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化工CAD概述 Computer Aided Design in Chemical Engineering 课程要点 化工CAD概述 1、计算机辅助化工设计的基本内容 2、化工过程CAD的工具软件—— ASPEN Plus的使用方法 3、化工单元过程的计算机模型与模拟方法 4、化工流程设计的CAD方法 化工CAD的发展过程（1） 1955年，计算机开始进入化工设计过程。50年代主要用于化工单元过程的计算。 1963年，凯洛格公司开发了第一个化工流程模拟软件，实现了全流程的物料和能量衡算。60年代开始出现化工专业软件公司。 70年代，基于计算机图形学的CAD方法用于化工设备和工厂设计；过程控制CAD进入实用阶段。 化工CAD概述 化工CAD的发展过程（2） 80年代，化工过程设计实现了流程拓扑结构设计，物性计算，过程稳态模拟、动态模拟和优化的CAD集成软件工具；3D实体模型法用于化工设备和工厂的设计。 90年代，基于高性能PC和GUI的集成化环境得到了普及应用，虚拟工厂设计方法进入实用阶段。 21世纪的发展趋势：虚拟工厂设计方法成为标准。 化工CAD概述 化工CAD的内容及工具——分类 化工CAD根据其对象和内容可分为四大领域； 计算机辅助过程设计——CAPDComputer Aided Process Design 计算机辅助过程控制设计——CAPCDComputer Aided Process Control Design 计算机辅助过程设备设计——CAPEDComputer Aided Process Equipment Design 计算机辅助过程工厂设计——CAPPDComputer Aided Process Plant Design 化工CAD概述 计算机辅助过程设计——内容 建立可行的工艺流程拓扑结构 计算物质的化学和物理性质 进行过程的物料、能量衡算 过程运行状态仿真模拟 设备工艺计算(确定设备的工艺条件参数) 过程运行特性分析(灵敏度、操作弹性分析) 过程参数优化 设计文档的编绘 CAPD的主要内容: 软件工具 化工CAD概述 计算机辅助过程设计——软件工具 ASPENTech 的ASPEN系列软件工具包括：ASPEN Plus，ASPEN Pinch，Batch Plus，ASPEN Split等。 HyproTech 的HISYS系列软件工具包括：HISYS.Concept，HISYS.Process，HISYS.Plant。 SimSci 的Pro II 。 ChemStations 的ChemCAD。 WinSim 的 DesignII 化工CAD概述 计算机辅助过程控制设计——内容 过程控制系统设计设计控制系统的拓扑结构，控制方案，并进行系统控制性能的仿真模拟。 仪表和自控项目的施工设计对每个具体的测控点进行仪表选型、仪表回路图绘制、安装图绘制和材料统计等。 CAPCD的主要内容: 化工CAD概述 计算机辅助过程控制设计——软件工具 过程控制系统设计 ASPENTech 的 Dynamics Moduler HyproTech 的 HYSIM，HISYS.RTO+ SimSci 的 DYNSIM Honeywell的 UniSim MatLab 的 Simulink CAPCD的主要工具: 化工CAD概述 计算机辅助过程设备设计——内容 标准设备的选型设计根据过程设计提出的设备工艺条件参数，选择适用结构和规格的标准化设备，设计设备安装方式。 非标设备的机械设计机械结构设计、机械性能设计、加工工艺设计、安装方式设计。 CAPED的主要内容: 化工CAD概述 计算机辅助过程工厂设计——内容 设备布置设计 Equipment Arrangement设备在3维空间的合理布置。 配管设计 Piping管道及管件的规格选择和在3维空间的合理布置，管段的加工图。 钢结构支架、平台设计 Steel Structure 工厂的可视化模型 Visualization CAPPD的主要内容: 化工CAD概述 计算机辅助过程工厂设计——软件工具 Intergraph的 Smart Plant 3D 基于网络数据库的大型协同设计平台 Vantage的 PDMS 基于数据库的（协同）设计平台 COADE的 CADWorx 基于AutoCAD的3D设计软件 Rebis的 AutoPlant 基于AutoCAD的3D设计软件 CAPPD的主要工具: 化工CAD概述 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *