基本信息
书名:化工厂系统设计
定价:128.00元
作者:陈树辉,蔡尔辅 著
出版社:化学工业出版社
出版日期:2016-03-01
ISBN:9787122256812
字数:924
页码:538
版次:3
装帧:平装
开本:16开
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《化工厂系统设计(第三版)》是化工设计领域的书,是设计人员的参考用书。详细介绍了管道仪表流程图制图要求,化工装置建造材料选用,管道设计考虑要点,仪表和控制,供电和电动机,工艺设备,环保和人员健康考虑,操作,安全,公用工程系统设计,水力计算,管道仪表流程图设计,管道仪表流程图的设计实例,故障诊断及解决等内容,资料丰富,实用性强,对相关专业的设计人员有较强的指导意义和帮助。
目录
代号索引
第1章 引言 11
1.1 系统工程的定义 11
1.2 基本知识和熟练要求 12
1.3 系统设计的重要性 12
第2章 管道仪表流程图的图面布置和制图要求 13
2.1 图面布置 13
2.1.1 工艺管道仪表流程图 13
2.1.2 公用工程发生管道仪表流程图 14
2.1.3 公用工程分配管道仪表流程图 14
2.1.4 辅助系统管道仪表流程图 14
2.2 管道仪表流程图的图号编制 14
2.3 管道仪表流程图的制图要求 14
2.4 管道仪表流程图的设计内容 21
2.4.1 设备 21
2.4.2 配管 22
2.4.3 仪表和仪表配管 23
2.5 管线号的编制 25
2.5.1 需要编号的管线 25
2.5.2 不必编号的管线 25
2.5.3 管线编号原则 25
2.5.4 管线表 26
2.5.5 管线表填写原则 28
2.5.6 管线表内容 28
参考文献 29
第3章 化工装置建造材料选用 30
参考文献 33
第4章 配管 34
4.1 工业用管和管件 34
4.1.1 工业用管 34
4.1.2 管件 39
4.1.3 法兰 39
4.2 阀门 41
4.2.1 阀门种类 41
4.2.2 阀门的选用 42
4.3 管道设计考虑要点 42
4.3.1 管道 42
4.3.2 切断措施 46
4.3.3 控制阀 47
4.3.4 放空和放净 48
4.3.5 取样 50
参考文献 50
第5章 仪表和控制 52
5.1 基本控制方案 52
5.2 工艺测量用仪表 59
5.2.1 压力仪表 59
5.2.2 温度仪表 60
5.2.3 流量仪表 61
5.2.4 液面仪表 64
5.2.5 分析仪 65
5.2.6 其他检测仪表 67
5.2.7 传感器和变送器 68
5.2.8 控制阀及其附件 68
5.3 联锁和可编程序控制器(PLC) 73
5.4 集中分散控制系统(DCS) 74
参考文献 74
第6章 供电和电动机 76
6.1 化工厂的供电 76
6.2 不间断电源(UPS)和备用电源 76
6.3 电动机的运行 77
参考文献 78
第7章 工艺设备 79
7.1 泵 79
7.1.1 动力泵 80
7.1.2 容积式泵 93
7.2 风机和鼓风机 98
7.2.1 离心式风机和鼓风机 99
7.2.2 容积式鼓风机 7
7.3 压缩机 9
7.3.1 离心式压缩机 9
7.3.2 往复式压缩机 125
7.4 真空设备 135
7.5 蒸汽透平 144
7.6 压力容器 149
7.7 塔 159
7.7.1 蒸馏塔 159
7.7.2 吸收、汽提和急冷塔 172
7.8 储罐 179
7.8.1 常压储存 179
7.8.2 压力储存 182
7.9 换热器 188
7.9.1 管壳式换热器 193
7.9.2 螺旋板换热器 198
7.9.3 板式换热器 199
7.9.4 空冷器 201
7. 加热炉和蒸汽锅炉 206
7..1 加热炉 206
7..2 蒸汽锅炉 232
7.11 过滤器 237
