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过程装备成套技术期末复习重点整理

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桥架型起重设备
骨架型起重机 汽车起重机
千 斤 顶
手 动 葫 芦
电 动 葫 芦
卷 扬 机
梁 式 起 重 机
桥 式 起 重 机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
门 式 起 重 机
塔 式 起 重 机
门 座 起 重 机
流 动 式 起 重 机
履带起重机 轮胎起重机 随车起重机
周向应力
2 PDn PDn P ；轴向应力： z ；径向应力： r 4S Dn S 2S 2
☆16、承受内压直管壁厚公式： S j1 法
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，式中各量的含义及确定方
☆☆17、各种壁厚之间的关系（必考计算题） 【1】理论计算壁厚： S j1
设备现场交货价格 A 设备安装工程费 B=K1.A B-A 管道工程费 C=K2.B C-B 电气工程费 D=K3.C D-C 仪表工程费 E=K4.D E-D 建筑工程费 F=K5.E F-E 费用定额规定费用 G=K6.F G-F 其他工程建设费 H=K7.G H-G
注意：计算次序不可颠倒，不然悲剧！ ☆3、经济评价包括财务评价、国民经济评价及必要的社会效益分析。 4、投资项目技术选择原则：先进、适用、可靠、经济性。 四、工艺流程设计及设备布置设计 考点：四种流程图，设备布置过程 1、工艺流程设计的原则： 【1】尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟的科技成果； 【2】就地取材，充分利用当地原料； 【3】采用高效率设备，降低原材料消耗及水电汽消耗； 【4】经济效益高； 【5】充分预计生产故障。 ☆2、工艺流程图： 【1 】 工艺流程草图 （工艺流程方块图） ： 定性标出物料由原料转化为产品的变化、 流向以及所采用的各种工艺过程及设备。 【2】工艺物料流程图：以图形和表格的形式来反映物料衡算结果。 【3】带控制点工艺流程图：由物料流程、控制点和图例三部分组成。 【4】管道仪表流程图（施工流程图） ：着重表达全部设备的全部管道连接关系、 测量、控制及调节的全部手段。 3、设备位号表示
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相等。 ☆9、管道设计图分类：管道平面布置图及立面布置图；管道平面布置图和管道 空视图。 10、将介质内压称为压力载荷，管道的重力、支吊架的反力和其他载荷称为机械 载荷或持续载荷，热胀冷缩和端点附加位移称为位移载荷和热载荷。 ☆☆11、应力分类的依据：产生应力的原因不同；应力造成的破坏性程度不同。 ☆12、一次应力：由于外载荷作用而在管道内部产生的正应力或切应力。 特点是必须满足力与力矩的平衡法则，非自限性。 【1】一次总体薄膜应力：遍于管道的基本应力，在管道截面上均匀分布。 【2】一次弯曲应力：分布在管道很大区域内，沿截面厚度呈线性分布。 【3】一次局部薄膜应力：局部范围内由于压力和机械载荷引起的薄膜应力。 ☆13、二次应力：管道由于变形受约束而产生的正应力或切应力。 特点是本身不直接与外力相平衡，具有自限性。 ☆14、峰值应力：由于载荷、结构形状的局部突变而引起的局部应力集中的最高 应力值。 特点是整个结构不产生任何显著变形，是疲劳破坏和脆性断裂的可能根源。 PS：P131-132 的“管道的载荷与应力”非常重要，考点颇多，建议重点阅读。 15、直管的三向应力公式：
