者无形损耗, 无法继续应用而退役, 称其为设备报废。设备报废事关国家与企业利用固定资产的情况, 应当尽可能实现革新和改造工作。在确定设备无法利用, 具备以下其中一个条件时, 企业才能申请报废。

停用设备是指对已经验收安装、投产使用而当前因故不用的设备, 进行停用处理。

变动设备管理分别对设备各种变动情况进行设计, 包括移装设备、调拨设备、停用设备等。

5 结语

三维可视化设计为化工设备管理和决策提供了一个便捷、直观的可视化手段, 有利于设备管理工作的现代化发展, 其应用前景十分广阔。

摘要：现代化工设备的三维可视化设计促使管理者对其设备拥有具体的概念, 清楚的掌握设备外型和所在位置等参数, 降低了管理者的劳动强度, 提升了管理效率。本文主要分析了三维可视化设计的意义, 现代化工设备三维可视化整体架构, 现代化工设备三维可视化功能设计。

关键词：化工设备,三维可视化,管理设计

参考文献

[1]蒋先刚.工程设备图形化管理系统的程序设计[J].机床与液压, 2013, (1) .

电子设备热设计概述篇8

【摘要】热设计在电子设备设计中具有重要作用，散热效果的好坏直接影响设备的性能指标和使用寿命。如何提高产品的散热性能成为迫切需要解决的问题。本文就热量传递方式、冷却方式的选择以及电子设备热设计方法等方面进行了简要概述。

【关键词】热设计；热量传递；散热 0.引言

现代电子设备结构越来越小，性能要求越来越高，不但支持多任务功能，而且具有更好的便携功能，由此会产生更多的系统热量，更大的热流密度。大量的系统热量在设备中聚集，会严重影响设备的性能指标及使用寿命。在电子产品中，高温对电子产品的影响包括，绝缘性能退化，元器件损坏，材料的热老化，低熔点焊缝开裂及焊点脱落，从而导致整个产品的性能下降以至完全失效。因此在许多现代化产品的设计，特别是可靠性设计中，热设计已占有越来越重要的地位。

1.热设计概述

1.1 热设计概述

热设计是整个系统设计的一部分，它往往与结构设计、内部布局、电磁兼容要求等设计耦合在一起，必须综合考虑才能使整个产品达到优异的性能。根据相关标准和规范，通过对产品各组成部分的热分析，确定所需散热措施，以调节所有机械部件、电子器件和其它一切与热有关的零部件的温度，使其本身及其所处的工作环境的温度都不超过标准和规范所规定的温度范围。对于电子产品，最高和最低允许温度的计算应以元器件的耐热性能和应力分析为基础，并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。通过热设计在满足性能要求的前提下尽可能减少设备内部产生的热量，减少热阻，选择合理的冷却方式，保证设备在散热方面的可靠性。

1.2 热量传递方式

热量传递有三种方式：传导、对流和辐射。传导：两个良好接触的物体之间的能量交换或一个物体内由于温度梯度引起的内部能量交换。对流：流动的流体（气体或液体）与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。根据引起流动的原因可以分为自然对流和强制对流。辐射：物体通过电磁波来传递热量的方式称为热辐射。热辐射不需要依赖介质传递，任何物体都存在热辐射，物体不断的向空间发出热辐射，也不断的吸收其他物体的热辐射。

2.电子设备热设计方法

2.1冷却方式的选择

热设计的核心是，在热源至热沉之间提供一条低热阻通道。根据热量的三种传递方式，散热方式有传导散热、对流散热和辐射散热。其中，对流散热又分为自然对流和强制对流。在电子设备热设计中，通常根据电子设备热流密度〔表面热功率系数和体积发热功率系数〕进行估算，来确定冷却方法。

（1）当电子设备的热流密度小于0.08w/cm2，体积功率功率密度不超过0.18w/cm3时，一般采用自然对流冷却。

（2）当电子设备的热流密度超过0.08w/cm2，体积功率密度超过0.18w/cm3时，需要外加动力进行强迫空气冷却或其它冷却方法。

2.2自然对流散热

首先，要合理布局元器件；在布置元器件时，应将热敏元器件放在靠近进风口的位置，而且位于功率大、发热量大的元器件的上游，尽量远离高温组件，以避免辐射的影响；将本身发热而又耐热的组件放在靠近出风口的位置或顶部；大功率的元器件尽量分散布局，避免热源集中；不同大小尺寸的元器件尽量均匀排列，使风阻均布，风量分布均匀。其次，要尽量减少接触热阻；可以通过在接触表面涂一层导热脂（膏），加一薄紫铜片或延展好的高导热系数材料，提高界面间的接触压力，或提高接触面的光洁度来减少接触热阻。再次，必要时使用散热器散热。对于个别热流密度较高的元器件，如果自然对流时温升过高，可以使用散热器以增加散热表面。

2.3强迫对流散热

当自然对流方式散热不能满足设计要求时，就必须采用强迫对流的方式散热。强迫对流的最简单方式是强迫风冷，即使用风机进行散热，采用风机冷却可以将散热器和机箱的体积减小许多。风机冷却又可分为抽风和吹风两种方式。吹风时风机出口附近气流主要为紊流流动，局部换热强烈，宜用于发热器件比较集中的情况，必须将风机的主要出风口对准集中的发热组件，吹风有一定方向性，对整个系统的送风量会不均匀；抽风送风均匀，适用于发热器件分布比较均匀，风道比较复杂的情况。风机的选择要与风道的设计相匹配，同时还要考虑风扇的噪音等因素。轴流风扇在大风量，低风压的区域噪音最小，而离心风机在高风压，低风量的区域噪音最小，要避免风扇工作在高噪音区。对于内部空间较小，或由于其它原因而不能采用风冷的情况，如果有可能，还可以使用其它流体进行冷却，如水冷或其它介质。

3.结束语

综上所述，对于电子设备热设计，设计人员通过分析整个系统产生的热量多少，来确定系统的散热方式，在自然散热不能满足散热要求时，要采用强制散热方式，以达到设备的散热效果最佳。

【参考文献】

[1]赵惇殳编著.电子设备热控制技术.西安：西安电子科技大学出版社.

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化工工艺设计02-22