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1、化工設(shè)計(jì)總結(jié)化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類根據(jù)化工過(guò)程開(kāi)發(fā)程序分類根據(jù)化工過(guò)程開(kāi)發(fā)程序分類 化工新技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程是在基礎(chǔ)研究(即實(shí)驗(yàn)室研究)的基礎(chǔ)上,通過(guò)過(guò)程研究、工程研究和工程設(shè)計(jì),最終完成化工新技術(shù)的開(kāi)發(fā)。 1.1 化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 1.1化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類 二、根據(jù)化工過(guò)程開(kāi)發(fā)程序分類二、根據(jù)化工過(guò)程開(kāi)發(fā)程序分類 1、概念設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)是以過(guò)程研究中間結(jié)果(或最終結(jié)果)為基礎(chǔ),從工程角度出發(fā)按照未來(lái)生產(chǎn)規(guī)模所進(jìn)行的一種假想設(shè)計(jì)。 概念設(shè)計(jì)的作用概念設(shè)計(jì)的作用是暴露
2、和提出過(guò)程研究中存在的問(wèn)題,并為解決這些問(wèn)題提供途徑或方案;評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品或新技術(shù)是否有工業(yè)化價(jià)值。2、中試設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)中試的主要目的是檢驗(yàn)和修改小試驗(yàn)與大型冷模試驗(yàn)結(jié)果所形成的綜合模型,基礎(chǔ)研究結(jié)果在工業(yè)規(guī)模下實(shí)現(xiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的可行性考察。1.1 化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)一般技術(shù)比較成熟的大中型工廠或車間的設(shè)計(jì),可按擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)。技術(shù)上比較簡(jiǎn)單、規(guī)模較小的工廠或車間的設(shè)計(jì),可直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì),即一個(gè)階段的設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì) 其主要任務(wù)根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(或可行性研究報(bào)告),
3、確定全廠性設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方案和重大技術(shù)問(wèn)題,最終編制初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),其內(nèi)容和深度能使對(duì)方了解設(shè)計(jì)方案、投資和基本出處為準(zhǔn)。擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 根據(jù)行業(yè)規(guī)范,解決初步設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)問(wèn)題,使之明確、細(xì)化。編制準(zhǔn)確度能滿足控制投資或報(bào)價(jià)使用的工程概算。施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì) 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合建廠地區(qū)條件,在滿足安全、進(jìn)度及控制投資等前提下開(kāi)展施工圖設(shè)計(jì)。1.1 化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 1.1化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類 國(guó)際通用的設(shè)計(jì)階段劃分:國(guó)際通用的設(shè)計(jì)階段劃分:工藝設(shè)計(jì),基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì),詳細(xì)工程設(shè)計(jì)。
4、 ,1.1 化工設(shè)計(jì)的種類化工設(shè)計(jì)的種類表1-1 國(guó)外各設(shè)計(jì)階段的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及成品第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 化工廠設(shè)計(jì)的工作程序化工廠設(shè)計(jì)的工作程序 國(guó)外通用設(shè)計(jì)程序國(guó)外通用設(shè)計(jì)程序1、工藝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是把專利商提供的工藝包或把本公司開(kāi)發(fā)的專利技術(shù)進(jìn)行工程化,并轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)文件,提交用戶審查,發(fā)表給有關(guān)各設(shè)計(jì)專業(yè)作為開(kāi)展工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。2、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)是與工藝設(shè)計(jì)銜接最為緊密的,也是工程設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)階段。3、詳細(xì)工程設(shè)計(jì)、詳細(xì)工程設(shè)計(jì) 詳細(xì)工程設(shè)計(jì)是在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,其內(nèi)容和
