文档介绍：化工设计概论
第11章：计算机辅助化工设计
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三、计算机辅助化工过程设计
在20世纪20年代以前，化工过程设计几乎没有理论作指导，几乎是完全凭经验。
在20世纪20年代～60年代，化工过程设计已经开始有化工单元操作理论作指导，可以定量计算设计，但几乎完全凭手工计算与绘图完成设计工作。
在20世纪60年代以后，计算机辅助化工过程设计得到了发展。
为什么直到20世纪60年代后，在化工设计领域开开始出现计算机辅助化工过程设计呢？
计算机软、硬件技术的发展
化工单元操作等理论的不断成熟
数学计算技术的发展
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计算辅助化工过程设计软件系统的发展情况：
第一代商品化软件系统
20世纪60年代，以美国各高校联合开发的CHESS软件系统为代表。
Chem. Eng. Simulation System
20世纪70年代初，以美国Monsanto公司牵头开发的FLOWTRAN软件系统代表。
第二代商品化软件系统
Flowsheet Translator
第三代商品化软件系统
20世纪80年代，以 ASPEN 和 PROCESS II 两大软件系统代表。
Advanced System for Process Eng.
我国最早由寰球、化工部八院等单位于上世纪90年代率先引进ASPEN软件系统。现在，国内各设计院基本都已经使用ASPEN或Process II软件系统进行计算机辅助化工过程设计。
天津大学拥有正版的ASPEN和Process II 软件系统（教学版）。
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计算机辅助化工过程设计软件系统的发展方向（趋势）：
（1）、单元操作模块的种类数；
（2）、物性数据库的大小及数据的估算方法；
（3）、能处理的流股数量和组份数量；
（4）、计算技术方法（求解方法）；
（5）、能处理的流股相态；
（气、液、固、胶体、电解质等）
（6）、软件系统的人性化界面及开放程度；
（7）、流程图形输入及识别技术。等等
计算机辅助化工过程设计的优势（优点）：
①、设计工作效率高
②、规范性好
③、设计水平高（可进行优化设计）
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第一节常用化工设计软件概述
第二节化工流程模拟软件
一、常用化工流程模拟软件简介
二、ASPEN PLUS
三、PRO／Ⅱ
第三节其他化工设计软件
一、化工装置及系统设计软件
二、计算机绘图软件
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【学习目标】
通过本章的学习，初步掌握ASPEN PLUS流程模拟软件的特点和使用，了解ProII等其他设计软件的特点和应用，了解化工装置及系统设计软件，能够用典型的计算机绘图软件绘制各种工艺流程图。
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第一节常用化工设计软件概述
计算机辅助化工设计主要包括物性数据检索、计算机辅助过程设计、计算机辅助设计和计算机辅助工程设计等。
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表10-1 常用化工设计软件简介
软件分类
软件名称
应用范围
主要功能
流程模拟软件
ASPEN PLUS
稳态流程模拟，也可以做一些动态模拟。
物料平衡、热量平衡
PRO／Ⅱ
HYSYS
ECCS（国产软件）
CHEMCAD
ASPEN DYNAMICS&
CUSTOM MODELER
动态流程模拟
可以进行装置安全分析和预测、装置操作规律的研究、安全生产指导和调优、在线优化与先进控制等。
HYSYS DYNAMICS
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流程的组织
与合成软件
PINCH夹点分析
软件
基于过程综合与集
成的夹点技术的计
算软件。
应用工厂现场操作数据或
ASPEN PLUS模拟计算的数据
为输入，设计能耗最小、操
作成本最低的化工厂和炼油
厂过程流程。
设备分析和
模拟软件
FRI
塔器水力学计算软
件
塔设计、校核计算等
PFR
加热炉模拟软件
包括通用加热炉、烃蒸气转
化炉、裂解炉等传热计算软
件包。
ANSYS
非线性动态和静态
有限元分析
包括计算流体功能
SW6
钢制压力容器、管
壳式换热器、塔设
计计算软件
采用国标
ASPEN B-JAC
管壳式换热器设计
符合ASME、TEMA标准
VESSEL
容器设计、局部应
力分析
符合ASME标准
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系统专业
软件
SINET
工艺系统和设备
尺寸选型计算及
管网设计软件
设计管线和管网系统尺寸
和工艺设备尺寸
PIPENET
管路设计系统软
件
解决管网内流场稳态和动
态水力计算。并有专门针
对消防系统设计开发的模
拟软件。
PIPEPHASE
精确模拟稳态多
相流程软