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1、模块四模块四 PFDPFD图和图和PIDPID图的识读图的识读教教 师：董月芬师：董月芬了解工艺流程图的分类和基本知识；熟悉流程图的图示方法；掌握识读PFD图和PID图的顺序和步骤课题课题 一一 化工生产工艺流程的认识化工生产工艺流程的认识简介简介 生产中的首要任务是熟悉整个生产的工艺流程生产中的首要任务是熟悉整个生产的工艺流程和最佳工艺条件，做到心中有数。流程图可帮助我和最佳工艺条件，做到心中有数。流程图可帮助我们方便快捷地了解物料的工艺流程，设备的数量、们方便快捷地了解物料的工艺流程，设备的数量、名称和位号，管路的编号及规格，各控制点的部位名称和位号，管路的编号及规格，各控制点的部位和名称
2、，应具备识读工艺流程图的技能。和名称，应具备识读工艺流程图的技能。一一 化工生产工艺流程概述化工生产工艺流程概述 化工生产工艺流程指将物料经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部措施。（生产工艺流程组织是关键的一环）（生产工艺流程组织是关键的一环）生产过程概括为三个主要步骤原料处理。不同的原料需要经过净化、提纯、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等预处理，使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格。化学反应。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应（如氧化、还原、复分解、异构化、聚合等），达到所要求的反应转化率和收率，获得目的产物或其混合物。产品精制。将产物分离，除去副
3、产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。每一步都需在特定的设备中，一定的操作条件下完成化学反应和物理的转变。二二 系统设备、控制件及仪表控制点的组成系统设备、控制件及仪表控制点的组成1.概述：整个生产工艺系统由生产装备，管道输送系统及仪表控制附件组成。2.系统设备：生产装备包括动设备和静设备，动设备指生产中提供动力的机械如泵、压缩机等；静设备指化工容器如合成塔、换热器、贮罐等。3.管道输送系统：即物料传送系统，由管道组成件和仪表控制附件组成，管道组成件包括管子和管件（弯头、三通、法兰等），仪表控制附件包括阀门和各种检测仪表（压力表、温度仪和视镜等）。4.流程图：生产工艺流程一般通过流程图表示，清
4、楚明了，一目了然。化工工程应用的流程图有很多种，如PFD图、能量流程图、工艺流程图、PID图等。物料流程图物料流程图（1 1）PFDPFD图，即物料流程图，图，即物料流程图，如图所示。某酸厂能量流程图（2 2）能量流程图）能量流程图，用来描述界区内主要消耗能量的种类、流向与流量，以满足热量平衡计算和生产组织与过程能耗分析的需要。如图示，图面组成如下：带箭头的物流线与若干表示车间或工段的方框构成。在物流线上方需标注能源的种类、流向与流量。工艺流程图工艺流程图，表示一个工厂或生产车间工艺流程与相关设备、辅助装置、仪表与控制要求的基本概况，供化学工程、化工工艺等专业的技术人员使用参考，是工程技术人员
5、和管理人员使用最多、最频繁的一类图纸。包括：全厂总工艺流程图，即物料平衡图，描述全厂的流程概况，为项目初步设计提供依据。如图示，组成如下：带箭头的物流线与若干表示车间或工段及物料名称的方框构成。方框内应标明车间的名称，在物流线上方需标注能源的种类、流向与流量。方案流程图，通常在物流平衡图基础上绘制，用来描述化工过程的生产流程和工艺路线的初步方案。常用于化工过程的初步设计，也可作为进一步设计的基础。某化纤厂物料平衡图某化纤厂物料平衡图PIDPID图，即管道和仪表流程图，图，即管道和仪表流程图，由物料流程、控制点、和图例三部分组成。一般在完成设备设计而且过程控制方案基本确定之后绘制，如图所示为某空
6、压站的PID图。某空压站的PID图三、工艺流程图的实例三、工艺流程图的实例前图所示为乙苯与二甲苯分离的物料流程图，清楚地表示了整个系统的生产装备，物料的来龙去脉及物料的特性。要熟悉整个系统的工艺流程，识读工艺流程图是关键。一 PFD图的基本知识 PFD图是一种以图形与表格相结合以图形与表格相结合的形式反映物料衡算结果的图样。PFD图是在设计过程中完成物料衡算和热量衡算之后绘制的，即可为设计审查提供资料，又可为进一步设计提供重要数据，还可供日后的生产操作参考。课题二课题二 PFD图的图示及识读图的图示及识读二、二、PFDPFD图的表示方法图的表示方法图面由带箭头的物料线与若干表示生产装置区、工段