5、深度應(yīng)達(dá)到滿足通用材料采購(gòu)、設(shè)備制造、工程施工及裝置投產(chǎn)運(yùn)行的要求。1.2 化工廠設(shè)計(jì)的工作程序化工廠設(shè)計(jì)的工作程序第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容 化工計(jì)算化工計(jì)算化工計(jì)算化工計(jì)算包括工藝設(shè)計(jì)中的物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型與計(jì)算三個(gè)內(nèi)容,其任務(wù)是在這三項(xiàng)計(jì)算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控制點(diǎn)工藝流程圖。因此,化工計(jì)算的結(jié)果關(guān)系到整體設(shè)計(jì)的成敗。1.3 化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容 第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)
6、 化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容 車間布置設(shè)計(jì)車間布置設(shè)計(jì) 車間布置設(shè)計(jì)車間布置設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)HG/T20546-2009化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定和SH/T3032-2002 石油化工企業(yè)總體布置設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,滿足施工、操作和檢修的要求,其主要任務(wù)是確定整個(gè)工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確的具體位置,相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。 車間布置對(duì)生產(chǎn)的正常進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有重要影響,同時(shí)為土建、電氣、自控、給排水、外管等專業(yè)開(kāi)展設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。 1.3 化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容 第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)
7、的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)文件 初步設(shè)計(jì)文件初步設(shè)計(jì)文件 初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件應(yīng)包括以下兩部分內(nèi)容:設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和說(shuō)明書(shū)的附圖、附表。 化工廠初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容和編寫(xiě)要求,依據(jù)化工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定和設(shè)計(jì)的范圍(整個(gè)工廠,一個(gè)車間,或一套裝置)、規(guī)模的大小和主管部門的要求而不同。初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容詳見(jiàn)教材。1.4 設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)文件 第一章第一章 化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 藝流程設(shè)計(jì)的方法藝流程設(shè)計(jì)的方法 工藝流程設(shè)計(jì)方法,首先要看所確定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運(yùn)行過(guò)的成熟工藝,還是待開(kāi)發(fā)的新工藝。前者是可以參