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【2】管子计算壁厚： S j S j1 C S j1 C1 C2
注： C1 为材料厚度负偏差， C2 为腐蚀裕量
【3】管子名义壁厚： Sm S j 【4】管子有效壁厚： S x Sm C S j 【5】管子最小壁厚： Smin Sm C1
适用于拟建装置基本工艺技术路线和已建装置基本相同， 只是规模不同的工艺装 置投资估算。 【2】百分比估算法：以设备费为基础，根据已建成同类装置的其他费用占设备 费百分比而定。
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【3】系数连乘法：计算基础是设备到达工程现场的费用，选用设备费作为基础 数据。 项目费用分类：设备费，设备安装费，管道工程费，电气工程费，仪表工程费， 建筑工程费，费用定额规定费用，统称为装置工程费。
设备类别代号 主项内同类设备顺序号
P
03
01
A
相同数量设备尾号
设备所在主项编号
☆4 、 设备布置原则： 满足工艺及流程要求； 符合经济原则； 符合安全生产要求； 便于安装和维修；有良好的操作条件。 5、设备布置图是用来表示一个车间（一个工段或一套装置）的全部设备及设备 管口方位在厂房建筑内外安装布置的详图。
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考试题型及分值 填空题：25 简答题：7*5=35 计算题：4*10=40 说明：题号前标有☆的为重点内容。 一、概论 考点： “过程工业”及“过程装备成套技术”的概念 ☆1、过程工业：以流程性物料（气体、液体、粉体等）为主要处理对象，完成 上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。 上述各种过程指的是从原材料到最后产品的生产过程要进行一系列的化学 物理过程， 以改变物质的状态、 结构和性质以及原料和中间反应产物的传输过程。 ☆2、过程装备成套技术：指的是用各种组成件构成的管道将所需的机器设备按 工艺流程要求组装成一套完整装置， 配以必要的控制手段，以及机器设备的选型 或专门设计，还有主体机器设备及管道的运输、安装定位、检验、试车直至投入 正常运行过程中所需用到的各项技术。 二、工艺开发和工艺设计概述 考点：工艺开发包含的内容 ☆1、工业新产品开发的步骤：
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【3】使用具有防液击功能的阀门。 十、过程装备安装 1、设备安装的一般程度
设备验收 工程安装 工程竣工 设备出库 最终检查 吊装就位
保温防腐层
垫铁安装
封闭前检查
设备找正 密封试验
二次灌浆 试压
内件附件 安装
内部清扫
☆2、常用其中机械分类
起重机械
轻小型起重设备
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6、工程设计：基础工程设计阶段，详细工程设计阶段。 7、 （补充）常用画管道的 CAD/CAE：COADE，Autoplant,AutoDesk,3Dsmartpire, PDMS,CAESARII。 六、压力管道 考点：压力管道定义、管道规范、管道标准体系、法兰面型式及连接方式、了解 几类管道设计图、应力分类的依据及内容、热应力的简单计算、支吊架、液击产 生的原因步骤及消减措施、配管的基本原则。 1、1996 年颁布的《压力管道安全与监察规程》 ，对压力管道的设计、制造、安 装、检查、修理、运行等各个环节的安全管理作出了规定。 ☆2、压力管道：是指利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范 围规定为最大工作压力大于或等于 0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介 质或易燃、易爆、有毒、有腐蚀性，最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体 介质，且公称直径大于 25mm 的管道。 