化工设计习题及答案

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1 第一章化工设计程序和内容

本章习题及答案:

1、化工设计的种类有哪些？国外通用的设计程序分为哪几个阶段？

答：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。

国外通用的设计程序分为工艺设计(Process Design)、基础工程设计(Basic Engineering Design)

和详细工程设计(Detailed Engineering Design)三个阶段。

2．请画出化工厂设计的工作程序示意图。

3、画出化工新技术开发的工作框图。

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4、化工设计人员应具备哪些基本素质，才能完成设计任务？

答：1) 具有丰富的工程经验和扎实的化工基础理论知识；2) 充分了解工艺过程，掌握现代化的设计工具和化工单元及最新发展动态；3) 熟知本专业与其他相关专业的关系。

5、厂址选择的主要影响因素有哪些？为什么？

答：影响因素：a）原料，b）能源，c）水资源，d）运输条件，e）环境影响

a）厂址宜选在原材料、能源较丰富或供应方便的地区。b）厂址宜选在水资源丰富、水质较好的地区;c）厂址应具有较便利的运输条件;d）选厂应注意节约用地、少占耕地;e）选厂应注意对当地的环境保护;f）选厂应考虑周围的协作关系;g）地势要高、不淹不涝;h）其他一些注意事项;（避免在地震断层和基本烈度9度以上的地震区，易遭受洪水、泥石流、滑坡的危害的山区，又开采价值的矿藏地区，国家规定的历史文物、生物保护和风景旅游点）。

6、为什么要进行可行性研究？可行性研究报告包括哪些内容？

答：a）作为建设项目投资决策和编制设计任务书的依据；b）作为向银行申请贷款的依据；c）作为与建设项目有关的各部门商谈合同的依据；d）作为建设项目开展初步设计的基础；e）作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的依据；f）作为环保部门审查建设项目对环境评价的依据。

主要包括：总论；需求预测;产品的生产方案及生产规模；工艺技术方案；原材料、燃料及水电汽的来源与供应；建厂条件和厂址选择布局方案；公用工程和辅助设施方案；节能;环境保护及安全卫生；工厂组织、劳动定员和人员培训；项目实施规划；投资估算和资金筹措；经济效益评价及社会效益评价；结论，包括综合评价和研究报告的结论等内容。

7、可行性研究报告和设计任务书有什么区别？

答：内容上：可行性研究报告只提供依据

设计任务书是结论;

性质上：可行性研究报告给上级提供决策的文件

设计任务书给设计人员的指令;

时间上：可行性研究报告在先

设计任务书在后

2

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8、设计任务书主要包括哪些内容？

(1) 项目设计的目的和依据。

(2) 生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。

(3) 矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件。

(4) 资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。

(5) 建设地区或地点，占地面积的估算。

(6) 防空、防震等的要求。

(7) 建设工期与进度计划。

(8) 投资控制数。

(9) 劳动定员控制数。

(10) 经济效益、资金来源、投资回收年限。

9、简述车间工艺设计的主要内容。

车间工艺设计的主要内容：设计准备工作，方案设计，化工计算（物料衡算、能量衡算、设备选型与计算），车间布置设计，配管工程设计，向非工艺专业设计人员提供设计条件，编制概算书及编制设计文件。

第二章工艺流程设计

本章习题及答案：

1、化工工艺设计包括哪些内容？

答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。

2、工艺流程设计的步骤有哪些？

答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。

3、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑哪些原则？简述确定生产方法和工艺流程的步骤。

答：先进性、可靠性、合理性。

资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。

4、工艺流程设计的任务有哪些？

答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，控制方案的确定，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。

5、工艺流程图的种类有哪些？管道仪表流程图有哪些版式？

答：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，工艺管道及仪表流程图。3

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4 基础工程设计阶段有：A版PI图(初版)、B版PI图(内审版)、C版PI图(用户版)及D