8、考借鑒但需要局部改進(jìn)或局部采用新技術(shù)、新工藝的問(wèn)題;后者須針對(duì)新技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。 工藝流程分為四大部分工藝流程分為四大部分:原料預(yù)處理過(guò)程、反應(yīng)過(guò)原料預(yù)處理過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程、產(chǎn)物的后處理(分離凈化)過(guò)程和程、產(chǎn)物的后處理(分離凈化)過(guò)程和“三廢三廢”的的處理過(guò)程處理過(guò)程2.2 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)工藝流程圖工藝流程圖 工藝流程圖定義:工藝流程圖定義:把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的目的要求有機(jī)地組合在把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的目的要求有機(jī)地組合在一起,形成一個(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程,并用圖形描繪出來(lái)。一起,形成一個(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程,并用圖形描
9、繪出來(lái)。一、一、工藝流程圖的種類工藝流程圖的種類(一)(一) 工藝流程草圖工藝流程草圖 l工藝流程草圖工藝流程草圖又稱方案流程圖或流程示意圖,是用來(lái)表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它是設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)供工藝方案討論常用的流程圖,是工藝流程圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。定性表示由原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的變化、流向順序及化工單元及設(shè)備。由物料流程、圖例與設(shè)備一覽表物料流程、圖例與設(shè)備一覽表組成。物料流程繪制內(nèi)容物料流程繪制內(nèi)容 * 設(shè)備示意圖(大致幾何形狀,標(biāo)出設(shè)備名稱及位號(hào))* 物流管線及流向箭頭(全部物料管線和部分輔助管線)* 必要的文字注釋(設(shè)備編號(hào)和名稱、物料名稱、物料流向)2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章
10、工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)工藝流程圖工藝流程圖 工藝流程圖的種類工藝流程圖的種類工藝物料流程圖工藝物料流程圖 l 工藝物料流程圖工藝物料流程圖是在物料衡算和熱量衡算完成后繪制,是以圖形與表格相結(jié)合的形式來(lái)反映物料衡算和熱量衡算的結(jié)果。繪制內(nèi)容繪制內(nèi)容 包括哪些?包括哪些?* 圖形(設(shè)備、儀表、及管線示意圖)* 標(biāo)注內(nèi)容(設(shè)備位號(hào)、名稱及特性,物料組分、流量)* 設(shè)備一覽表(名稱、圖號(hào)等)* 物料表(流程表下方,名稱、流量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)工藝流程圖工藝流程圖 管道儀表流程圖管道儀表流程圖(PI圖圖)
11、管道的表示方法管道的表示方法1管道的畫(huà)法管道的畫(huà)法 管道應(yīng)按管道儀表流程圖管道和管件圖形符號(hào)HG 20559.3-93規(guī)定的圖形符號(hào)繪制。(1) 線型規(guī)定(工藝物料管道、主產(chǎn)品管道用粗線條粗線條;次要物料、輔助管道用中線條中線條;儀表管線、伴管、夾套管線用細(xì)線條細(xì)線條)(2) 管道的交叉與轉(zhuǎn)彎(避免穿過(guò)設(shè)備及管道交叉;盡量水平和垂直)(3) 放氣、排液及液封(放氣口在上,排液管繪于下)(4) 管道儀表流程圖中的工藝物料管道一般采用左進(jìn)右出的方式(管道圖紙接續(xù)標(biāo)志旁,注明所來(lái)自(或去)的設(shè)備位號(hào)或管道號(hào))2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 2、管
12、道的標(biāo)注、管道的標(biāo)注管道及儀表流程圖的管道應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容有四個(gè)部分,即管段號(hào)(由三個(gè)單元組成)、管徑、管道等級(jí)和絕熱(或隔聲)代號(hào),總稱為管道組合號(hào)。水平管道宜平行標(biāo)注在管道的上方,豎直管道宜平行標(biāo)注在管道的左側(cè)。在管道密集、無(wú)處標(biāo)注的地方,可用細(xì)實(shí)線引至圖紙空白處水平(豎直)標(biāo)注。2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) (1) 第1單元為物料代號(hào)。按HG/T 20519.2-2009行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,物料代號(hào)通常按物料的名稱和狀態(tài)取其英文名詞的字頭組成。一般采用23個(gè)大寫(xiě)英文字母表示。常用(部分)物料代號(hào),見(jiàn)表2-5。(2) 第2單元為主項(xiàng)編號(hào)。按工程規(guī)定的主項(xiàng)(工序)
13、編號(hào)填寫(xiě)。(3) 第3單元為管道序號(hào)。相同類別的物料在同一主項(xiàng)內(nèi)以流向先后為序,順序編號(hào)。以上三個(gè)單元組成管段號(hào)。以上三個(gè)單元組成管段號(hào)?;ぴO(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) (4) 第4單元為管道規(guī)格,一般標(biāo)注公稱直徑,以mm為單位,只注數(shù)字,不注單位。(5) 第5單元為管道等級(jí)。如如A1A中(中(P41,42):A管道的公稱壓力等級(jí)代號(hào)1管道材料等級(jí)順序號(hào)A管道材質(zhì)類別代號(hào) HG/T 20519.6-2009規(guī)定的常用材質(zhì)類別代號(hào)為:A鑄鐵、B碳鋼、C普通低合金鋼、D合金鋼E不銹鋼、F有色金屬、G非金屬、H襯里及內(nèi)防腐(6) 第6單元為絕熱或隔
