刘国维
山东省成武县
摘要:化工设计是社会经济和科学技术不断进步的基础。随着二者的不断推进,工业生产体系得到进一步完善,使之更加现代化。这是化工设计的主要目的。化工设计的主要内容是技术人员通过一系列实验,运用先进的技术和方法模拟化工生产中的化学反应、过程和化工设备,通过这一系列的过程模拟可以有效地促进化工生产中各种过程的优化。
关键词:计算机软件技术;化工工程;设计;应用
1计算机软件在化工工程设计中起到的基础作用
1.1计算机软件技术的应用
在化工设计中应用计算机软件的主要目的是提高化工设计的质量、效率、合理性和方便性。将计算机软件技术引入化工设计,提高了化工生产效率。例如,在化工设计过程中绘制化工工艺流程图时,应用绘图软件可以提高绘图质量,目前各种绘图软件(按功能可分为多个类别)已应用于化工行业。化工设计人员可根据实际设计生产需要选择相应的绘图软件。例如,在化工过程自动化设计过程中,通过对相关软件的总结和应用,对化工生产车间的管线进行设计,实现精确定位和分布设计的功能,具有十分重要的意义。CAD绘图软件可用于管道施工设计。
1.2化工工程设计内容及特点
在深化供给侧改革的背景下,化工企业转型升级的步伐正在加快。化工设计已成为推动企业转型升级的重要手段。在设计过程中,生产过程包括所涉及的化学反应和生产过程可以重现。化工设计主要包括。
1.2.1化工工艺的设计
首先,设计人员对具体工业生产中的化学反应进行分析(包括基于实际情况的理论分析)。例如,在煤制乙醇工艺的设计过程中,需要对煤种、成分、炼煤炉、气候条件等各种因素进行合理的评价。并严格遵循相关化学原理,根据实际生产需要,解决设计过程中各因素存在的问题,确定设备、环境和条件,科学合理地设计全过程。
1.2.2化工工程设计
作为化工设计的核心内容,它可以组织和协调非工程设计,对化工工艺设计进行评审后,进行相应的工程设计,包括工艺管道、设备系统和土建工程。总体设计取决于化工设计。化工设计前,应做好化工计算,即按设计要求对化工生产(包括能源和材料)进行计量。化工计算的特点是:涉及的计算公式较多,且大多是非线性的,变量类型较多,复杂度较大,实际计算过程的计算量较大;设计参数的查询范围大多较广,不利于提高计算结果的可靠性和合理性;在工艺设计过程中,需要对不同方案进行反复比较分析,并根据实际需要进行调整。传统的化工设计方案难以满足现代化工低成本、高效率的优化要求,这进一步凸显了计算设计软件技术在化工设计中的应用需求。化工工艺设计需要分析生产中所涉及的化学反应的及时性(根据化工技术的理论知识)。例如,煤化工企业需要设计煤制乙醇工艺。在设计之初,就要对企业的煤炭资源分布、当地瓦斯条件和生产设备性能进行评价。
在综合评价结果的基础上,对影响企业生产过程的问题进行评价,有针对性地解决问题,并根据实际生产条件(包括生产设备和反应条件)和相关化学反应原理对生产过程进行规划。工艺设计完成后进行工程设计(主要包括厂房建设、控制系统、生产平台等)。
2化工工程设计过程中对计算机软件技术的具体应用
2.1处理实践中的各项数据
影响化工设计质量的因素很多,其中数据处理是最重要的因素之一。化学反应本身有不稳定因素。外部环境的变化将影响化学反应的最终结果。例如化工原料的具体组成、温度、催化剂、压力等因素都会对设计中产生的数据产生一定的影响。在实际设计过程中,通过应用aspen等软件完成相应的仿真,可以完成相关参数内容的科学提取,这也可以提高计算内容的准确性,并对数据中可能出现的误差进行合理的控制。同时,可以将经验数据与实际数据进行比较,及时发现问题,并采取相应措施完成问题的处理,提高化工整体设计质量。
2.2协助绘图作业
现阶段,CAD等传统的二维设计软件已不能满足工程、业主和工程公司发展的需要。随着各工程公司的转型,他们倾向于将EPC作为公司的主营业务。三维设计软件在视觉效果和精度上的优势使其成为各大设计院和工程公司的主流软件之一。
3工程设计软件应用展望
3.1数字化交付系统
数字传递是工程项目建设阶段产生的静态信息的数字化创造和传递过程。数字设计集成平台不仅使设计、评审和施工更加方便,而且降低了传统设计中信息传递的错误率。更重要的是便于业主从源头上掌握项目运行的管理数据,并在此基础上实现工厂数字化,从而实现更高效的管理功能。
3.2智能系统
随着科学技术的发展和智能技术的飞速发展,化工设计也将利用智能系统。如Intergraph和Bentley公司开发的智能管道系统,该系统将根据工艺流程和合理的规则,完成管道的自动化智能设计,大大减少设计人员的工作量,提高工程公司的生产效率。当然,目前智能管道系统还不完善,甚至建模都不能取代工程设计人员的作用。
结术语
总之,计算机软件技术在化工设计中的应用可以为化工生产提供重要的指导。通过计算机软件的功能,设计人员可以模拟化工设计中的化学反应过程,并对实验中遇到的各种问题的有效性进行预测,通过预测结果,对化工过程和工艺中存在的问题进行改进,从而促进化工设计质量的全面提高,使化工企业得到可持续发展。
参考文献
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