7.12 输送机 247
7.13 其他设备 252
参考文献 255
第8章 环境保护和生产人员的健康及安全 259
8.1 环境保护 259
8.2 生产人员的健康和安全 261
参考文献 263
第9章 操作 264
9.1 工厂的组织架构和运行 264
9.2 设计和生产人员的立场和观点的不同 265
第章 安全 267
.1 安全设计理念 267
.2 安全分析方法 270
.3 压力泄放装置的选择与应用 276
.3.1 有关压力泄放装置的专业名词 276
.3.2 压力泄放设施的组合结构及分类 278
.3.3 制定压力泄放装置需要泄放量和考虑要点 282
.3.4 选用压力泄放装置考虑要点 288
.3.5 安全阀泄放能力的计算 290
.3.6 安全阀计算实例 297
.3.7 安全阀的安装 299
.3.8 安全阀规格书的填写 304
参考文献 311
第11章 公用工程系统设计 313
11.1 水系统、水处理和分配 313
11.1.1 生水系统 313
11.1.2 生活用水系统 314
11.1.3 杂用水系统 314
11.1.4 冷却水系统 315
11.1.5 消防水系统 318
11.2 蒸汽分配、锅炉给水和蒸汽冷凝水系统 322
11.2.1 蒸汽分配系统 322
11.2.2 锅炉给水系统 324
11.2.3 蒸汽冷凝水系统 328
11.3 杂用压缩空气和仪表压缩空气系统 331
11.4 惰性气体和氮封 336
11.5 燃料的分配 341
11.5.1 燃料油系统 341
11.5.2 燃料气系统 342
11.6 乙二醇系统 343
11.7 火炬系统 345
参考文献 347
第12章 水力计算 349
12.1 流体物理特性和水力计算基本概念 349
12.2 基本管道尺寸和压降的计算方法 355
12.2.1 流速法 355
12.2.2 压降法 356
12.3 特殊管线的水力计算 363
12.3.1 重力流 363
12.3.2 长距离气体输送管线 365
12.3.3 真空管线 365
12.3.4 安全阀的进口和出口管道的尺寸计算 365
12.3.5 气液两相流管线 367
12.3.6 蒸汽冷凝水管线的压降 368
12.3.7 热虹吸再沸器的水力计算 370
12.3.8 加热炉的传输管线 371
12.3.9 泵净正吸入压头NPSH的计算 372
12.4 控制阀的选用原则 373
12.5 泵的计算 378
12.6 压缩机的计算 388
参考文献 397
第13章 管道仪表流程图的设计 398
13.1 管道仪表流程图设计步骤 398
13.1.1 管道仪表流程图初步分析考虑要点 398
13.1.2 绘制初步管道仪表流程图 401
13.1.3 初步的水力计算 403
13.1.4 工艺流程图的危险和操作分析(HAZOP) 404
13.1.5 确定设计压力、设计温度、温度、设计温度 404
13.1.6 管道仪表流程图的设计 416
13.1.7 管道仪表流程图安全性的详细分析 418
13.1.8 故障类型和影响分析(FMEA)复查 421
13.2 工程设计中的管道仪表流程图开展的实践 422
13.2.1 管道仪表流程图的初步条件版 422
13.2.2 管道仪表流程图的内部审核版 422
13.2.3 管道仪表流程图的供安全分析版 423
13.2.4 管道仪表流程图的供建设单位批准版 423
13.2.5 管道仪表流程图的设计版 424
13.2.6 管道仪表流程图的施工版 424
13.2.7 管道仪表流程图的竣工版 425
13.2.8 管道仪表流程图的修改管理 425
参考文献 426
第14章 管道仪表流程图的设计实例 427
14.1 设计实例(一)——油田气凝液储罐设施 427
14.1.1 装置工艺流程说明 427
14.1.2 工艺管道仪表流程图 428
