计算机辅助化工装置选型设计电子书

前言

第1章 基于Aspen的反应设备的工艺设计

1.1 基于RStoic模块的物料衡算和热量衡算

1.2 基于Heater模块的反应设备出口温度计算

1.3 基于Aspen EDR软件的多管式固定床催化反应设备的设计

1.3.1 初步设计

1.3.2 初步设计结果

（1）结构参数

（2）压力降

（3）热通量

（4）流路分析

1.3.3 校核

1.3.4 校核阶段的计算结果

（1）结构参数

（2）压力降

（3）热通量

（4）流路分析

1.3.5 进一步优化后的结果

第2章 基于Aspen EDR软件的列管式换热器的工艺设计

2.1 管壳式换热设备设计原则

2.2 设计参数的初步确定

2.3 初步设计过程

2.3.1 建立和保存文件

2.3.2 设置应用选项

2.3.3 输入工艺参数

2.3.4 输入物性数据

2.3.5 输入结构数据

2.3.6 运行程序

2.3.7 设计计算结果分析

（1）结构参数

（2）压力降

（3）热通量

（4）流路分析

2.4 校核过程

2.4.1 设置应用选项

2.4.2 结构数据标准化

2.4.3 运行程序

2.4.4 校核计算结果分析

（1）结构参数

（2）压力降

（3）热通量

（4）流路分析

2.5 进一步优化过程

第3章 Aspen EDR软件应用案例分析

3.1 关于换热器的型式

3.2 对于管壳式换热器

3.3 对于板翅式换热器

（1）设计（Design）模式下

（2）Stream by Stream simulation模式下

（3）Layer by layer simulation模式下

3.4 案例分析

第4章 HTRI软件应用案例分析

4.1 关于物性参数

4.2 关于工艺条件

4.3 关于流程

4.4 关于换热器类型

4.5 关于换热器壳程流动的调整

4.6 关于换热管振动

4.7 关于热虹吸式再沸器

4.8 关于尾气焚烧炉

（1）燃烧规定

（2）燃料组成及工艺条件

（3）环境空气条件

（4）模拟计算

（5）计算结果

第5章 基于Aspen Plus软件的板式精馏塔的工艺设计

5.1 设计条件的确定

5.2 初步计算过程

5.2.1 模型的新建

5.2.2 物料的定义

5.2.3 物性方法的选择

5.2.4 流程的建立

5.2.5 物料衡算的单位设置

5.2.6 进料条件的定义

5.2.7 塔内参数的定义

5.2.8 恒算结果

5.3 进一步优化设计

5.4 塔设备尺寸计算过程

5.4.1 定义塔内的参数

5.4.2 处理量的调整对塔径的影响

5.4.3 水力学计算结果

5.4.4 塔板结构参数

5.4.5 塔板的工艺参数

5.5 小结

第6章 基于Cup-Tower软件的板式塔水力学校核和设计

6.1 水力学校核计算过程

6.1.1 参数设置

6.1.2 校核计算结果

6.2 水力学设计计算过程

6.2.1 设计参数的定义

6.2.2 设计计算结果

6.3 小结

第7章 基于Aspen Plus软件的填料吸收塔的工艺设计

7.1 模拟所需要的参数确定

7.2 吸收过程的初步模拟

7.2.1 创建新的模拟

7.2.2 物性方法的选择

7.2.3 流程图的定义

7.2.4 流程图中物流的定义

7.2.5 吸收塔的定义

7.2.6 初步模拟结果

7.3 吸收塔内过程的进一步优化

7.4 填料吸收塔的水力学设计

7.4.1 填料的选择

7.4.2 液泛分率的选择

7.4.3 水力学计算结果

7.4.4 查看填料塔尺寸及相关参数

第8章 基于CupTower软件的填料吸收塔的水力学设计

8.1 填料塔水力学设计的一般要求

8.2 输入参数的定义

8.3 计算结果

第9章 基于SW6软件的反应设备的机械校核

9.1 主体设计参数输入

9.2 筒体数据输入

9.3 管板数据输入

9.4 前端管箱数据输入

9.5 后端管箱数据输入

9.6 前端管箱法兰数据输入

9.7 筒体法兰数据输入

9.8 开孔补强数据输入

9.9 反应设备校核结果

9.9.1 前端管箱筒体计算结果

9.9.2 前端管箱封头计算结果

9.9.3 后端管箱筒体计算结果

9.9.4 后端管箱封头计算结果

9.9.5 壳程圆筒计算结果

9.9.6 开孔补强计算结果

9.9.7 延长部分兼作法兰固定式管板计算结果

9.10 反应设备的裙座设计校核数据输入

9.10.1 主体设计参数输入

9.10.2 筒体数据输入

9.10.3 附件数据输入

9.10.4 上封头数据输入

9.10.5 下封头数据输入

9.10.6 裙座数据输入

9.11 裙座校核结果