版PI图(确认版)；

详细工程设计阶段有：E版PI图(详1版)、F版PI图(详2版)、G版PI图(施工版)。

6、根据HG/T 标准，填写下表中工艺流程图的设备类别代号。

设备类别代号表（HG/T ）

设备类别代号压缩机、风机 C

换热器 E

工业炉 F

起重运输设备L

其他机械M

泵P

反应器R

火炬、烟囱S

塔T

容器（槽、罐）V

计量设备W

其他设备X

7、根据下列管道仪表流程图中的图例，填写（管道、阀门、设备、等）名称。

名称图例名称图例

放空管（帽）阻火器

同心异径管喷射器

文氏管视镜、视钟

离心泵旋转泵、齿轮泵

浮顶罐湿式气柜

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5 板式塔 喷洒塔

列管式反应器

流化床反应器

U 型管式换热器

离心式压缩机

8、下图是某管道的标注，请说明第1~6单元各表示什么意思？

第1单元（PG ）为物料代号，代表工艺气体；

第2单元（13）为工程工序编号；

第3单元（10）为管道顺序号；

第4单元（300）为管道规格，代表公称直径300mm ；

第5单元（A1A ）为管道等级，第一个A 表示管道的公称压力等级代号，1表示管道材料等级顺序号，第二个A 表示管道材质类别，代号为“铸铁”；

第6单元（H ）为绝热或隔声代号。

9、固定床反应器温度控制形式有哪些？画出示意图。

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6

10、PIDCAD 软件具有哪些特点？

PIDCAD 软件操作简单、方便易学，适合于工程技术、设计人员及高校师生从事化工工程设计、流程图绘制时使用；结合工艺设备管理软件，可实现工厂工艺、设备信息化管理。

第三章 工艺计算

本章习题及答案：

习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求馏出液中能回收原料中97％的苯，釜残液中含苯不低于

2％。进料流量为20000kg ／h ，求馏出液和釜残液的流量和组成。

解：苯的相对分子质量为78，甲苯的相对分子质量为92。以下标B 代表苯。

进料中苯的摩尔分数 38780.419638627892

FB x ==+

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 7 釜残液中苯的摩尔分数 2780.023*********

WB x ==+ 进料平均相对分子质量 0.419678(10.4196)9286.13M =?+-?=

进塔原料的摩尔流量 2000232.2/86.13

F kmol h == 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以

97.430.9794.51/DB Dx kmol h =?=

作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+

作全塔总质量衡算得 F W D =+

将已知数据代人上述质量衡算方程得

232.20.419694.510.02351?=+

232.2W D =+

解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以，94.5194.510.8752108DB x D =

== 组

分

塔进料 塔顶馏出物 釜残液 kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) kg/h %(wt) kmol/h %(mol) 苯

7600 38 甲

苯

12400 62 合

计 20000 100 100 100 108 100 100 100

习题2 丙烷充分燃烧时要使空气过量25％，燃烧反应方程式为：

38222534C H O CO H O +→+

试计算得到100摩尔燃烧产物（又称烟道气）需要加入的空气的摩尔量。

解：以1mol 入口丙烷为计算基准

根据反应方程式，1mol 丙烷需要5mol 的氧气与之反应，因氧气过量25%，故需要加入的空气量为

1.25529.760.21

mol ?= 其中 226.25,23.51O mol N mol 烟道气中各组分的量：

38C H 0 mol 2N mol

2CO 313mol ?= 2O 6.255 1.25mol -=

2H O 414mol ?=

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8

因此，以1mol 入口丙烷为基准的物料衡算结果如下

入口

出口

38C H 1 38C H 0 2O

2O

2N 2N 2CO 0 2CO 3 2H O

0 2H O

4 合计

合计

加入的空气量为

10029.76

93.731.76

mol ?=

习题3天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气的示意流程图

转化炉内进行烃类蒸汽转化反应，以甲烷为例，烃类蒸汽转化的反应方程式为

CH 4+H 2O →CO+3H 2

天然气经一段转化炉转化后继续进入二段转化炉反应，在一段转化炉出口添加空气以配合合成氨原料气中所需的氮气，同时，一段转化气中的一部分氢气遇2O 燃烧供给系统热量。二段转化后再经一氧化碳变换工序使混合气中的CO 大部分转化为2CO 和2H ，CO 转化为2CO 和2H 的方程式为CO+H 2O →CO 2+3H 2，变换后的气体进入脱除2CO 工序脱除2CO ，再经甲烷化工序除去残存的微量CO 和2CO 后作为合成氨合格原料气。