14、聲代號(hào)。化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)2.3 工藝流程圖工藝流程圖第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì) 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案 泵類的自控方案泵類的自控方案 1. 離心泵離心泵的流量調(diào)節(jié)一般是采用出口節(jié)流的方法,如圖2-8(a)。也可以使用旁路調(diào)節(jié)方法(見(jiàn)圖2-8(b),旁路調(diào)節(jié)耗費(fèi)能量,其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。2.4 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 化工設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案 泵類的自控方案泵類的自控方案 容積式泵容積式泵主要指往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵和旋渦泵等,當(dāng)流量減小時(shí)容積式泵的壓力急劇
15、上升,因此不能在容積式泵的出口管道上直接安裝節(jié)流裝置來(lái)調(diào)節(jié)流量,工程上通常采用旁路調(diào)節(jié)或改變轉(zhuǎn)速、改變沖程大小來(lái)調(diào)節(jié)流量。2.4 典型設(shè)備的自控方案典型設(shè)備的自控方案第二章第二章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 第二節(jié) 無(wú)反應(yīng)物料衡算計(jì)算舉例1無(wú)反應(yīng)例1 采用蒸發(fā)方法將濃度為10NaOH及10NaCl的水溶液進(jìn)行濃縮。蒸發(fā)時(shí)只有部分水分汽化成為水蒸氣而逸出,部分NaCl結(jié)晶成晶粒而留在母液中。操作停止后,分析母液的成分為:50NaOH,2NaCl及48H2O。若每批處理1000 kg原料液,試求每批操作中:1)獲得的母液量,2)蒸發(fā)出的水分量,3)結(jié)晶出的NaCl量。計(jì)算過(guò)程解:本題為間歇過(guò)程,因此
16、以每批處理量為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。流程示意圖2-2組分物料衡算:NaOH平衡 1000 x 0.1 = 0.5F4NaCl平衡 1000 x 0.1 = 0.02F4 + F3H2O平衡 1000(1-0.1-0.1)= F2 + 0.48F4解方程得: F2 = 704kg,F(xiàn)3 = 96kg, F4 = 200kg22 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 = 反應(yīng)物的進(jìn)料量反應(yīng)物的反應(yīng)量00AAAnnn 選擇性選擇性 =100%生成目的產(chǎn)物所消耗的反應(yīng)物量原料的反應(yīng)量anncnnAACC/ )(/ )(00 xA = = 第三章 物料衡算與能量衡算反應(yīng):aA+bB cC+dD3.1 基本概念基本概念23 收率收率
17、 = 轉(zhuǎn)化率選擇性 =反應(yīng)物的進(jìn)料量反應(yīng)物量生成目的產(chǎn)物所消耗的ancnnACC/ )(00=xA = 限制反應(yīng)物 (p64) 過(guò)量反應(yīng)物(p64)第三章 物料衡算與能量衡算24例:已知丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯醛的一段反應(yīng)器,原料丙烯投料量為600kg/h,出料中有丙烯醛640kg/h,另有未反應(yīng)的丙烯25kg/h,試計(jì)算原料丙烯的轉(zhuǎn)化率、選擇性及丙烯醛的收率。23222CHCHCHOCHCHCHOH O一段反應(yīng)器一段反應(yīng)器丙烯600kg/h丙烯25kg/h丙烯醛640kg/h解:丙烯氧化生成丙烯醛的化學(xué)反應(yīng)方程式:25丙烯的選擇性: 丙烯的轉(zhuǎn)化率:(60025)100%95.83%600 x640
18、/56100%83.48%(60025) / 42 w 丙烯醛的收率:640/56100%80%600/ 42例2 甲醇制造甲醛的反應(yīng)過(guò)程為: CH30H + 1/2 O2 HCHO + H20 反應(yīng)物及生成物均為氣態(tài),若使用50的過(guò)量空氣,且甲醇的轉(zhuǎn)化率為75,試計(jì)算反應(yīng)后氣體混合物的摩爾組成。解: (1)畫(huà)出流程圖 空氣(過(guò)量50%)CH3OHHCHOH2ON2催化反應(yīng)器CH3OH基準(zhǔn):1 mol CH3OH根據(jù)反應(yīng)方程式O2(需要)= 0.5 mol;O2(輸入)= 1.5 0.5 = 0.75 mol;N2(輸入)= N2(輸出)= 0.75(79/21)= 2.82 molCH3OH
19、為限制反應(yīng)物反應(yīng)的CH3OH = 0.75 1 = 0.75 mol因此HCHO(輸出)= 0.75molCH3OH(輸出)= 1-0.75=0.25molO2(輸出)= 0.75-0.75x0.5=0.375molH2O(輸出)= 0.75mol計(jì)算過(guò)程計(jì)算結(jié)果2022-3-22化工設(shè)計(jì)30 化工設(shè)備圖的基本內(nèi)容 一份完整的化工設(shè)備圖,除繪有設(shè)備本身的各種視圖外,應(yīng)有如下基本內(nèi)容: 1.標(biāo)題欄 2.明細(xì)欄 3.管口表 4.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 5.技術(shù)要求 6.簽署欄 7.注 8.其他2022-3-22化工設(shè)計(jì)31化工設(shè)備圖的繪制化工設(shè)備圖的繪制化工設(shè)備圖的視圖選擇1.選擇主視圖Q:主視圖的作用? A
