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解析化工工程设计中计算机软件技术的实践

2019-12-30 406 上传者：管理员

摘要：计算机技术随着科学技术的快速发展，取得了非常明显的进步，应用范围越来越广泛，尤其是在化工工程设计领域。将两者进行有效的结合，既可以增强化工工程设计的效果，也可以最大程度的发挥计算机在化工工程设计中的作用。本文从化工设计、计算机与化工设计的关系、计算机在化工设计中的具体应用等方面内容进行了详细的分析和探讨，旨在促进化工工程的稳健实施。

关键词：
化工工程
工程设计
应用范围
科学技术
计算机软件
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计算机软件应用技术不仅促进了流程工业程序的快速发展，而且越来越渗透到流程工业及化工企业的每个环节。文章通过对工业流程中的化工行业计算机软件应用进行重点分析，探讨了计算机在流程工业的自动化控制、故障诊断与检测、软测量等方面的应用原理与方法，阐明了计算机是提高企业自动化和信息化水平的关键，阐述了化工流程工业中计算机的应用技术发展所面临的问题，提出相应的对策和建议。

1、化工设计

1）化工设计的概念。设计在日常生活和工作中无处不在，通过一定的方式，把计划和想法借助于视觉传达出来的一个过程。具体到化工设计，在化学反应和化学过程的基础上，将生产流程设计出来，对流程的合理性、先进性、可靠性和经济性等进行分析。在工艺流程的基础上，选择合适的生产设备和管道仪表等，保证能够符合生产的需求，最终使工厂建成投产。化工设计具有较强的创造性，主要包括两项内容，分别是工艺设计和非工艺设计，其中，在化工厂设计中，工艺设计是核心内容，化工设计的概貌由其决定。非工艺设计的依据是工艺设计，结合各个专业的实际情况，设计出总图运输、公用工程、土建、仪表等内容。

2）化工设计的分类。根据项目性质分类。第一，新建项目设计。新建项目设计主要包括两项内容，分别是新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。这类设计的特点是，研究单位负责基础设计工作，工程研究部门对建厂地区的情况进行分析，最终完成工程设计的相关工作。第二，重复建设项目设计。在经济发展的过程中，市场需求不断增多，加上设备老化等因素的影响，有些产品需要再建生产装置，新建厂在生产条件与原厂具有一定的差异，在产品规模、规格及工艺完全相同的情况下，设计工作也需要由工程设计部门完成。

3）根据化工过程开发程序分类。（1）概念设计。完成基础研究之后，开始进行概念设计工作。概念设计指的是站在工程角度，以未来生产规模为依据的一种假想设计。过程合成、分析和优化等都包含在概念设计中，最终使工艺流程得到优化。在物料流程图的基础上，对全系统的物料和热量进行衡算，配备相应的工艺设备，使工艺操作条件、主要设备的形成、材质等得到确定，详细分析出参数的灵敏度和生产安全性，制定出相应的三废处理方案，最终对装置投资与产品成本等主要技术经济指标进行估算。（2）中试设计。从现代技术开发的角度出发，验证模型和数据是中试的主要目的，具体来说，指的是需要通过中试来验证概念设计中的一些结果和设想。

2、计算机控制技术与流程工业自动化

早在20世纪90年代，计算机辅助设计技术就已经出现在美国，这种技术被称为CAD。在CAD技术发明之初，汽车制造业和航空航天工业是其主要应用对象，其他领域的应用较少。随着社会的不断进步，CAD技术的研发技术不断提高，这项技术的应用范围也随之扩大，引起了人们的广泛关注。并且在使用的过程中不断进行创新，从最初的二维图纸设计逐渐发展到三维设计水平，取得了非常明显的突破，并且其智能化水平得到了质的提高。

随着现代科学技术的飞速发展，化工企业在生产的过程中，逐渐呈现出规模化、复杂化和精准化的趋势。在应用先进水平的计算机控制技术时，化学工业自动化控制系统得到相应性的渗透，实现科学有效的生产和标准化操作，增强操作的安全性，使产品质量得到最大程度的保障，发挥出现代工业生产发展水平的核心价值。在化工企业中应用计算机软件技术，能够增加企业的自动化生产规模，提高企业的经济效益，在降低劳动强度的基础上，使人力、物力、财力等得到优化，使作业的安全性得到优化控制。利用自动装置，能够使化工企业的生产设备得到有效完善，使化工企业的各项工作良好运行，保证各项公益参数能够达到规定的要求，促进化工企业能够稳定运行，实现安全高效的发展。

3、计算机在化工设计中的具体应用

1）CAD技术在化工设计中的应用。CAD技术在各类计算机软件技术中比较常见，在化工设计中，需要将绘图放在突出位置。在传统方式下，往往采取手绘的方式完成化工设计图，在测量距离的时候，具有较大的控制难度。因此，在化工设计中，需要加强CAD技术软件的应用，在比例尺和等比放大等方面，能够在有效控制整体性设计的同时，及时调整细节部分，为后期的编辑与修改提供便利。在具体的应用过程中，需要充分重视设备、管道布置图的CAD设计，首先确定图纸的大小，画出化工工程建筑的轴线与设备的中心线，与主体结构进行有效结合，标注出各绘制设备，使设备布置图的比例设置更加科学合理。对于管道布置图，在CAD设计的过程中，将建模放在一个重要位置，包括设备和管道，利用管道支架和吊架进行建模，并进行设计检查与碰撞检查，最后生成平立面图，ISO图和材料表，当模型成功渲染后，能够提高设计工作的安全性和稳定性。

2）办公软件技术在化工设计中的应用。化工设计中，办公软件设计是必不可少的，可以有效处理文档和编制表格，充分整理各项资料和数据，为设计的顺利进行奠定良好的基础。必须学会使用这些技术的办公软件技术，同时，将石化自控计算机辅助设计软件、化工自控计算机辅助设计软件以及热工专业与化工机械化运输设计等相互结合，使其能够优势互补，共同发挥出理想的效果和作用。比如，在设置大型化工装置管道的时候，因为设备、管道、管件材料等数量较多，使用的难度较大，需要耗费较多的人力、物力和财力，所以在统计这些必要信息的时候，必须熟练使用这些办公软件，在实际应用的过程中，对照相应的工作情况，选择合适的软件设计，在降低工作量的基础上，提高办公软件的利用率，增强办公软件在使用过程中的针对性与合理性。

3）三维技术在化工设计中的应用。当前，在化工设计的时候，计算机软件设计技术三维技术使用的非常广泛，直接影响着整个出图的效率和准确率，因此需要引起高度重视。在实际使用的时候，三维技术中的三维模型软件技术，将不同模块组合在一起，制图时采用三维综合的方式，有效提升制图质量。比如，在确定参数的术后，需要在PSA模块下，将管道设计属性等相关性信息输入在文本文件中，借助相关的格式，对文本文件进行编排。同时详细分析管道应力，在文本文件的辅助作用下，读取其中的信息和数据，最后，结合应力分析结果，对设计参数进行调整，使其能够符合设计需求，充分发挥出三维技术的作用和效果。

4、结束语

综上所述，计算机在化工工程设计中的应用，可以促进化工设计的发展，将两者进行有效结合，能够将计算机的优势在化工设计中充分的发挥出来。需要结合存在的现实问题，不断总结和分析，意识到计算机技术在化工设计中的重要作用，使CAD技术、办公软件技术、三维技术等在化工设计中得到良好的应用，在实践的过程中不断创新和改进，促进化工工程设计实现健康稳定的发展，实现更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

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