已知某厂天然气的组成为： 组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 C 4H 10(正) C 4H 10(异) C 5H 12(正) C 5H 12(异) N 2 CO 2 合计 %(mol) 100

天然气x kmol

蒸汽

一段

转化炉

空气y kmol

二段 转化炉

CO 变换

CO 2 脱除

CO 2

甲烷化

合成氨 原料气

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要求合成氨原料气的组成为：

组分 H 2 N 2 Ar CH 4 合计 %(mol) 100

计算天然气的用量和空气的用量。

解：以100 kmol 合成氨原料气为计算基准。 设天然气用量为x kmol ，添加空气量为y kmol 。 （1）作系统N 2平衡

因为在天然气蒸汽转化法制造合成氨原料气过程中，N 2没有参加反应，它的数量在反应器的进口、出口物料中没有变化，作系统N 2平衡得

+ = (A) (2)作系统氢平衡

甲烷转化制H 2的计量关系推导如下：

甲烷蒸汽转化反应过程 422CH +H O

CO+3H CO 变换反应过程 222CO+H O

CO +3H 总过程 4222CH +2H O

CO +4H

用同样的方法可推导出烃类蒸汽转化制2H 的计量关系通式为

n 2n+2222C H +2nH O =nCO +(3n+1)H

因此，100kmol 天然气可提供的理论H 2为 组分 烃量/kmol 可提供的理论烃量/kmol CH 4 4 ?= C 2H 6 7 ?=70 C 3H 8 10 ?= C 4H 10(正) 13 ?= C 4H 10(异) 13 ?= C 5H 12(正) 16 ?= C 5H 12(异) 16 ?= N 2 0 CO 2 0 合计 100

因此，x kmol 天然气进料可提供的理论H 2为

x 471.63

kmol 100

氢气燃烧的反应过程 2222H +O =2H O 燃烧消耗的H 2为

y ?20.21kmol 作系统H 2平衡得

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10

20.2173.974 1.08x y -?=+?471.63

100

(B)

式中（4 1.08?）是合成氨原料气的CH 4折合为H 2物质的量(mol)

(A) 式合(B)式联解得到

x =18.92kmol y =31.11kmol

因此，制造100kmol 的合成氨原料气需加入天然气，一段转化炉出口需添加的空气。

习题4 乙烯氧化为环氧乙烷的反应方程式如下：

242241

()()()2

C H g O g C H O g +??→

试计算、25℃下的反应热。

解：乙烯（g ）的标准生成热为 0

298,,52.28/f H kJ mol ?=乙烯

环氧乙烷(g)的标准生成热为 0

298,,51/f H kJ mol ?=环氧乙烷－ 因此，，25℃下的反应热计算如下：

000298,298,298,()()r i f i f H n H n H ?=??∑∑反应物产物－

1151152.280103.3/2

kJ mol ???＝（－）－＋＝－

习题5 乙烯氧化制环氧乙烷的反应器中进行如下反应： 主反应 242241

()()()2

C H g O g C H O g +

??→ 副反应 24222()3()2()2()C H g O g CO g H O g +??