20、:能充分表達(dá)其工作原理、主要裝備關(guān)系及主要零部件的形狀結(jié)構(gòu)。Q:主視圖一般采用什么表達(dá)方法? A:剖視圖2.確定其他基本視圖3.選擇輔助視圖和各種表達(dá)方法Q:輔助視圖多采用什么表達(dá)方法?A:局部放大圖、局部視圖等 反應(yīng)器2022-3-22化工設(shè)計(jì)32:化工設(shè)備圖的繪制方法及步驟A:1.確定繪圖比例、選擇圖幅、布圖2.畫(huà)圖3.尺寸和焊縫代號(hào)標(biāo)注4.編寫(xiě)零部件序號(hào)和管口符號(hào)5.填寫(xiě)明細(xì)欄和管口表6.填寫(xiě)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表、標(biāo)題欄等。2022-3-22化工設(shè)計(jì)33化工設(shè)備圖的閱讀化工設(shè)備圖的閱讀 Q:化工設(shè)備圖閱讀的基本要求?了解設(shè)備的性能,作用和工作原理;了解設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)、局部結(jié)構(gòu)及各零件之間的裝配關(guān)系
21、和安裝要求;了解設(shè)備各零部件的主要形狀、材料、結(jié)構(gòu)尺寸及強(qiáng)度尺寸和制造要求;了解設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和安裝等方面的技術(shù)要求。 2022-3-22化工設(shè)計(jì)34Q:閱讀化工設(shè)備圖的方法和步驟?A:1.概括了解 2.視圖分析 3.零部件分析 4設(shè)備分析Q:通過(guò)什么途徑,可以了解設(shè)備名稱、規(guī)格、材料、重量、繪圖比例等內(nèi)容?A:標(biāo)題欄 Q:視圖分析的作用?A:了解表達(dá)設(shè)備所采用的視圖數(shù)量和表達(dá)方法,找出各視圖、剖視等的位置及各自的表達(dá)重點(diǎn)。 敞開(kāi)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸敞開(kāi)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸 1、框架、框架設(shè)備框架:設(shè)備框架:可與管廊結(jié)合一起布置,也可獨(dú)立布置。也可根據(jù)各類設(shè)備的要求設(shè)置獨(dú)立的框架,如塔框架、反
22、應(yīng)器框架、冷換設(shè)備和容器框架等。框架的結(jié)構(gòu)尺寸:框架的結(jié)構(gòu)尺寸:取決于設(shè)備的要求,在管廊附近的框架,其柱距一般應(yīng)與管廊柱距對(duì)齊,柱距常為6m??蚣芸缍龋嚎蚣芸缍龋弘S架空設(shè)備要求而不同??蚣芨叨龋嚎蚣芨叨龋簯?yīng)滿足設(shè)備安裝檢修、工藝操作及管道敷設(shè)的要求,框架的層高應(yīng)按最大設(shè)備的要求而定??蚣芸蚣懿贾貌贾茫罕M可能將尺寸相近設(shè)備安排在同一層框架上以節(jié)省建筑費(fèi)用。五、建五、建 筑筑 物物 2、平臺(tái)、平臺(tái)主要結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足下列要求:主要結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足下列要求:(1)平臺(tái)寬度一般 0.8m,平臺(tái)上凈空 2.2m;(2)相鄰塔器的平臺(tái)標(biāo)高應(yīng)盡量一樣,并盡可能布置成聯(lián)合平臺(tái);(3)為人孔、手孔設(shè)置的平臺(tái),與人孔
23、底部的距離宜為0.61.2m, 1.5m;(4)為設(shè)備加料口設(shè)置的平臺(tái),距加料口頂 1.0m;(5)直接裝設(shè)在設(shè)備上的平臺(tái),不應(yīng)妨礙設(shè)備的檢修,否則應(yīng)做成可拆卸式的平臺(tái);(6)平臺(tái)的防護(hù)欄桿高度為1.0m,標(biāo)高20以上的平臺(tái)的防護(hù)欄桿高度應(yīng)為1.2m。五、建五、建 筑筑 物物 3、梯子的主要尺寸、梯子的主要尺寸(1)斜梯的角度一般為45,由于條件限制也可采用55,每段斜梯的高度 5m,超過(guò)5m時(shí)應(yīng)設(shè)梯間平臺(tái),分段設(shè)梯子。(2)斜梯的寬度 0.7m,也 1.0m。(3)直梯的寬度宜為0.40.6m。(4)設(shè)備上的直梯宜從側(cè)面通向平臺(tái),每段直梯的高度 8m,超過(guò)8m時(shí)必須設(shè)梯間平臺(tái),分段設(shè)梯子,超
24、過(guò)2m的直梯應(yīng)設(shè)安全護(hù)籠。(5)甲、乙、丙類防火的塔區(qū)聯(lián)合平臺(tái)及其他工藝設(shè)備和大型容器或容器組的平臺(tái),均應(yīng)設(shè)置不少于兩個(gè)通往地面的梯子作為安全出口,各安全出口的距離 25m。但平臺(tái)長(zhǎng)度不大于8m的甲類防火平臺(tái)和 15m的乙、丙類平臺(tái),可只設(shè)一個(gè)梯子。五、建五、建 筑筑 物物 設(shè)備之間或設(shè)備與建、構(gòu)筑物之間的凈距 設(shè)備之間或設(shè)備與建、構(gòu)筑物之間的凈距 道路、鐵路、通道和操作平臺(tái)上方的凈空高度或垂直距離 道路、鐵路、通道和操作平臺(tái)上方的凈空高度或垂直距離 (1)考慮設(shè)備安裝、檢修所需的空間和面積。)考慮設(shè)備安裝、檢修所需的空間和面積。(2)要考慮設(shè)備能順利進(jìn)出車間。)要考慮設(shè)備能順利進(jìn)出車間。(3