3、压力管道分长输管道、公用管道和工业管道三类。 ☆4 、 （补充）国内的管道标准体系： 【1】国家标准，如 GB8163 2008 （输送流体用无缝钢管） 【2】石化行业应用标准体系：如 SH 3405 （管子尺寸系列标准） 【3】化工行业应用标准体系：如 HG20553 （管子尺寸系列标准） 【4】机械行业应用标准体系 ☆5 、 公称尺寸 DN 是用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识，数字与管 道内径相关的某数值。 公称压力 PN 是与管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关，用于参考的字母和 数字组合的标识。 ☆6、管道的连接方法：对焊连接型、螺纹连接型、承插焊连接以及法兰连接等 四种。 ☆7 、 （补充）法兰面型式：突面（RF） 、凹凸面（M/FM） 、榫槽面（T/G） 、环连接 面（RJ） 、全平面（FF） 。 ☆8、设备配管的一般原则： 【1】设备管嘴都不考虑承受过大载荷，故在管嘴附近设固定支架； 【2】首先在设备操作侧设定梯子位置，再布置管道； 【3】管道一般布置在管道的管道侧； 【4】先布置直径较大的主管，后由上而下依次布置管道； 【5】如果温度有变化，须考虑热应力对管道影响； 【6】阀门应布置在横管上，管道不得设置成袋形； 【7】如设备有多台并联或多个进出口，应力求使管道分支阻力相等，以使流量
实验性研究 可行性研 究（1） 信息研究 模型 试验 工程 设计
小试
中试
施工
信息研究
概念 设计
可行性研 基础 究（2） 设计 工程设计研究
可行性研究 （3）
以三次可行性研究为界，划分为四个阶段。 第一阶段： 【1】信息研究：经济方面的调查与预测。 【2】实验性研究：五个方面的内容（工艺方法研究；工艺条件研究；物料衡算、 能量平衡和生产成本的估算；原材料、半成品和产品质量研究；产品用途及应用 产品质量研究）交叉进行。 第二阶段： 【1】小试：研究制造工艺、制造条件及控制方法，进行材料试验，研究原料和 产品的质量。 【2 】 概念设计 （方案设计） ： 根据研究提供的概念和数据， 确定流程和工艺条件， 主要设备的型式和材料， 以及三废处理措施等， 最终得出基本建设投资和产品成 本等主要技术经济指标；是生产规模的原则流程设计。
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第三阶段： 【1 】 模型试验： 对数学模型法是建立数学模型， 对部分解析法是找出放大规律。 模型主要有化学反应动力学模型和流动模型等。 【2】中试 【3】基础设计（初步设计或扩初设计） 第四阶段： 【1】工程设计（施工图设计） 【2】施工 三次可行性研究： 【1】第一次是对技术、经济、环境综合分析研究。 技术：原料路线和技术路线的可行性、可靠性和先进性；经济：估计可能获得的 经济效益和投资回收情况；环境：评估三废治理程度及对环境影响。 【2】第二次（方案论证） ：估算工厂规模、投资费用、成本及经济效益等，可作 为同有关部门签订合同的依据。 【3】第三次（扩初设计审定） ：对工程投资和经济效益方面做出详细评价。 以上的内容较多， 重点是要清楚产品开发流程涉及的环节名称及包含的简要内容。 ☆2、工艺路线选择原则：生产上安全可靠，技术上先进，经济上合理。 3、工艺设计分成几个阶段：初步设计、 （扩初设计） 、施工图设计 4、初步设计文件包含的内容：设计说明书和说明书的附图、附表。 三、经济分析与评价 考点：投资估算方法，成本概念，经济评价的内容与概念 1、工程项目总投资包含内容