14.1.3 公用工程分配系统管道仪表流程图 436
14.2 设计实例(二)——原油压分馏塔 438
14.2.1 压分馏系统简单的流程说明 438
14.2.2 压分馏系统的操作 440
14.2.3 管道仪表流程图的设计 441
参考文献 509
第15章 寻找系统故障 5
15.1 熟练人员的短缺 5
15.2 寻找故障的过程 511
15.3 一个寻找系统故障的个案 512
参考文献 514
第16章 严重错误个案 515
16.1 乙烯塔现场退火处理 515
16.2 热空气注入已运行的燃料气和火炬系统 515
16.3 冷却水泵气蚀 517
16.4 压塔压力达不到设计指标 518
16.5 压缩机系统重大设计错误 519
参考文献 525
附录 526
附录1 设计常用的图表 526
附表1 流水穿越Sch.40壁厚钢管 526
附表2 饱和水和饱和蒸汽的特性(压力) 528
附表3 过热蒸汽的特性 529
附图1 烃类的蒸气压力(摘自API技术数据手册, 1977.9) 531
附图2 水在钢管内流动的流速和压头损失 532
附图3 水的比定压热容值 533
附图4 混合物组分分子摩尔分数和质量分数的计算 533
附录2 英制/SI制计算单位对换表 534
结束语 538
内容提要
本书在第二版的基础上增加了材料介绍、寻找系统故障以及作者见证过的严重错误案例等内容, 并且对化工单元设备管道仪表流程图和有关计算也进行了补充, 使其更加完善、系统化, 实用性和系统性更强。
本书对在工厂直接操作生产的人员有很大帮助, 也可指导化工、石油化工、医、发电、环保等行业的设计人员进行工厂设计, 还可作为大学化工专业即将毕业的本科生或研究生的辅助阅读资料。
文摘
作者介绍
蔡尔辅,长期从事化工厂的设计工作,退休前曾在中国 、美国、 日本和加拿大的多个工程公从事化工厂的工程设计,曾任 中美合资华福工程公副总经理, 北京石化工程公技术部部长 1979 - 1982年作为访问学者在Lummus 工程公工作过三年
这本书对“仪表装置”的讲解,真的称得上是“面面俱到”。在化工生产过程中,仪表装置是整个系统的“眼睛”和“神经”,其准确性和可靠性直接关系到生产的安全和效率。书中详细介绍了各种仪表的工作原理、选型依据、安装调试以及日常维护。我尤其欣赏它对于仪表与控制系统之间关系的阐述,它清晰地解释了传感器如何采集数据,控制器如何处理数据,以及执行器如何根据指令进行操作,形成一个完整的闭环控制系统。这种系统性的讲解,让我对仪表装置在化工生产中的作用有了更深刻的理解。
评分我必须说,这本书的“化工设备指南”部分简直是我的福音!之前在工作中,经常会遇到一些不熟悉的设备,查阅资料也常常是碎片化的,难以形成系统性的认识。而这本书就像一位无所不知的导师,为我提供了详尽的设备介绍。它涵盖了从最基础的反应器、换热器,到更复杂的离心机、干燥器等各类设备。每种设备,书中都详细介绍了其结构特点、工作原理、技术参数、应用范围,以及在安全生产方面的注意事项。我特别喜欢它在讲解过程中引入的实际案例,通过对这些案例的分析,我能更直观地理解设备在不同工况下的性能表现和潜在风险。
评分我是一名在校的化工专业学生,一直希望能够找到一本能够帮助我将书本理论与实际生产相结合的参考书。这本《化工厂系统设计第三版》完全满足了我的需求。书中对化工厂系统设计的各个方面都进行了详尽的阐述,从流程设计到设备选择,再到安全生产的考虑,都体现了高度的专业性和严谨性。我尤其喜欢它在讲解过程中穿插的案例分析,这些案例生动地展示了书本知识如何在实际生产中得到应用,也让我对未来的职业生涯有了更清晰的认识。