→+ 反应温度基本维持在250℃，该温度下主、副反应的反应的反应热分别为

523105395/H kJ kmol -?=乙烯 0523*******/H kJ kmol -?=乙烯

乙烯的单程转化率为32％，反应的选择性为69％，反应器进口混合气的温度为210℃，流量450003

()/m STP h ,其组成如下： 组分

24C H 2N 2O

合计 %(mol)

100

热损失按反应放出热量的5%考虑，求热载体移出的热量。 解：查得有关气体的热容数据如下： 组分

24C H 2O 2CO

水蒸气 24C H O

2N

/[/(]p C kJ kmol K ?

210℃

250℃

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11 假设如下热力学途径：

210℃下反应器入口混合气体热容

0.03564.430.8230.040.14531.3831.44/()p C kJ kmol K =?+?+?=? 250℃下反应器入口混合气体热容

0.03564.940.8230.170.14531.6731.67/()p C kJ kmol K =?+?+?=? 因此，反应器入口混合气体在210℃～250℃的平均热容为 ,1(31.4431.67)31.56/()2

p m C kJ kmol K =+?=? 414500031.56(250210) 2.53610/22.4

H kJ h ?=?-=? 245000450000.0350.320.69(105395)0.0350.32(10.69)(1321726)22.422.4

H ?=????-+???-- 71.08610/kJ h =?

67612 2.53610 1.086108.32410/H H H kJ h ?=?+?=?-?=-? 65528.32410( 4.16210) 4.16210/H H Q kJ h ?=?-=-?--?=-? 由热载体移走的热量为

656128.32410( 4.16210)7.90810/Q H Q kJ h =?-=-?--?=?

第四章 设备的工艺设计及化工设备图

本章习题及答案：

1．简述泵的选用与设计程序？

答：a.确定泵型

b.确定泵的流量与扬程

c.确定泵的安装高度

d.确定泵的台数和备用率按泵的操作台数

e.校核泵的轴功率。

f.确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量

g.选用电动机

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12 h.填写选泵规格表

2．简述换热器的设计原则？

答：a.换热器设计要满足工艺操作条件，长期运转，安全可靠，不泄漏，维修清洗方便，较高的传热效率，流体阻力尽量小，安装尺寸符合要求。

b.确定介质流程

c.确定终端温差

d.确定流速、流向和压力降

e.确定传热系数和污垢系数

f.选用标准系列化的换热

3．简述填料塔设计程序？

答：a.汇总设计参数和物性数据

b.选用填料

c.确定塔径。

d.计算填料塔压降

e.验算塔内喷淋密度

f.计算填料层高度Z

g.计算塔的总高度H

h.塔的其它附件设计和选定

4．化工设备施工图的组成?

答：a.装配图表示设备的全貌、组成和特性的图样，它表达设备各主要部分的结构特征、装配和连接关系、特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸及对外连接尺寸、技术要求等。

b.部件图表示可拆或不可拆部件的结构、尺寸，以及所属零部件之间的关系、技术特性和技术要求等资料的图样。

c.零件图表示零件的形状、尺寸、加工，以及热处理和检验等资料的图样。

d.零部件图由零件图、部件图组成的图样。

e.表格图用表格表示多个形状相同．尺寸不同的零件的图样。

f.特殊工具图表示设备安装、试压和维修时使用的特殊工具的图样。

g.标准图(或通用图) 指国家部门和各设计单位编制的化工设备上常用零部件的标准图和通用图。

h.梯子平台图支承于设备外壁上的梯子、平台结构的图样。

i.预焊件图设备外壁上保温、梯子、平台、管线支架等安装前在设备外壁上需预先焊接的零件的图样。

j.管口方位图设备上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、换热器折流板缺口位置；地脚螺栓、接地板、梯子及铭牌等方位的图样。

k.技术要求设备在制造、试验、验收时应遵守的条款和文件。

l.计算书设备强度、刚度等的计算文件。当用计算机计算时，应将输入数据和计算结果作为计算文件。

m.说明书设备结构原理、技术特性、制造、安装、运输、使用、维护、检修及其它需说明的文件。

n.图纸目录每个设备的图纸及技术文件的全套设计文件的清单。

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13 5． 简述化工设备图的绘制方法及步骤?