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过程装备成套技术复习资料

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第一章概论1过程工业：以流程性物料为主要处理对象一系列物理化学过程的工业生产之总称2过程装备成套技术：为完成工业生产，从设备、管道和机器的选型，设计生产到运输、安装、检验、试车，直到达到预定的技术要求和技术指标过程中所涉及的所有技术。

3成套装备：为生产某些产品或完成一定任务所必须的整套设备4过程工业成套装备：过程工业生产用的主要机器设备和各种辅助设备的，由管道连接起来组成的一个能完成特定工艺过程的一套设备5设备分为类型：1反应设备,塔设备，存储设备，换热设备，工业锅炉，机器（三机一泵）6在过程工业中装置的主体：过程装备7工业生产中的“三废”指废气废渣废水8过程装备成套技术的主要任务：补充从产品开发，可信性研究、工艺设计、专用设备设计、定型机器设备的选型、生产装置自动控制到装置安装调试投产全过程所需知识中其他专业课程没有设计的知识，拓宽知识面，开拓思路。

第二章工艺开发与工艺设计概述1过程工业新产品开发的基本步骤框图：见图2—1P82过程工业开发的全过程分为四个阶段：商品信息研究和实验性研究阶段，小试和概念设计，模型试验、中试和基础设计，工程设计和施工各阶段包括内容，每一步骤包括内容：信息研究：市场对开发新产品的需求量，对开发产品与国民经济其他部门的关系，市场前景，收益估算，社会效益以及环境污染，评估科研水平，社会条件及完成该项目的可能性实验性研究：（详见P9，主要了解）3工艺路线选择包括哪些步骤：调查，分析，生产成本计算，评估，选择工艺路线各个步骤主要内容是什么：详见（P11-13）4工艺路线选择的总的原则是：生产上安全可靠，技术上先进，经济上合理5生产成本包括：直接材料费用，直接染料费用，动力费用，直接工资和职工福利及制造费用6过程装置：为实现特定工艺性能所设计或选定的，并能将各种不同性能的众多部分有机组合成德整体。

7工艺分为哪几个阶段：初步设计、扩大初步设计和施工图设计阶段8初步设计的设计文件应包括哪些内容：设计说明书和说明书附图、附表9施工图设计的设计文件包括哪些内容：设计说明，有关图纸、相关表格10工艺设计从全局出发，要考虑哪些因素：选择厂址，总图布置，安全防火与环境保护，公用工程，自动控制和土建设计第三章经济分析与评价1固定资产：使用期限超过一年的房屋、建筑、机器设备、运输工具及其他与生产经营相关的设备、器具、和工具。

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车间布置图 |各顶工程预算卜 第一章概论 1、 过程工业：过程工业是以流程性物料为主要处理对象，完成一系列化学、物理过程以改变物质的状态 结构性质或其中某些过程的工业生产之总称。

2、 过程工业成套装备：是指过程工业生产用的主要机器、设备和各种辅助设备由管道连接起来组成的一 个能完成特定工艺过程的一整套设备。

第二章工艺开发与工艺设计概述1、 工艺过程开发程序：信息研究一实验性研究一第一次可行性研究一小试一概念设计——第二 次可行性研究——模型试验一中试——基础设计一第三次可行性研究一工程设计一施工2、 选择工艺路线总的原则是：生产上安全可靠、技术上先进、经济上合理。

3、 初步设计的主要内容和程序计划任幸书编制工艺流程*图 J工艺流程总图 | 物料衡算 1 *物料平衡图* ------- * 原料用量、消耗定额及“三废"排放 能覺衡算 ------------ -能量消雀综合表 -Pf 设备工艺计算及选型1 设备一览表非定型设备条件图 自动控制 一 控制系统图 工艺流程图号计| 带控制点工艺流程图 车间布豊设j ■十| -I 车间平面及立面布置图、厂鸟喊丁 ♦ 技术经济分析 -1技术经济分析表 概算 T 概算书、投资及材料表♦ 编写设计说明书 -1初步设计说明书 4、施工图设计的主要内容和程序工艺与非工艺设计配合关系| 给排水 |I 电力条件I|暖凤条件||热力条件『 设蔥图1•设备安装2.土建穿孔预埋 螺栓圉 仪表施工图1. 自控竝中控 制仪表2. 仪表一览表3. 仪表预算第三章经济分析与评价1、 工程项目总投资包括：固定资产投资和流动资金。

其中前一项包括建设投资、投资方向调节税和建设 期利息。

建设投资包括固定资产、无形资产、递延资产和预备费。

2、 工艺装置投资估算方法：指数法、百分比估价法、系数连乘法。

3、系数连乘法优点是：（1）只要系数的精确度高，计算结果就十分准确。

（2）计算迅速、简便，并不需要详细的工程资料。

成套技术复习参考

成套技术复习参考

名词解释1、绝热工程：将绝热材料采用人工、机械的方法捆扎、喷涂或浇注于设备、管道及金属结构表面，防止设备和管道等向周围环境散发或吸收热量，以达到保温或保冷的目的。

2、补偿控制：基于不变性原理组成的自动控制系统成为补偿控制系统，它依据引起被控变量变化的干扰大小进行调节，使调节作用与干扰作用及时抵消于被控参数产生偏差之前，实现对全部或部分干扰的补偿。