7、（或设备、装置）的简单的外形图构成。图中须标注：图中须标注：装置设备或工段的名称及位号、特性参数；带流向的物料线；物料表，对物料发生变化的设备，要从物料管 线上引线列表表示：该处物料的种类、流量、组成等，每项均应标出其总和数。如图示。PFD图(部分)内容示意图序号物料名称流量（kmol/h）组成（mol%）1乙苯1.63098,32对二甲苯0.0090.573间二甲苯0.0191.134邻二甲苯00合计1.658100.00R104 乙苯贮罐注意：注意：PFD图一般以车间或装置为单位进行绘制。PFD图的表示方法：采用自左至右展开式，先画流程图，再标注物料变化的引线列表，物料管线用粗实线，设备引
8、线及表格等用细实线表示。当物料组分复杂、变化多，在流程图中列表有困难时，如列表太挤或者流程图延长较多等，也可在流程图的下部，按流程图的顺序自左至右列表，并编排顺序号，以便对照查阅。三、三、PFDPFD图的识读顺序和方法图的识读顺序和方法PFD图的识读顺序顺序按照先读设备概况，其次识读主要物料流程，再看主要物料的变化表进行。物料流程图的识读方法方法与方框图的识读相同。注意：注意：PFD图一般以车间或装置为单位进行绘制。PFD图的表示方法：采用自左至右展开式，先画流程图，再标注物料变化的引线列表，物料管线用粗实线，设备引线及表格等用细实线表示。当物料组分复杂、变化多，在流程图中列表有困难时，如列表
9、太挤或者流程图延长较多等，也可在流程图的下部，按流程图的顺序自左至右列表，并编排顺序号，以便对照查阅。三、三、PFDPFD图的识读顺序和方法图的识读顺序和方法PFD图的识读顺序顺序按照先读设备概况，其次识读主要物料流程，再看主要物料的变化表进行。物料流程图的识读方法方法与方框图的识读相同。四、四、PFDPFD图识读分析图识读分析如图所示，为某空压站的物料流程图，某空压站的物料流程图由图可看出：空压站的主要设备组成如下：卧式单列三级空压机C0601A-C共三台；后冷却器E0601一台，F=57m2；气液分离器V0601一台，F=57m2；干燥器E0602A-B两台，F=57m2；除尘器V0602
10、A-B两台，F=57m2；贮气罐V0603一台，V=100m3。主要物料的工艺流程如下：经空压机压缩后的空气，进入后冷却器E0601冷却。冷却后的压缩空气进入气液分离器V0601，进行气液分离。从气液分离器出来的气体再进入干燥器E0602，进行干燥。干燥后的气体进入除尘器V0602除尘，最后进入贮气罐V0603，为仪表及生产装置用气。从物料表格中可知：空压站经压缩机压缩后的空气主要组成为O2、NH3（气）、稀有气体、CO2、杂质，以及每种成份的摩尔组成和摩尔流量，如O2占20.94%，摩尔流量为10.09Kmol/h,空气总摩尔流量为48.38Kmol/h。经 冷却、气液分离、干燥、除尘等处理
11、后，O2摩尔组成21.30%,摩尔流量为10.09Kmol/h，空气总摩尔流量为47.38Kmol/h，处理后杂质含量明显降低。其他成份在处理前后的组成和摩尔流量自己识读。课题三 PID图的图示及识读一、一、PIDPID图的基本知识图的基本知识PIDPID图分为工艺管道及仪表流程图、辅助系统管图分为工艺管道及仪表流程图、辅助系统管道及仪表流程图。它是在方案流程图的基础上绘道及仪表流程图。它是在方案流程图的基础上绘制的，是设备布置图与管道布置图的设计依据，制的，是设备布置图与管道布置图的设计依据，也是指导施工、操作运行及检修的指南。也是指导施工、操作运行及检修的指南。二、二、PIDPID图的表示
12、方法图的表示方法PIDPID图的内容图的内容PID图一般以工艺装置的主项（工段或工序）为单元绘制，也可以装置为单元绘制。绘制PID图时，已经完成了相关的计算环节，所以，PID图要求将化工工艺和所需的全部设备、机器、管道阀门及管件、仪表等尽可能的表示出来，内容更详细，但仍是一种示意性的展开图。主要包括以下内容：主要包括以下内容：带有位号、名称和管口的各种设备示意图；带有物料代号、管段序号规格和阀门以及仪表控制点等各种管道流程线，流程线上箭头表示物料流向；表示管件、阀门和控制点（如测温、测压、取样点等）图例符号的说明。如图4-6所示。某空压站的PID图PID图的表示方法：选图幅定比例由于图样为示意
13、性的展开图，图形多呈长方形，因而图幅常采用A1或加长的规格。PID图不按比例绘制，设备的图例只取相对的比例，图面应协调美观。设备位置高低的表示，用细实线确定地平线的位置，相对示意出各位置的高低，如下图所示。PID图设备的表示设备的表示根据流程自左至右用根据流程自左至右用细实线画出设备的简略外形和内部细实线画出设备的简略外形和内部特征特征（如塔的填充物和塔板、容器的搅拌器和加热管如塔的填充物和塔板、容器的搅拌器和加热管等）。对于过大或过小的设备，可适当缩小或放大。常等）。对于过大或过小的设备，可适当缩小或放大。常用设备的画法见附表用设备的画法见附表2 2。画图时注意各设备间要留有一。画图时注意各