答：a.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图

b.尺寸和焊缝代号标注

c.编写零部件序号和管口符号

d.填写明细栏和管口表

e.填写设计数据表、标题栏等

6．简述化工设备图阅读的基本要求?

答：a.了解设备的性能，作用和工作原理；

b.了解设备的总体结构、局部结构及各零件之间的装配关系和安装要求；

c.了解设备各零部件的主要形状、材料、结构尺寸及强度尺寸和制造要求；

d.了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。

第五章 车间布置设计

本章习题及答案：

一、填空题 1．设备布置图是在厂房建筑图的基础上增加设备布置的内容，用粗实线表示 设备 ，厂房建筑用 细实线 画出。

2．设备布置图主要包括反映设备水平布置情况的 平面图和反映某处立面布置情况的 剖面图 。

二、选择题

1．厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格称为柱网，沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用（ A ） 依次编号。

A ． 、 、

B ． 、 、 ． A 或B

2．在化工设备图中，设备的轮廓，一般按比例用（ A ）绘制。

A ．粗实线（b ）

B ．中实线（2b/3）

C ．细实线（b/3）

D ．点划线

3．在布置 （ A ）时，应遵循缩短管长和顺应流程的原则。

A ．换热器

B ．塔

C ．泵

D ．搅拌器

4．设备布置图中的标高用（ A ）表示。

231A B C

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14 A．m B．cm C．mm D．都可以

5．在设备平面布置图中，设备标注为T-101b，其中T表示（B ）。

A．一种设备等级B．一种设备代号

C．设备一种材质D．一种设备保温等级

6．在对塔进行布置时，对于（C）需采用独立布置方案。

A．将高度相近的塔B．数量不多、结构与大小相似的塔

C．单塔或特别高大的塔D．较小的塔

7．以下有关工程设计阶段及PID版次的叙述错误的是（B ）。

A．工程设计阶段分基础设计和详细工程设计两个阶段

B．在基础设计阶段，PID应完成初步设计条件版（A）版，内部审核版（B 版）和用户批准版（C）版三个版次的设计

C．在详细工程设计阶段，PID应完成1版（详细设计1版），2版（详细设计2版），3版（施工版）三个版次的设计

D．对于小型或成熟工艺装置的PID设计，至少应完成初步条件版，设计版和施工版三个版次

8．设备布置设计不包括的内容是（B ）。

A．确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置

B．确定车间中各个设备的管口方法

C．确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置

D．确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸

解答：B．正确答案。车间设备布置设计主要包括：

①确定各个工艺设备在车间平面和立面的具体位置；

②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置；

③确定供安装、操作与维修所使用的通道系统的位置与尺寸；

④确定场地与建筑物、构筑物的尺寸；

⑤确定管道、电气代表管线、采暖通风管道的走向和位置。

9．在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是（A ）。

A．对于原料和成品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置

B．对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房

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15 C．泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件

D．反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声传递给建筑物

10．设备布置时设备间、设备与墙之间、运送设备的通道和人行道的宽度都有一定规范供设备布置设计时参照执行。工艺设备与道路间的距离不应小于（B ）。

A．0.5 m B．1.0 m C．1.5 m D．2.0 m

11．请指出下列有关安全距离数据中（A ）是不正确的。

A．回转机械彼此间距离为不小于1.5 m

B．贮槽之间的距离不小于～0.6 m

C．换热器之间的距离不小于1.0 m

D．塔与塔之间的距离～2.0 m

解答：A．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，回转机械彼此间距离为不小于～1.2 m。

12 “泵的布置设计时应尽量集中布置，排成一条线，电机端对齐，正对道路。以下关于泵的布置正确的是（C ）。

A．泵与泵之间的距离视泵的大小而定，一般不小于1.0m

B．双排泵之间的距离一般不小于1.5m

C．泵与墙之间的距离一般不小于1.2m，以便通行

D．泵的基础一般比地面高④400～500mm

解答：C．正确答案。泵与泵之间一般不小于0.7 m，双排泵之间一般不小于2.0 m，泵基础一般高出地面100～200 mm。

13 某工厂车间设备布置时，为节省投资，减少厂房面积，工艺设备与道路间的距离定为0.6 m；操作设备时设备到墙的距离为0.8 m；操作平台梯子的坡度为65°；通道通行部分的最小净空为2.1 m。请问上述设计中数据正确的是（D ）。