3、腐蚀电池：由阳极、阴极、电解质溶液和电子回路组成的只能导致金属材料破坏而不能对外界作有用功的短路原电池。

4、热经济学：热力学定律应用于经济学的一种理论，以夹点技术为主要分析手段，以热力学为基础，以经济费用为目标函数，从宏观的角度分析过程系统中能量流沿温度的分布，从中发现系统用能的“瓶颈”并给以解“瓶颈”的方法。

5、绿色过程系统工程：在技术经济合理的前提下，集成环境影响最小的系统，达成可持续发展的要求。

6、系统的相关性：是指构成系统的各要素之间、要素与子系统之间、系统与环境之间都存在着相互联系、相互依赖、相互作用的特殊关系，通过这些关系，使系统有机地联系在一起。

7、本量利分析：是成本、业务量和利润三者依存关系分析的简称，它是指在成本习性分析的基础上，运用数学模型和图式，对成本、利润、业务量与单价等因素之间的依存关系进行具体的分析，研究其变动的规律性，以便为企业进行经营决策和目标控制提供有效信息的一种方法。

利润=（单价-单位变动成本）*销售量-固定成本。

8、应力腐蚀破裂：管道在拉应力和特定的腐蚀环境下产生的低应力脆性破裂现象。

9、热阻：热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小。

10、无力矩理论：在分析旋转壳体在内压力作用时，当壳体的壁厚很薄时弯曲应力比拉应力小得多，为了简化计算，常忽略弯曲应力而只考虑拉应力的影响，这种分析方法称为无力矩理论。

11、生命周期分析方法：是运用生命周期分析矩阵，根据企业的实力和产业的发展阶段来分析评价战略的适宜性的一种方法。

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第一章1、二力平衡：等值、反向、共线。

2、三力汇交：刚体在三个力作用下平衡，若其中任意两个力的作用线相交于一点，则第三力的作用线也必然交于同一点。

（平衡时三力的延长线或反向延长线必交于一点）3、受力分析步骤：（1）选定研究对彖，将研究对彖作为分离体单独划出；（2）在分离图上标出主动力；（3）将分离体原來的约束用相应的约束反力代替。

第二章1、平而汇交力系的平衡方舉J 工圾LlF y=O2、熟练绘制分离体的受力图：应用二力平衡与三力汇交定理。

3、从力学的角度看，构件必须满足的要求（刚度，强度，稳定性）4、构件有哪几种基本变形?（拉压、剪切、扭转、弯曲）第三章1、力矩：叫，正负号规定：当力使物体绕矩心作逆时针方向转动时为正值，反Z为负值。

2、力偶：等值、反向、作用线不重合的两个平行力的力系。

m（F,F）= ±Fd力偶使物体逆时针方向转动时为正值，反Z为负值。

3、平而一般力系的平衡条件及方程：力系的主失和力系中各力对任•点主知都为零,即（主失为零,主矩为零）.工叫（尸）=04、约束的类型（柔性约束T、理想光滑而约束N、光滑圆柱较链约束（固定饺链约束X A,Y A,可动较链约束N B）、固定端约束（X, Y, m））第四章N（7 =——1、应力：单位面积上的内力。

人，受拉为正，受压为负。

1-1£ - ---------2、应变:构件单位长度的拉伸量或缩短量，纵向应变1 ,.b-b£ = -------横向应变b ,在弹性范围z内为常数，“为材料的横向应变系数或泊松比。

3、材料发生弹性变形时，应力与应变成正比，胡克定律：b = E （MPa）材料的弹性模量，即材料常数，表示材料N戶IIZ NI—=E—U/ =——抵抗变形的能力。

即A I ,所以EA ,式中EA为杆的抗拉（压）刚度，对于相同长度，受力相同的杆，EA越大，杆的变形就越小。

4、低碳钢在拉伸时的力学性能：（39页图4.11）1）弹性阶段，a点为比例极限勺，b点为弹性极限6,tan cr = — = £8,E是衡量材料刚度的指标。