14、设备间要留有一定的距离，以便布置管道流程线等。定的距离，以便布置管道流程线等。对图中的每个设备都应编写设备位号及注写设备名称，对图中的每个设备都应编写设备位号及注写设备名称，设备位号的组成设备位号的组成如图所示如图所示。图图 设备位号的编法设备位号的编法C 08 01 AC 08 01 A设备位号线相同设备的尾号设备顺序号主项代号设备分类说明：设备分类代号及图例，见附表2。主项代号采用两位数字，从01开始编写，一般由工程总负责人给定。设备顺序号用两位数字，从01、02、03表示。相同设备的尾号则用大写英文字母A、B、C表示区别同一位号的相同设备。画流程线画流程线带控制点的工艺流程图中的工艺管道
15、流程线用粗实线绘制。对于辅助管道、公用系统管道只画出与设备相连的一小段，并在此管段上标出物料代号及该辅助管道或公用系统所在流程图中的图号。管道流程线上除画出流向箭头及用文字标明其来源或去向外，还应用管道号进行标注，如图所示。（管道号一般包括五个部分）管管道道的的标标注注示示意意图图物料代号。物料代号见模块一中的表。管道编号，由该管道所在工序的工序编号和管道顺序组成管道的公称通径。公制管只标数字（单位：mm），如PG080150。管道等级。一般不做标注，但高压高温等系统一定要标注 仪表、阀门和取样点的表示方法管道上的阀门及其它管件应用细实线按标准所规定的图例在相应处画出，并标注其规格代号。现摘录
16、“管道及仪表流程图上的管子、管件、阀门及管道附件的图例”和管路系统的图形符号阀门和控制元件（HG20519-92）中的部分内容，分别见附表1和附表3，供识读工程图时参考。PID图中的仪表控制点以细实线在相应管道上用符号画出，符号包括图形符号和字母数字符号，字母表示工业仪表所检测参数和功能，数字表示仪表的位号；与图形符号结合表示此仪表控制点的用途及安装位置。表示仪表安装位置的图形符号见表4-1,字母代号见表4-2。三、三、PIDPID图的识读顺序和方法图的识读顺序和方法如图如图示空气压缩站的示空气压缩站的PIDPID图图(即管道和仪表流程图）即管道和仪表流程图）。工艺说明：待处理的空气经空压机压
17、缩进入后冷却器冷却，经气液分离器将空气进行气液分离。再进入干燥器进行干燥，然后进入除尘器除尘净化，最后进入贮气罐贮存，为仪表及生产装置使用。PID图的识读顺序一般PID图识读的顺序：了解情况浏览图纸，读工艺说明，熟悉图例；熟悉设备的名称、位号及数量，熟悉主要物料及辅助物料的流程；掌握主要物料的流程及控制情况；了解其它辅助流程线和控制点情况。PID图的识读方法现以空压站的PID图为例介绍识读的PID图的步骤。了解标题栏。从标题栏中了解所读图样的名称、设计者及设计阶段，了解图样共分为几张，此图是第几张等。了解图例说明。从图例说明中了解各种图形符号、代号的意义以及管道的标注等。熟悉整个流程设备组成情
18、况及设备的名称、数量及位号等。本流程共有空压机C0601A-C三台；后冷却器E0601一台；气液分离器V0601一台；干燥器E0602A-B二台；除尘器V0602A-B两台；贮气罐V0603一台，共10台机器设备了解主要物料流程线。空气的压缩、冷却、分离、干燥、除尘处理是主要流程线。了解其它流程线。冷却水冷却排污流程为辅助流程。四、四、PIDPID图的识读分析图的识读分析对空压站的PID图归纳分析。从标题栏中了解此图样为施工阶段的空气压缩的管道仪表工艺流程图和设计者等。本流程设备组成情况：从图4-6中看出，卧式单列三级空压机位号C0601A-C共三台，型号相同；后冷却器（位号E0601）一台；
19、气液分离器（位号V0601）一台；干燥器（位号E0602A-B）两台；除尘器位号V0602A-B两台；贮气罐（位号V0603）一台。共10台设备。主要物料流程线情况。经空压机压缩后的空气，沿管路（IA0602-57X3.5）经测温点 进入后冷却器。冷却后的压缩空气经测温点 进入气液分离器，除去油和水的压缩空气经取样点 进入贮气罐后，送至外管线供仪表和装置使用。其它辅助流程线情况。冷却水沿管路（RW0061-25X3）经截止阀进入后冷却器，与温度较高的压缩空气进行换热后，经管路（DR0602-25X3）进行排污。控制点的情况。空压站的工艺流程中，阀门主要有两种，一种是止回阀，共5个装在空压机出口和干燥器出口处，其他均为截止阀。仪表控制点共在7个：温度显示仪2个；压力显示仪表5个，均采取就地安装的方式。小小 结结本模块主要讲解流程图的分类：PFD图（物料流程图）能量流程图；工艺流程图PID图（管道和仪表流程图）。重点PFD图的识读顺序和方法设备概况；主要物料及辅助物料流程，主要物料的变化表的识读。识读PID图的顺序和方法（难点）了解情况浏览图纸，读工艺说明，熟悉 图例；熟悉设备的名称、位号及数量，熟悉主 要物料及辅助物料的流程；掌握主要物料的流程及控制情况；了解其它辅助流程线和控制点情况。