25、)對(duì)樓上設(shè)備要考慮設(shè)置吊裝孔。)對(duì)樓上設(shè)備要考慮設(shè)置吊裝孔。(4)考慮設(shè)備檢修、拆卸以及運(yùn)送物料所需)考慮設(shè)備檢修、拆卸以及運(yùn)送物料所需的起重運(yùn)輸設(shè)備。的起重運(yùn)輸設(shè)備。滿足安裝和檢修要求滿足安裝和檢修要求滿足土建要求滿足土建要求(1)笨重設(shè)備和會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)的設(shè)備應(yīng)設(shè)置在)笨重設(shè)備和會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)的設(shè)備應(yīng)設(shè)置在底層。底層。(2)布置設(shè)備應(yīng)避開(kāi)建筑物的柱子和主梁。)布置設(shè)備應(yīng)避開(kāi)建筑物的柱子和主梁。(3)設(shè)備不應(yīng)布置在建筑物的沉降縫和伸縮縫。)設(shè)備不應(yīng)布置在建筑物的沉降縫和伸縮縫。(4)設(shè)備不應(yīng)布置在樓梯、大門和窗前。)設(shè)備不應(yīng)布置在樓梯、大門和窗前。 使操作人員位于設(shè)備和窗之間,背光操作。使操
26、作人員位于設(shè)備和窗之間,背光操作。 特別高大的設(shè)備要避免靠窗布置特別高大的設(shè)備要避免靠窗布置背光操作示意圖背光操作示意圖 操操作作人人員員的的操操作作位位置置滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求獨(dú)立布置獨(dú)立布置 塔身設(shè)操作平臺(tái):塔身設(shè)操作平臺(tái): 供進(jìn)出人孔、操作、維修儀表及閥門之用。 塔或塔群:塔或塔群: 在設(shè)備區(qū)外側(cè) 操作側(cè)面對(duì)道路,配管側(cè)面對(duì)管廊,便于施工安裝、維修與配管 塔頂部設(shè)有吊桿,用以吊裝塔盤等到零件。 填料塔常在裝料人孔的上空設(shè)吊梁,供吊裝填料。單塔或特別高大的塔單塔或特別高大的塔塔和立式容器的布置塔和立式容器的布置成列布置成列布置 將幾個(gè)塔的中心排成一條直線將幾個(gè)塔
27、的中心排成一條直線 將高度相近的塔相鄰布置將高度相近的塔相鄰布置 聯(lián)合平臺(tái)聯(lián)合平臺(tái) 優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):方便操作 省投資塔和立式容器的布置塔和立式容器的布置沿建筑物或框架布置沿建筑物或框架布置 高位換熱器的和容器的建筑物或框架旁。高位換熱器的和容器的建筑物或框架旁。 容器或換熱器的平臺(tái):容器或換熱器的平臺(tái):作塔的人孔,儀表和閥門的操作與維修的通道。 將細(xì)而高的或負(fù)壓塔的側(cè)面固定在建筑或框?qū)⒓?xì)而高的或負(fù)壓塔的側(cè)面固定在建筑或框架的適當(dāng)高度:架的適當(dāng)高度:增加剛度,減少壁厚塔和立式容器的布置塔和立式容器的布置室內(nèi)或框架內(nèi)布置室內(nèi)或框架內(nèi)布置 較小的塔 平臺(tái)和管道都支承在建筑物上,冷凝器可裝在屋頂上或吊在屋
28、頂梁下,利用位差重力回流。塔和立式容器的布置塔和立式容器的布置換熱器的布置換熱器的布置布置原則:布置原則:順應(yīng)流程和縮短管道長(zhǎng)度,其位置取決于與之密切聯(lián)系的設(shè)備的位置。 如塔的換熱器近塔布置,再沸器及冷凝器則與塔以大口徑的管道連接,應(yīng)取近塔布置,通常將它們分別布置在塔的兩側(cè)。 布置空間受限制時(shí)布置空間受限制時(shí) 如原來(lái)設(shè)計(jì)的換熱器顯得太長(zhǎng),可以換成一個(gè)短粗的換熱器以適應(yīng)布置空間的要求。傳熱:傳熱:細(xì)而長(zhǎng)的換熱器較有利。臥式換熱器:臥式換熱器:換成立式的以節(jié)約面積;立式換熱器:立式換熱器:換成臥式的以降低高度。換熱器的布置換熱器的布置設(shè)備布置圖設(shè)備布置圖設(shè)備布置圖的內(nèi)容設(shè)備布置圖的內(nèi)容在設(shè)備布置過(guò)
29、程中,一般應(yīng)提供下列圖樣:在設(shè)備布置過(guò)程中,一般應(yīng)提供下列圖樣:設(shè)備設(shè)備布置圖布置圖、設(shè)備安裝詳圖設(shè)備安裝詳圖、管口方位圖管口方位圖。其中。其中設(shè)備設(shè)備布置圖布置圖是設(shè)備布置的主要圖樣。是設(shè)備布置的主要圖樣。設(shè)備布置圖定義:用來(lái)表示一個(gè)車間(裝置)或設(shè)備布置圖定義:用來(lái)表示一個(gè)車間(裝置)或一個(gè)工段(分區(qū)或工序)的生產(chǎn)和輔助設(shè)備在廠一個(gè)工段(分區(qū)或工序)的生產(chǎn)和輔助設(shè)備在廠房建筑內(nèi)務(wù)安裝布置的圖樣稱為房建筑內(nèi)務(wù)安裝布置的圖樣稱為設(shè)備布置圖設(shè)備布置圖。設(shè)備布置圖的內(nèi)容設(shè)備布置圖的內(nèi)容1、一組視圖:廠房建筑基本結(jié)構(gòu)和設(shè)備布置情況。 2、尺寸及標(biāo)注:建筑物定位軸線編號(hào),設(shè)備布置有關(guān)尺寸,設(shè)備的位號(hào)與
30、名稱等。 3、安裝方位標(biāo) :方位基準(zhǔn)圖標(biāo)。 4、說(shuō)明與附注:對(duì)設(shè)備安裝有特殊要求說(shuō)明。 (1)通用附注 設(shè)備布置圖中都應(yīng)附注如下內(nèi)容: 立面圖見(jiàn)圖號(hào)。 地面設(shè)計(jì)標(biāo)高為EL.。 圖例簡(jiǎn)化畫(huà)法見(jiàn)。 (2)其它附注 5、設(shè)備一覽表:列表填寫(xiě)設(shè)備位號(hào)名稱等。6、標(biāo)題欄:注寫(xiě)圖名圖號(hào)比例等。繪制設(shè)備布置圖的一般規(guī)定繪制設(shè)備布置圖的一般規(guī)定(1)線型及線寬線型及線寬 設(shè)備輪廓采用粗線(0.91.2mm);設(shè)備支架與設(shè)備基礎(chǔ)采用中粗線(0.50.7mm);對(duì)于動(dòng)設(shè)備(機(jī)泵等)如只繪出設(shè)備基礎(chǔ),圖線寬度用0.9mm;除此之外均采用細(xì)線(0.150.3mm)。(2) 圖例及簡(jiǎn)化畫(huà)法圖例及簡(jiǎn)化畫(huà)法 見(jiàn)表5-3(第