第10章 基于软件的管壳式换热设备的机械校核

10.1 新建文件的操作

10.2 主体设计参数的输入

10.3 筒体数据的输入

10.4 管板数据的输入

10.5 前端管箱数据的输入

10.6 前端管箱法兰数据输入

10.7 后端管箱数据输入

10.8 筒体法兰数据输入

10.9 开孔补强数据输入

10.10 运行

10.11 前端管箱筒体的设计计算结果

10.12 前端管箱封头的设计计算结果

10.13 后端管箱筒体的设计计算结果

10.14 后端管箱封头的设计计算结果

10.15 壳程圆筒的设计计算结果

10.16 开孔补强的设计计算结果

10.17 固定式管板的设计计算结果

10.18 管箱法兰的设计计算结果

10.19 耳式支座的选择

10.19.1 数据输入

10.19.2 计算结果

10.19.3 校核所选耳式支座

第11章 基于SW6软件的板式精馏塔的机械校核

11.1 板式塔机械设计参数的确定

11.1.1 设计压力的确定

11.1.2 设计温度的确定

11.1.3 材料选择和实验压力的确定

11.1.4 封头的确定

11.1.5 管口和人孔

（1）管口的布置

（2）人孔的布置

11.1.6 塔顶空间高度的确定

11.1.7 塔底部空间高度的确定

11.1.8 裙座高度的确定

11.1.9 液柱静压力的确定

11.1.10 接管尺寸

（1）塔顶接管尺寸

（2）进料管尺寸

（3）塔釜接管尺寸

（4）其他接管数据

11.1.11 吊柱的选取

11.2 基于SW6软件的板式塔机械强度校核

11.2.1 主体设计参数的输入

11.2.2 筒体参数的输入

11.2.3 塔板参数的输入

11.2.4 附件数据的输入

11.2.5 上封头数据的输入

11.2.6 下封头数据的输入

11.2.7 载荷数据的输入

11.2.8 裙座数据（1）的输入

11.2.9 裙座数据（2）的输入

11.2.10 裙座数据（3）的输入

11.2.11 开孔补强的数据输入

11.3 校核计算结果

11.4 小结

第12章 基于SW6软件的填料吸收塔的机械校核

12.1 主体设计参数

12.2 筒体数据

12.3 内件数据

12.4 附件数据

12.5 封头数据

12.6 载荷数据

12.7 裙座数据

12.8 开孔补强数据

12.9 容器壳体强度计算结果

12.10 上封头校核计算结果

12.11 下封头校核计算结果

12.12 裙座校核结果

12.13 开孔补强校核结果

第13章 基于SW6软件的卧式容器的机械校核

13.1 SW6的打开方式

13.2 新建文件

13.3 数据输入

13.3.1 主体设计参数输入

13.3.2 筒体数据输入

13.3.3 左封头数据输入

13.3.4 右封头数据输入

13.3.5 鞍座数据输入

13.3.6 接管数据输入

13.4 校核计算

13.4.1 计算

13.4.2 退出并保存

13.5 内压圆筒校核结果

13.6 左封头计算结果

13.7 右封头计算结果

13.8 鞍座计算结果

13.9 开孔补强计算结果

第14章 基于软件的过程设备局部结构设计

14.1 基于SW6软件的齿啮式卡箍计算

14.2 基于程序的非标准螺纹法兰设计

14.3 基于NSAS软件的压力容器开孔结构优化

14.3.1 启动过程

14.3.2 管口类型的选择

14.3.3 数据输入

14.3.4 工况设置

14.3.5 参数调整

14.3.6 计算

14.3.7 计算结果的处理

14.3.8 接管壁厚的影响

14.3.9 筒体壁厚的影响

14.3.10 焊接角度对最大应力比的影响

14.3.11 正交试验

第15章 SW6软件应用案例分析

15.1 对于一般的设备

15.1.1 腐蚀裕量

15.1.2 封头壁厚

15.1.3 焊接接头系数

15.1.4 液柱压力

15.1.5 接管实际外伸长度

15.1.6 非圆形开孔计算直径

15.2 对于管壳式换热器

15.2.1 换热管受压失稳当量

15.2.2 分程隔板槽面积

15.3 对于夹套容器

15.3.1 夹套容器两腔的压力确定

15.3.2 计算工况的处理

15.4 关于鞍座的宽度

第16章 PV Elite软件应用案例分析

16.1 关于材料的添加

（1）选择背景材料库标准

（2）选择一个特性相近的ASME标准材料

（3）编辑材料

（4）许用应力的定义

（5）共享自定义的材料

16.2 关于鞍座底板厚度计算

16.3 关于换热器计算

（1）管板强度计算方法的选择

（2）接管载荷等效力计算

（3）风机、管道和介质等附属重量的加载

（4）吊耳计算

（1）设计参数

（2）设计制造适用的规范