A．①B．②C．③D．④

解答：D．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，工艺设备与道路间的距离为不小于1.0 m，工人操作时设备与墙面的距离不小于1.0 m，操作平台梯子的坡度一般不超过45°，特殊可达到60°。

14．工艺专业提供的建议的设备平面布置图的用途是（A ）。

A.装置布置专业、总图专业开展工作的依据，也是机泵计算、询价订货的依据。

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16 B.因制造周期长，需提前询价订货的机泵计算依据。

C.指导供销人员采购设备的依据。

D.指导设备安装施工的依据。

15．在化工工艺设计中，其核心内容是（ C ）。

A ．工艺流程设计和生产方法的选择

B ．车间布置设计和管道布置设计

C ．工艺流程设计和车间布置设计

D ．化工工艺计算和车间布置设计

16．车间平面布置图每层平面应以其标高命名，对于一层内地面，表示方法（D ）正确。

A ．平面

B ．平面

C ．平面

D ．平面

17．考虑厂房的柱网布置时，在满足工艺操作需要，满足设备安装、运转及维修需要的前提下，应选择符合建筑模数的柱网。中国统一规定以（ B ）m 的倍数为优先选用的柱网。

A ．2

B ．3

C ．4

D ．5

18．下面为某一换热设备的设备位号，表示方法正确的为（A ）。

A ．E0113

B B ．E-113B

C ．E113B

D ．E-0113B

19．考虑厂房立面布置时，厂房的高度主要取决于（ D ）。

A ．设备的高低

B ．安装的位置

C ．安装条件

D ．综合考虑上面三方面因素

20．在化工厂厂房建筑设计时，单层厂房的宽度不应大于（ A ）。

A ．30m

B ．22m

C ．24m

D ．18m

21．在车间布置平面图绘制中，下列标高标注正确的是（ D ）。

A. B. C. D.

22．车间设备布置时，一些高大设备多采用（ A ）。

A ．露天布置，以减少建筑物的费用，降低毒物的积累。

B ．室内布置，以保护设备，使设备不受冷、热的影响。

23．车间设备布置时，为使管路尽量短和便于操作，通常设备多采用（ B ）。

A ．按流程图出现的顺序布置。

B ． 按相似的设备布置在一起的分组布置。

+3.500m ±0.000m -1.50m ±0.00m

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24．在车间设备布置时有许多要求，如下几项要求中（C ）项不合理。

A．高大的设备尽量放在露天，以降低厂房造价。

B．设备布置时应留一定的间隙，有利于操作及检修。

C．设备布置时尽量使设备布局与其在流程图上出现的顺序一样。

D．设备布置时应充分利用高位差布置有压差的设备。

三、简答题

一、简述车间布置设计的内容：

答：车间布置设计可分为车间厂房布置和车间设备布置

车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内、按照在生产中和生活中所起的作用进行合理的平向布置和平面布置。