31、4版p161-164;第三板p141-144)。(3)設(shè)備布置圖常用的縮寫(xiě)詞設(shè)備布置圖常用的縮寫(xiě)詞 見(jiàn)表5-4。(4)圖名圖名 分成兩行,上行寫(xiě)“設(shè)備布置圖”,下行寫(xiě)“EL平面”或“剖視”等。設(shè)備布置圖的視圖設(shè)備布置圖的視圖(一)繪圖比例、圖幅及尺寸單位 繪圖比例通常采用150,1100,在個(gè)別情況下(如大型貯罐或倉(cāng)庫(kù)等)可采用200或1500。允許在一張圖紙上各視圖采用不同的比例,將主要采用比例注明在標(biāo)題欄中,個(gè)別視圖不同比例則在該視圖名稱的下方或右方予以注明。 圖幅一般采用一號(hào)(A1)圖紙,如需分開(kāi)繪制在幾張圖紙上,則每張圖紙的幅面應(yīng)力求統(tǒng)一。 標(biāo)高、坐標(biāo)以m為單位,小數(shù)以下應(yīng)取三位數(shù)至m
32、m為止。其余一律以mm為單位,只注數(shù)字,不注單位。設(shè)備布置圖的視圖設(shè)備布置圖的視圖 圖示方法設(shè)備布置圖中視圖的主體是設(shè)備與建筑物及構(gòu)件,采用正投影法繪制。設(shè)備布置圖表達(dá)內(nèi)容:建筑物及其構(gòu)件、設(shè)備。 建筑物及其構(gòu)件均用中實(shí)線畫(huà)出。廠房建筑空間大小內(nèi)部分隔,以及與設(shè)備安裝定位有關(guān)的基本結(jié)構(gòu)按比例用規(guī)定圖例畫(huà)出。門窗等構(gòu)件只在平面圖中畫(huà)出它們的位置門窗開(kāi)啟方向等,在剖視圖上一概不予表示。承重墻柱等結(jié)構(gòu)應(yīng)按建筑圖要求用細(xì)點(diǎn)劃線畫(huà)出建筑定位軸線。 各設(shè)計(jì)階段設(shè)備布置圖的內(nèi)容各設(shè)計(jì)階段設(shè)備布置圖的內(nèi)容詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段的設(shè)備布置圖詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段的設(shè)備布置圖共編制三版設(shè)備布置圖。1、研究版或詳 1版設(shè)備布置
33、圖(簡(jiǎn)稱“E”版)2、設(shè)計(jì)版或詳2版設(shè)備布置圖(簡(jiǎn)稱“F”版)3、施工版設(shè)備布置圖(簡(jiǎn)稱“G”版,如圖5-11所示)。根據(jù)化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定:基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段的設(shè)備布置圖可只繪制初版和確認(rèn)版,詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段的設(shè)備布置圖課只繪制設(shè)計(jì)版和施工版。設(shè)備布置圖的繪制方法和程序設(shè)備布置圖的繪制方法和程序(1)考慮設(shè)備布置圖的視圖配置。(2)選定繪圖比例。(3)確定圖紙幅面。(4)繪制平面圖。(5)繪制剖視圖。繪制步驟同平面圖。(6)繪制方位標(biāo)。(7)編制設(shè)備一覽表,注寫(xiě)有關(guān)說(shuō)明,填寫(xiě)標(biāo)題欄。(8)檢查、校核,最后完成圖樣。設(shè)備安裝圖設(shè)備安裝圖設(shè)備安裝圖的內(nèi)容與作用設(shè)備安裝圖的內(nèi)容與作用作用:作用
34、:表達(dá)安裝、固定設(shè)備的非定型支架、支座、操作平臺(tái)及附屬的棧橋、鋼梯、傳動(dòng)設(shè)備等。作為制造和安裝的依據(jù)。內(nèi)容:內(nèi)容:(1)一組視圖 (正視圖和俯視圖)(2)尺寸標(biāo)注 (3)說(shuō)明和附注 (4)明細(xì)欄和標(biāo)題欄2022-3-22化工設(shè)計(jì)60三、化工車間應(yīng)注意的問(wèn)題 1、安全問(wèn)題:易燃、易爆、有毒、腐蝕性管道不得鋪設(shè)在生活間、樓梯、走廊和門等處,這些管道上還應(yīng)設(shè)置安全閥、防爆膜、阻水器和水封等防火防爆裝置,并應(yīng)將放空管引至指定地點(diǎn)或高過(guò)屋面2m以上。 2、有腐蝕性管道,不得鋪設(shè)在通道上空和并列管線的上方或內(nèi)側(cè)。2022-3-22化工設(shè)計(jì)61 3、管道鋪設(shè)時(shí)應(yīng)有一定的坡度,坡度方向一般是沿物流的方向,坡度
35、一般為1/1005/1000。粘度小的液體物料管道可取5/1000左右,含固體的物料管道可取1/100左右。 4、真空管線盡量短,盡量減少?gòu)濐^和閥門,以降低阻力,達(dá)到更高的真空度。 5、管道應(yīng)盡量集中布置在公用管架上,平行走直線,少拐彎,少交叉,不妨礙門窗開(kāi)啟和設(shè)備、閥門及管件的安裝維修,并列管道的閥門應(yīng)盡量錯(cuò)開(kāi)排列。2022-3-22化工設(shè)計(jì)626、支管多的管道應(yīng)布置在并行管線的外側(cè),引出支管時(shí),氣體管道應(yīng)從上方引出,液體管道應(yīng)從下方引出,管道應(yīng)盡量避免出現(xiàn)“氣袋”、“口袋”和“盲腸”。7、管道應(yīng)盡量沿墻面鋪設(shè),或布置在固定在墻上的架管上,管道與墻面之間的距離以能容納管件、閥門及方便安裝維修
