che.sut.ac.irche.sut.ac.ir/people/courses/79/اقتصاد و طراحي کارخانه -...

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

���

���

ي فرآيندن طراح

تكوي

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 3

9

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

يت طراح

ك اطالعاجاد بان

اي

•K

irk-O

thm

er

En

cyclo

pe

dia

of

Ch

em

ical Te

chn

olo

gy

•E

ncy

clop

ed

ia o

f

Ch

em

ical P

roce

ssing

an

d

De

sign

•A

SP

EN

•H

YS

YS

•C

HE

M C

AD

•P

RO

-II

•C

he

mica

l Ab

stracts

•E

ng

ine

erin

g In

de

x

•A

pp

lied

Scie

nce

an

d

Tech

no

log

y In

de

x

•S

cien

ce D

irect

•S

prin

ge

r

•P

erry

’s Ch

em

ical

En

gin

ee

r’s Ha

nd

bo

ok

•U

nit O

pe

ratio

ns

Ha

nd

bo

ok

•C

he

mica

l Pro

cessin

g

Ha

nd

bo

ok

•H

an

db

oo

k o

f Re

activ

e

Ch

em

ical H

aza

rds

•D

EC

HE

MA

ی) زت فاواب (ث

يب ها

كتا

H

an

d B

oo

k

ع مناب

يالكترونيك

دايرة

فالمعار

هام افزارها

صاد نره و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

0

ي سبرر

نمتو

ي سبرر

نمتو

�ني متو

بررس

�جام شده

ح هاي انب از تكرار طر

جتنات براي ا

ختراعاجوي ا

جستجام شده

ح هاي انب از تكرار طر

جتنات براي ا

ختراعاجوي ا

جستجام شده

ح هاي انب از تكرار طر

جتنات براي ا

ختراعاجوي ا

جستجام شده

ح هاي انب از تكرار طر

جتنات براي ا

ختراعاجوي ا

جست

خبرساتيد

ل از اسؤات ها،

سايگ ها،

ستفاده از كاتالوي، ا

صنعتي شگاه ها

ضور در نمايحي، صخشب جارت و ت

طاارتبا

ه و ...

نيز

ستندي مؤثر ه

حطرات العاطك ا

جاد باندر اي

.

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

جاد فرآيند

اي

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

1

ت پيوسته يا ناپيوستهعمليا

:

�ش پيوسته

رو :

الل ها وك، كاغذ، ح

الستيي، پ

ت نفتصوال

ي، محت شيمياي

صوالتوليد مح

...

-

يي انسان

ي نيروش هزينه ها

كاه

- بهبود كنترل فرآيند

-

ت ي بيشتر در كيفي

هماهنگصول

مح

�ش ناپيوسته يا نيمه پيوسته

رو :

ف محصر

ت يا مت توليد كم اس

ي كه سرعصوالت

توليد محصول

يدوره ا

ت

اس

ي و ك و سم

ل داروها يا مواد خطرناص مث

ي خاو يا توليد مواد شيمياي

...

جاد فرآيندي اي

ح براس طرا

ي مهندصميم گير

موارد ت:

1 (

ت عمليا

سته يا پيو

ستهناپيو

2 (

ت صا

خش

ممواد اوليه و

تالصو

حم

3 (

ستگاه د

ي ي عمليات

هاي

فرايند

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

جاد فرآيند

اي

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

2

يدت فرآين

عمليايدت فرآين

عمليايدت فرآين

عمليايدت فرآين

عملياحله تغيير

مرحله تغيير

مرحله تغيير

مرحله تغيير

مر

ي شيمياي

ش واكن

)در راكتور(

تغيير

يكول

مول

طخلو

ي مساز

داج

تغيير

بتركي

ي فازساز

داج

ف فازالختف فاز يا ا

ذح

تغيير دما )

لددر مب

(ف دما

الختا

شار تغيير ف

)سور

پ، كمپردر پم

نكششار

شير فيا

(شار

ف فالختا

ن ها جريا

ط الختا

)شيرها و

در (...

عحوه توزي

تغيير ن

ي ي عمليات

دستگاه هايفرايند

:

ي ل نهاي

صوحي به م

ن كمجريا

ي در برگه ي فرايند

ستگاه هاك از د

ي از هر يجخرو

ن جريا

ك ترنزدي

شود

ي م

.

تصوال

حت مواد اوليه و م

صاخشم

:

―ن

تعييل بازار

حليل با توجه به ت

صوحن توليد م

ت جرياشد

―ن

تعييصد مواد

ب درتركي

)ي

مولييا جرم

(―

فاز مواد

―ل

شكو اندازه

―دما

ي و شار عمليات

، ف...

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي فرآيند

طراح

�ش

ف وجود دارد كه بايد با هم مقايسه و روش و برگه جريان مختل

ن روصول معموال چندي

ك محي توليد ي

برا

ب مناس

ب شودانتخا

.