（3）材料的选取

（4）强度计算

（5）需手工计算部分

第17章 ANSYS软件压力容器应用案例分析

17.1 关于设计过程

17.2 关于命令流文件

17.2.1 开启新的工作

17.2.2 定义参数

17.2.3 前处理

17.2.4 求解部分

17.2.5 后处理部分

17.3 关于APDL命令流文件的运行方式

17.3.1 在ANSYS环境中运行

（1）第一种方式

（2）第二种方式

（3）第3种方式

17.3.2 间接通过VB的方式

（1）第一种方式

（2）第二种方式

（3）第三种方式

（4）第四种方式

（5）第五种方式

第18章 基于软件的压力容器划类

18.1 管壳式换热设备的压力容器划类

18.1.1 介质的输入

18.1.2 压力和容积尺寸的输入

18.1.3 划类结果

18.2 板式塔的划类

18.2.1 划类前的计算

18.2.2 进行划类

第19章 基于软件的安全阀选型

19.1 基于Aspen Plus软件的安全阀选型所需参数的计算

19.1.1 动力故障工况时的物性参数

19.1.2 火灾工况时的汽化潜热

19.1.3 计算最小泄放面积所需的多个物性参数

19.1.4 塔顶回流故障时的泄放量

19.1.5 真实气体摩尔体积的求解

19.2 基于Aspen Plus软件的安全阀设计

19.3 反应设备安全阀的选型

19.3.1 确定阀门类型的数据输入

19.3.2 定径计算的数据输入

19.3.3 确定材料和规格的数据输入

19.3.4 最终参数的数据输入

19.3.5 其他内容的数据输入

19.3.6 安全阀软件的选型结果

19.4 精馏塔安全阀的选型

19.5 储罐安全阀的选型

第20章 基于软件的流程泵选型

20.1 介质对选型的影响

20.2 操作参数对选型的影响

20.3 换热设备液体进料泵选型

20.4 精馏塔液体进料泵选型

20.5 储罐进料泵选型

第21章 基于AutoCAD软件的过程设备绘图

21.1 图纸上表达的内容

21.1.1 总体要求

21.1.2 图纸上需要特别注意的内容

（1）容器划类时

（2）设计寿命

（3）工作压力

（4）设计压力

（5）工作温度

（6）设计温度

（7）介质

（8）介质特性

（9）主要受压元件材料

（10）焊接接头

（11）安全阀开启压力

（12）设备质量

（13）设计、制造与检验的标准

（14）塔器

（15）内件尺寸

（16）装量系数

（17）基本风压

（18）压力试验

（19）无损检测

（20）封头厚度

（21）计算问题

（22）关于容器的人、手孔、接管

（23）吊装

（24）换热器管束的拆装要求

（25）膨胀节安装方向

（26）缺少压力表管口

21.1.3 数据表

21.1.4 管口明细表

21.1.5 明细表

21.1.6 装配图标题栏

21.1.7 零部件标题栏

21.2 绘图环境常用的设置

21.2.1 图形单位

21.2.2 图层

21.2.3 显示线宽

21.2.4 联机的内容和触摸体验

21.2.5 选择集模式

21.2.6 样板文件

21.3 常用的命令及快捷键

21.3.1 范围缩放

21.3.2 全屏幕模式键盘和鼠标的控制

21.3.3 相对坐标

21.3.4 切换正交模式

21.3.5 波浪线

21.3.6 剖面线

21.3.7 文字

21.3.8 对象特性

21.3.9 快捷键绘图

21.4 画图比例的控制

21.4.1 图幅法

21.4.2 布局法

21.5 画图顺序

21.6 简化画法

21.7 筒体、封头的画法

21.8 接管及法兰的画法

21.9 支座的画法

21.10 管板布管图的画法

21.11 焊接符号的画法

21.12 尺寸标注

21.12.1 一般要求

21.12.2 一般尺寸标注样式的设置

21.12.3 引出水平标注样式的设置

21.12.4 角度标注样式的设置

21.12.5 尺寸公差标注样式的设置

21.13 件号和管口号的编制

21.14 技术要求的填写

21.15 表面粗糙度属性块

21.16 标高符号的画法

21.17 表格的画法

21.17.1 直接法

21.17.2 借助Excel软件的方法

21.18 特性的调整

21.19 多余设置的清理

21.20 图纸打印

21.21 基于AutoCAD二次开发的过程设备的参数化绘图

21.21.1 基于VBA

21.21.2 基于.NET

附图

附图1 列管式反应设备的图纸

附图2 搅拌反应釜图纸

附图3 管壳式换热设备的图纸

附图4 板式精馏塔的图纸

附图5 填料吸收塔的图纸

附图6 储罐的图纸

参 考 文 献