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评分这套书,我断断续续也看了有一段时间了,实在是被书中那种严谨的学术态度和细致入微的实操指导深深吸引。我尤其喜欢它对化工设备安全生产工艺的阐述,完全不是那种空洞的理论说教,而是紧密结合实际生产中的每一个环节。比如说,书中对于某一种反应釜在高温高压下的运行参数控制,就进行了详尽的推演和案例分析,从物料的初始配比,到催化剂的添加时机,再到温度、压力的动态调整,每一个步骤都清晰可见,仿佛我置身于现场,亲手操作一般。更难能可贵的是,它并没有止步于操作流程,而是深入剖析了每一步操作背后的物理化学原理,比如为什么在这个温度下反应速率会达到最优,为什么在这个压力下副产物的生成会降到最低。这种深度解读,让我对整个工艺流程有了更深刻的理解,而不仅仅是机械地记忆操作步骤。
评分阅读这本书,我最大的感受就是它的实用性和前瞻性。很多时候,我们在面对一些复杂化工装置的设计时,往往会陷入“只见树木不见森林”的困境。但这本书就像一位经验丰富的工程师,为我们勾勒出了一幅宏大的化工系统设计蓝图。它从宏观层面出发,详细介绍了不同类型化工厂的系统构成、工艺流程及其相互之间的耦合关系。尤其是在设备选型和集成方面,它给出了非常具有指导意义的建议,并列举了大量实际案例,说明了在不同工况下,哪种类型的设备更具优势,如何进行设备的合理布局和管线连接,以最大化生产效率并降低潜在风险。书中对于仪表装置的讲解也十分到位,它并没有将仪表作为一个孤立的模块来介绍,而是将其融入到整个工艺流程的控制系统中,阐述了各类传感器、变送器、控制器如何协同工作,实现对工艺参数的精确监测和有效调控。
评分这本书的“化工厂安全检测”部分,绝对是我阅读过程中最为关注的章节之一。在化工行业,安全生产是企业的生命线,而有效的安全检测则是保障生命线的关键。书中详细阐述了各种安全检测技术和方法,包括气体检测、液体检测、温度、压力、振动等参数的监测,以及如何利用先进的检测设备和技术来预防事故的发生。它还介绍了如何根据不同的风险等级,制定相应的安全检测方案,并提供了大量的实际操作指南和数据分析方法。这对于我来说,无疑是宝贵的知识财富。
评分说实话,我买这本书之前,对“化工厂系统设备安全生产加工工艺”这个概念并没有一个非常清晰的认识。这本书的出现,彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是简单地介绍设备,更是将设备的安全性、生产效率以及加工工艺融为一体,进行系统性的讲解。书中通过大量的图示和表格,将复杂的工艺流程和设备结构进行可视化呈现,让我能够更容易地理解其中蕴含的精妙设计。它还特别强调了在加工工艺中,如何通过优化操作参数来提高产品质量并降低能源消耗,这对于我们追求可持续发展的今天来说,具有非常重要的意义。
评分作为一个在化工行业工作多年的老兵,我一直深知化工设备在生产中的核心地位,也深切体会到设备安全的重要性。这本书的出现,无疑为我们提供了一个极具价值的参考。它不仅仅是对化工设备操作规程的简单罗列,而是深入探讨了设备的设计理念、制造工艺以及在实际生产中的应用。尤其是书中对精密仪表装置的介绍,让我眼前一亮。它详细讲解了各种传感器、执行器的工作原理,以及它们如何在复杂的化工流程中发挥作用,实现对生产过程的精确控制和安全保障。这本书的图文并茂,使得复杂的机械原理和电子信号传递变得生动易懂。
评分坦白说,这本书的厚度让我一开始有些却步,但当我真正翻开阅读后,我才发现它所包含的知识量是如此的丰富和扎实。它不仅仅是一本关于化工厂系统设计的教材,更是一本关于化工厂安全生产的百科全书。我尤其对其中关于化工设备安全生产加工工艺的章节情有独钟,它详细介绍了各种关键设备的结构、工作原理、操作规程以及潜在的故障排除方法。比如,书中对某个特定类型泵的详细解析,从叶轮的设计到密封的选择,再到运行过程中的常见问题,都进行了深入的剖析,这对于我理解和维护设备非常有帮助。而且,它还会结合实际的生产案例,分析设备在不同工况下可能遇到的问题,并给出相应的解决方案,这使得书中的内容更加贴近实际。
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