�ت

سه فرايند ها بايد در نظر گرفي كه در مقاي

عوامل:

1 (ي

ل فنعوام

)ن ت

ي، امكاص، نياز به انرژ

ي خال ها

ي، كنترف پذير

طان، انع

پيوسته يا ناپيوسته بودت

طراوسعه، خ

ي و بهداشت

(...

2 (مواد اوليه

)الزم و

ي ي، فرآور

ت، انبارداري راح

دسترس(...

3 (ت

ي و زايدات جانب

الصو

حم

)ش دفع و

ش، روش، بازار فرو

مقدار، ارز(...

4 (ت

جهيزات

)ض و

ي، تعمير و تعويت، هزينه اوليه، هزينه نگهدار

مواد ساخ(...

5 (ل كارخانه

حم

)ت

حدوديب و هوا، م

ن، آي كار ارزا

ش و مواد خام، نيرول، بازار فرو

ل و نقت حم

ن، امكانامقدار زمي

ي و ي قانون

ها(...

6 (هزينه ها

)ك و

ي كار ويژه، ملي، نيرو

ك، انرژال

مواد اوليه، استه(...

7 (ن

ل زماعام

)ل و

ش پون، ارز

ل بازار با زماحو

ل پروژه، تل تكمي

جب الع

ضر(...

8 (ي

ت فرايندظا

الحم

)ك با ساير فرآيندها و

شتري، مواد م

ي به فناوردسترس

(...

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

3

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي فرآيند

طراح

�ي فرآيند

انواع طراح:

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

4

•ي فرايند

ظ بزرگحا

ي از لطراح

•شده

ي ي يا طبقه بند

طالعاتي م

طراح

•ي

ي مقدماتطراح

•ي

خميني ت

طراح-

يضيل

تف

•ي فرايند

ي نهايطراح

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي فرآيند

طراح

�يي مقدمات

ل طراحمراح

:١(

ي حطراي ن مبان

ص كردخشم

)خارشار ب

ك كننده، فخنب ي آس، دما

سترل، مواد اوليه در د

صوحت م

صاخشم

در

ي و صرف

ت مخسوع س، منب

سترد

(...

٢(ساده

ن جريا

تهيه نمودار

٣(ي از گزينه ها

خف بر

حذي و

جرم مقدماتموازنه

۴(ي، حرارت

ي ن، بارها

جريات شدي، خه زمان

چرش،

ت واكنسرع

ن بازده، ص كرد

خشل و م

ي كامجرم و انرژ

موازنه شار بهينه و

دما، ف(...

۵(تجهيزا

ت تصاخشن م

تعيي:

-

ن ها ستو

)ح و

صالطر، م

ي ها، قسينتعداد

(...

-

ن خازم

)ح و

صالن ماند، م

ابعاد، زما(...

-

راكتورها )

ي و شن گرد

جريات، حرار

ل ل انتقا

شكم راكتور،

جحت،

ساندازه و نوع كاتالي

(...

-

ي و كوره ها حرارت

ي ل ها

مبد)

ي، حرارت

بار LM

TD

ت و خساشار، مواد

ت ف، اف

(...

-

سور پ ها و كمپر

پم)

ي و شار، گرانرو

ف فالختن مورد نياز، ا

توا(...

-

ق ابزار دقي

)قصه ابزار دقي

خشعملكرد و م

(

۶(ي كار

ي و نيروت رفاه

السهي

ت تسفهر

٧(يصاد

برآورد اقت

٨(يح مقدمات

طري ش نهاي

تهيه گزار

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

5

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي فرآيند

طراح

�يخمين

ي تطراح

-يصيل

تف:

ي هاسرمايه گذار

ق ن دقي

خمين تشود كه امكا

ي جام م

ي انصيلي تف

حطراي، ي مقدمات

حطراجام

بعد از اني الزم،

ي كندم مي را فراه

سودآوري توليد و

هزينه ها.

ي ت الزم برا

اطالعايخمين

ي تطراح

-يصيل

تف:

(١فرآيند توليد

(٢يم و انرژ

موازنه جر

(٣شار

حدوده دما و فم

(۴ت

الصو

حت مواد اوليه و م

صاخشم

(۵يش و دوره زمان

ت واكنسرع

بازده،

(۶ت

ساخح

صالم

(٧يي رفاه

نيازها

(٨ل كارخانه

حم

�ي، اب

ت ايمنب، امكانا

ساع پي، دف

شنايي، تهويه، رو

ت دهحرار

ن ها، ختما

ساحله بايد به نوع

ن مردر اي

زار ق و

دقي ...

تشجه دا

تو.

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

6

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي

طراحفرآيند

�ي فرآيند

ي نهايطراح

:

�م به خريد

ت و اقداساخ

ي شه ها

تهيه نق

�ستاندارد

ت اجهيزا

ع مواد و تت خريد انوا

صاخشم

�يجانماي

يشي لوله ك

كارخانه و تهيه نمودارها

�لل و نق

ت حمت، امكانا

ستراحي ا

ق هاي، اتا

شصارك

شگاه ها، حت انبارها، آزماي

صاخشم

و

...

�نق و عمرا

ن معمار، برسي

ي با مهندهمكار

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

7

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ن فرآيند

ي جريانمودارها

)PFD(

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

8

ي كاربردها

PF

D:

―ش

نماييي عمليات

حدهات و وا

جهيزاي تب و توال

ترتي

―ش

نماييرويه ها

شده در

ل ي منتق

ن مقادير مواد و انرژص كرد

خشتوليد و م

فرآيند

―ل فرآيند

ي كنترح كل

طري و

ششبكه لوله ك

ي حطرات، جهيزا

سبه ابعاد تحاك به م

انواع كمن ي جريا

نمودارهافرآيند:

١(يكيف

:ت ويژه در مورد دماه

العام و اط

الزت

جهيزاي مؤثر،ت

ي عملياتن مواد، واحدها

ش جريانماي

ا و يي عمليات

شارهاف

٢(يكم

:ت فرآيند

ي عمليام برا

الزش مقادير مواد

نماي

٣(يتركيب P

FD

:جهي

ي و تمام تصلي اي عمليات

حدهات كه وا

سي اي واقع

شيميايي از فرآيند

ي تقريبمدل

ي جانب

ت زا

شودي ل م

شامي را

ي مواد و انرژن ها

جرياسورها و

پ ها وكمپرل پم

مث.

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي

نمودارهاق

ي و ابزار دقيشلوله ك

)P&

ID(

ي كاربردها

P&

ID

�يط هوا

طوخل ق مث

ف ابزار دقيختلي م

جزاشيرها، ا

ي مانند شصر لوله ك

ي عناش كيف

نماي

لي كنتر

شيرهال ل مث

م كنترستسيي ي مكانيك

جزاك و ا

پنوماتي

�ت فرآيند

ي عملياجرات و ا

خساي و

سازشبيه

ت جهت مورد نياز

جزئياارائه

�تط بر عمليا

شرايي اثر تغيير

سي و برر

ف عملياتختلط م

شرايي سازشبيه

ك به كم

ي و

پذير

ي فرآيندهزينه ها

�ت فرآيند

ي عملياجران در هنگام ا

ي كارگراع برا

جي مر

راهنما

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 4

9

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ي

طراحت

جهيزات ت

صاخشو م

�ب

ضراي

يايمن

:

ي ازت ناش

ش خطراي كاه

ي كه براضريب

ت

تغييرات طراح

ت زمان و عدم قطعيي با گذش

عملكرد عمليات ي

ي در طراح

دستگاه ها

ي شود در نظر گرفته م

)معموالً

%20

-%10

.(

ل عوام

يب ايمن

ضريب

خامؤثر در انت

:

-ي

صادت اقت

الحظام

-ي

ي طراحت و داده ها

ت محاسبادق

-ت

ي در تغيير عملكرد عملياتواناي

-ي

ت موجود در زمينه فرايند كلالعا

-اطي

ط به كار رفته در طراحميزان احتيا

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 5

0

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ت

جهيزات ت

صاخشي و م

طراح

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 5

1

�ن هزينه اول

ي با كمتريضرور

ي غير ت ها

حدوديس با پرهيز از م

ط مهندست تو

جهيزاي تت نهاي

صاخشم

ن يه بدو

شودي ب م

خاستگاه انت

ت عملكرد داف

.

�ت

جهيزات ت

صاخشم

:

ب ت، انتخا

ي تجهيزاي طراح

ش عمومرو

تتجهيزا

ي باشد كه امكان تهيه ساده تر با ق

استاندارد در حد توان مت كمتر

يمي كند

ت بيشتر را فراهم مضمان

و ت.

جهيزات اوليه ت

صاخشم

:

١(نام

تتجهيزا

٢(كاربرد

تتجهيزا

٣(ت

نوع عمليا

۴(مواد جابجا شونده

۵(ي

داده ها

طرح پايه

۶(ي الزم

موارد كنترل

٧(ي

ق كارت عاي

ملزوما

٨(ت مجاز

دق

٩(ل و

ل مواد سازنده، تاريخ تحويت مث

ط به تجهيزات مربو

جزئيا...

دسهن

ي صنعت

شگاه دان

ل صف

3 <

ي فرايند ن طراح

تكوي<

ت

جهيزات ت

صاخشي و م

طراح

�ت

ح ساخصال

م:

تح ساخ

صالب م

خال مؤثر در انت

عوام:

�ش

ي و سايي مواد سازنده در برابر خوردگ

ي و فيزيكت شيمياي

مقاوم

�ي

ت سازه امقاوم

�ي

ي يا گرمايي فيزيك

ك هات در برابر شو

مقاوم

�ت

قيم

�ت

ت ساخسهول

�ي

س عمومي الزم و سروي

نگه دار

�ي

ي عملياتدما و فشارها

�و

...

صاد ه و اقت

ي كارخانطراح

- يشهروز

دكتر 5

2