化工工程设计中计算机软件技术的应用

发表时间:2021/7/28   来源:《中国建设信息化》2021年3月6期   作者:王晓慧
[导读] 简单概述了化工工程设计,介绍了计算机软件在化工工程设计中的作用和主要应用,并提出加强计算机应用的相关建议,希望以此为广大同行提供一份参考资料。
        王晓慧
        天津辛德玛悬浮剂有限公司     天津市     300000
        摘要:目前,随着我国经济的飞速发展,化工工程设计这一行业得到了长足的发展,愈发受到人们的重视,但相应的人们对其的要求也随着重视程度的提高而不断升级,因此如何拔高化工工程设计质量和效率是一大难题,不过随着近来年计算机技术的不断普及,计算机技术在化工工程设计中的应用愈发深入,其效率和质量得到了一定的成长,故本文围绕着化工工程设计中计算机软件技术的应用这一主题进行阐述,简单概述了化工工程设计,介绍了计算机软件在化工工程设计中的作用和主要应用,并提出加强计算机应用的相关建议,希望以此为广大同行提供一份参考资料。
        关键词:化工工程设计;计算机软件技术;应用
        引言
        工程设计是工程建设中的重要内容,能够保证工程建设具有良好的科学合理性;但是,工程设计需要涉及大量复杂的内容,给工程设计人员造成了很大的压力。为了提高工程设计质量和效率,计算机软件技术逐渐在工程设计中得到了广泛的应用,这也是新时期工程设计需要重点发展的方向。
        1化工工程设计内容及特点
        化工企业转型升级的节奏在供给侧改革不断深化的大背景下不断加快,化工工程设计已成为推动企业转型升级的重要手段,在设计过程中可再现包括所涉及到的化学反应和生产工艺在内的生产流程,化工工程设计主要包括。1)化工工艺的设计,先由设计人员对具体工业生产中的化学反应进行分析(包括基于理论的实际情况分析),如在对煤制乙醇工艺进行设计的过程中需合理评定包括煤炭类型、成分、煤炭炼制炉、气候条件等在内的各项因素,并严格遵循相关化学原理解决设计过程中各项因素存在的问题,以实际生产需求为依据确定设备、环境、条件,科学合理的设计整个工艺流程。2)化工工程设计,作为化工设计的核心内容,能够对非工程设计进行组织和协调,考核化工工艺设计后开展包括工艺管路、设备系统、土建工程等在内的相应工程设计。设计的整体情况取决于化工工程设计,而在化工工程设计前需做好化工工程计算,即依据设计要求衡量包括能量、物料等在内的化工生产的各项内容,化工工程计算的特点主要表现为:涉及较多的计算公式,且公式大多为非线性、变量的种类较多、复杂程度较大,实际计算过程的计算量较大;设计参数查询范围大多较宽,不利于提高计算结果的可靠性和合理性;工艺设计过程中需反复对比分析不同方案,并根据实际需要进行相应的调整。采用传统设计方案的化工工程涉及已经难以满足现代化工工程对低成本及高效率等方面的优化需求,进一步凸显了计算设计软件技术在化工工程设计中的应用需求。化工工艺设计需对生产涉及到的化学反应的时效性进行深入分析(根据化工技术理论知识),例如煤化工企业需设计煤制乙醇的工艺,设计开始时需评价企业所在地的煤炭资源分布情况、当地气候条件及生产设备性能,基于综合考评结果对影响企业生产过程中的问题进行有针对性的解决,同时根据实际生产情况(包括生产设备和反应条件)并严格遵循相关化学反应原理对生产工艺流程进行规划。工艺设计后开始进行工程设计(主要包括厂房建设、控制系统、生产平台等)。
        2化工工程设计中计算机软件技术的应用
        2.1处理实践中的各项数据
        化工工程的设计质量会受到多方面因素的影响,数据处理就是其中最为重要的一项影响因素。化学反应本身具有不稳定性因素,外界环境的改变会对化学反应的最终结果产生影响,例如,化工原料的具体成分、温度、催化剂、压力等各项因素,都会对设计中产生的各项数据产生一定程度影响。因此,设计人员在实际作业过程中,要通过合理的方式,对各项数据进行科学处理,不断缩小数据误差范围。

在实际设计过程中,通过对ASPEN等软件的应用,完成相应的模拟,可以完成对各项相关参数内容的科学提取,这也可以提高各项计算内容的精准性,完成数据中可能出现的各项误差的合理控制,同时对比经验数据与实际数据,及时发现问题所在,并且采取相应的措施完成对问题的处理,提升化工工程的整体设计质量。
        2.2三维CAD技术应用
        常规二维设计主要是进行产品设计的二维呈现,把点、线和圆等几何元素进行结合,具有显著的平面感,而通过AutoCAD能够实现工程设计的三维立体效果。三维CAD技术在工程方案的规划中,可以通过专家系统在软件中创建出更多的机制,来实现构型的比较和规划创造的更新,且此项技术还能够使工程现实状态呈现出3D模型构造,会将设计结构从点到面的信息进行全面展现,使模型的线框平面成为实际可观物体,并完善设计物体的信息,还能够对设计的合理性进行有效分析和判断,为设计人员的设计工作提供了重要保障。因此,CAD技术在工程设计中的应用,对工程项目的建设具有积极意义。
        2.3实现了实体建模
        传统的工程设计工作是一份十分繁重且复杂的工作,在设计过程中,不但需要运用各式各样的绘图仪器,并且还很难避免一些人工误差地出现。因此,CAD技术的出现,是对工程制图工作的一大技术突破。并且在之前的设计中,往往依靠的是设计人员的脑力劳动来完成,需要经过多次的推翻与重建才能够完成。CAD的出现使得这一问题得到了有效地解决。在CAD投入使用后,完成了人们对于工程设计的预期,能够制作出设计对象的3D图像,能够使得设计图像更加的形象、直观。并且在这样的模拟设计图里,设计者还能够十分便利、高效的完成对设计图的修改、增添、分割、删除等工作。除此以外,CAD还为设计团队中工作人员之间的相互交路搭建了一个便利的平台,提高了他们交流的有效性,减少了交流中的抽象性。CAD软件的出现使得工程实际工作发生了根本性的变化,由之前的完全依靠设计者头脑想象,逐渐转变为由设计者选择与拼装的过程。设计者能够通过该技术直接选择现成的零件与资源并通过系统所提供的方式直接对其进行设计与拼装。所以这是对其工作性质的一大重要转变。
        结语
        综上所述,将计算机软件应用到化学工程设计当中是十分有必要的,其不仅能够提升设计人员的工作效率、工作质量,更能够为整个化工工程行业起到指明方向的作用,在化工工程设计的过程中设计人员可以充分利用计算机软件中各项功能,从而科学且合理地模拟化工工程设计中的化学反应过程,对实验过程中遇到的困难能够有效地分析,从而让相应的预测作业能够完成。同时,还能够对结果进行合理预测,让相应流程中出现的各项问题得到有效地改善,使得化工工程设计的整体质量提升到新的高度,从而按动整个行业向前发展的加快键。
        参考文献
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