36、為原則。2022-3-22化工設(shè)計(jì)638、管道穿過(guò)墻壁和樓板時(shí),應(yīng)在墻面和樓板上預(yù)埋一個(gè)直徑套管,讓管線穿過(guò)套管,防止管道移動(dòng)或振動(dòng)時(shí)對(duì)墻面或樓板造成損壞。套管應(yīng)高出樓板、平臺(tái)表面50mm。9、為了安裝和操作方便,管道上的閥門和儀表的布置高度可以參考以下數(shù)據(jù): 閥門(包括球閥、截止閥、閘閥)1.21.6m 安全閥 2.2m 溫度計(jì)、壓力計(jì) 1.41.6m10、為了方便管道的安裝、檢修及防止變形后碰撞,管道間應(yīng)保持一定的間距。閥門、法蘭應(yīng)盡量錯(cuò)開(kāi)排列,以減小間距。2022-3-22化工設(shè)計(jì)64 11、架空管道與地面的距離除符合工藝要求外,還應(yīng)便于操作和檢查。管道跨越通道時(shí),最低點(diǎn)離地:通過(guò)人行道
37、時(shí)不小于2 m;通過(guò)公路時(shí)不小于4.5m;通過(guò)鐵路時(shí)不小于6m;通過(guò)廠區(qū)高主要交通干線時(shí)離地5m。2022-3-22化工設(shè)計(jì)65 11、架空管道與地面的距離除符合工藝要求外,還應(yīng)便于操作和檢查。管道跨越通道時(shí),最低點(diǎn)離地:通過(guò)人行道時(shí)不小于2 m;通過(guò)公路時(shí)不小于4.5m;通過(guò)鐵路時(shí)不小于6m;通過(guò)廠區(qū)高主要交通干線時(shí)離地5m。2022-3-22化工設(shè)計(jì)6612、直接埋地或管溝中鋪設(shè)的管道通過(guò)道路時(shí)應(yīng)加套管等加以保護(hù)。13、為了防止介質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生靜電聚集而發(fā)生危險(xiǎn),易燃、易爆介質(zhì)的管道應(yīng)采取接地措施,以保證安全生產(chǎn)。14、長(zhǎng)距離輸送蒸汽或其他熱物料的管道,應(yīng)考慮熱補(bǔ)償問(wèn)題,如在兩個(gè)固定支架
38、之間設(shè)置補(bǔ)償器和滑動(dòng)支架。2022-3-22化工設(shè)計(jì)6715、玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時(shí)濺出液體,發(fā)出意外。16、為了避免發(fā)生電化學(xué)腐蝕,不銹鋼管道不宜與碳鋼管道直接接觸,要采用膠墊隔離等措施。17、管道與閥門一般不宜直接支承在設(shè)備上。18、距離較近的兩設(shè)備間的連接管道,不應(yīng)直連,應(yīng)用45?;?0。彎接。19、管道布置時(shí)應(yīng)兼顧電纜、照明、儀表及采暖通風(fēng)等到其他非工藝管道的布置。2022-3-22化工設(shè)計(jì)68 管架和管道的安裝管架和管道的安裝 管架是用來(lái)支承、固定和約束管道的。管架可分為室外管架和室內(nèi)管架兩類。管道支架(管卡、支架、吊架)已有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),按管架通用
39、系列選用。 管道支架按其作用分為四種:管道支架按其作用分為四種:1、固定支架 用在管道上不允許有任何位移的地方。2、滑動(dòng)支架 滑動(dòng)支架只起支撐作用,允許管道在平面上一定位移。3、導(dǎo)向支架 用于允許軸向位移而不允許橫向位移的地方。4、彈簧吊架 用于管道有垂直位移。 2022-3-22化工設(shè)計(jì)69一、管道在管架的平面布置原則 1、較重的管道(大直徑、液體管道等)就布置在靠近支柱處,這樣梁和柱所受彎矩小,節(jié)約管架材料。 2、連接管廊同側(cè)設(shè)備的管道布置在設(shè)備同側(cè)的外邊;連接管架兩側(cè)的設(shè)備的管道布置在公用工程管線的左、右兩邊。 3、當(dāng)采用雙層管架時(shí),一般將公用工程管道置于上層,工藝管道置于下層。2022
40、-3-22化工設(shè)計(jì)704、管架上支管上切斷閥應(yīng)布置成一排,其位置應(yīng)能從操作臺(tái)或管廊上的人行道上進(jìn)行操作和維修。 5、高溫或低溫的管道要用管托,將管道從管架上升高0.1m,以便于保溫。 6、支架間的距離要適當(dāng),固定支架距離太大時(shí),可能引起因熱膨脹而產(chǎn)生彎曲變形;活動(dòng)支架距離大時(shí),兩支架之間的管道因管道自重而產(chǎn)生下垂。2022-3-22化工設(shè)計(jì)71二、管道和管架的立面布置原則 1、當(dāng)管架下方為通道時(shí),管底距車行道路路面的距離要大于4.5m;道路為主干道時(shí)要大于6m;是人行道時(shí)要大于2.2m;管廊下有泵時(shí)要大于4m。2、通常使同方向的兩層管道的標(biāo)高相差1.0-1.6m,從總管上引出的支管比總管高或低
41、0.5-0.8m。在管道改變方向要同時(shí)改變標(biāo)高。大口徑管道需要在水平面上轉(zhuǎn)向時(shí),要將它布置在管架最外側(cè)。2022-3-22化工設(shè)計(jì)723、管架下布置機(jī)泵時(shí),其標(biāo)高應(yīng)符合機(jī)泵布置時(shí)的凈空要求。若操作平臺(tái)下面的管道進(jìn)入管道上層,則上層管道標(biāo)高可根據(jù)操作平臺(tái)標(biāo)高來(lái)確定。4、裝有孔板的管道宜布置在管架外側(cè),并盡量靠近柱子。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥可靠近柱子布置,并用柱子固定。若管廊上層設(shè)有局部平臺(tái)或人行道時(shí),需常操作或維修的閥門和儀表宜布置在管架上層。2022-3-22化工設(shè)計(jì)73管道布置圖的閱讀管道布置圖的閱讀 閱讀管道布置圖的目是通過(guò)圖樣了解該工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)意圖和弄清楚管道、管件、閥門儀表控制點(diǎn)及管架等到在車間中具體布置情況。在閱讀管道布置圖之前,應(yīng)
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