车间设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。

二、简述车间设备布置的要求

答：(一) 满足生产工艺要求

(二) 满足安装和检修要求

(三) 满足土建要求

(四) 满足安全、卫生和环保要求

三、工艺对设备布置有哪些要求？

（1）满足工艺流程顺序，要保证水平和垂直方向的连续性。

（2）相同类型设备尽可能布置在一起。

（3）设备与设备之间按规定留足间距、留有操作空间，便于操作、维修。

（4）考虑设备互换使用的可能性。

（5）设备安排要考虑管路走向，走直线，少弯路。要有堆放原料，中间产物，产品的空地。（6）注意劳动保护，传动设备要有足够的安全距离。

（7）留有扩建或扩产余地。

四、简述车间布置设计的原则

答：（1）最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要求。

（2）有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土地。

（3）要为车间的技术经济指标、先进合理以及节能等要求创造条件。

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18 （4）考虑其他专业对本车间布置的要求。

（5）要考虑车间的发展和厂房的扩建。

（6）车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要

求。

（7）本车间与其他车间在总平面图上的位置合理，力求使它们之间输送管线最短，联系最方便。

（8）考虑建厂工区的气象、地质、水文等条件。

（9）人流特流不能交错。

五、简述车间平面布置的内容和要求

答：内容

一个较大的化工车间（装置）通常包括下列组成。

（1）生产设施

（2）生产辅助设施

（3）生活行政设施。

（4）其他特殊用室。

要求

（1）适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程系统、运输系统等结合成一个有机整体。

（2）保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。

（3）便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。

（4）生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。

（5）要考虑将来扩建、增建和改建和余地。

六、简述车间设备布置的内容

答：（1）确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置;

（2）确定某个在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置;

（3）确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸;

（4）在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸;

（5）其他。

设备布置的最终结果表现是设备布置图。

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七、简述车间设备布置图的内容

（1）一组视图

（2）尺寸及标注

（3）安装方位标

（4）说明及附注

（5）设备一览表

（6）标题栏

四、看图回答问题

1．阅读醋酸残液蒸馏岗位设备布置图，并回答以下问题：

醋酐残液蒸馏岗位设备布置图

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醋酐残液蒸馏岗位流程说明：

醋酐残液进入残液蒸馏釜，使残液中的醋酐蒸发变成蒸汽，再经冷凝器冷凝为液态醋酐，进入醋酐受槽施加负压，然后去醋酐贮槽；蒸馏釜中蒸馏醋酐后的残渣，加水后再加热、冷凝，得到的醋酐经醋酸受槽施加负压后去醋酸贮槽。本系统为间断操作，通过阀门进行控制。

回答问题：

（1）醋酐残液蒸馏岗位的设备布置图包括平面图和1-1剖面图。

（2）从平面图可知，本系统的真空受槽A、B和蒸馏釜布置在距北墙1600 mm，距①轴分别为3800 mm、2000 mm、6000 mm的位置处；冷凝器的位置距北墙500 mm，与醋酸受槽V1103A间的水平距离为1000 mm。

（3）从A-A剖面图可知，蒸馏釜和真空受槽A、B布置在标高为 5 m的楼面上，冷凝器安装在标高7.5 m的支架上。

读图题：

一、通过精馏工段设备布置图的阅读，回答下面问题。

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1、这是一张精馏工段设备布置图，该图上包括什么内容？该张图上有几个平面图、剖面图？

2、精馏工段的厂房有几层，更严格一点说从第几轴线间为多层厂房，第几轴线间为单层厂房？哪层是封闭厂房，哪层是敞开厂房？为什么画四个平面图？

3、精馏工段共有几台设备，设备类别代号分别是什么，表示那一类设备？各类设备共有几台。

4、该厂房的定位轴线共几个，东西向的定位轴线编号是什么？南北向的定位轴线编号是什么？厂房的总建筑面积是多少？

5、2-3轴线间的跨距是多少？该工段上二层或三层，是室外楼梯还是室内楼梯？是混凝土制楼梯还是钢制楼梯？

6、预热器、精馏塔的定位尺寸是多少，定位基准分别是什么？ 设备的高度位置是什么？两设备南北相距多少，东西相距多少？

7、请说出所有设备布置的高度，它们的定位基准是什么？该工段内布置最高的设备是哪台？

8、在0.000米平面图上，精馏塔、再沸器为什么这样画，它表示什么含义？

9、请说出所有设备的定位线。

10、设备布置图上，厂房建筑、定位轴线、设备分别用什么线型画？

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