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解读计算机软件技术对化工工程设计的影响

2020-03-20 373 上传者：管理员

摘要：随着我国工业化进程的不断加快，化工运营企业在进行生产运行前都需要通过一些相关的技术手段来进行模拟化工设备运行、化学工艺以及化学反应的实验，并经过精确模拟来实现生产流程的规范和合理，而这些模拟实验就成为了化工工程设计的核心内容，且随着计算机应用的不断深入，为化工工程设计的精细化提供了重要保证，为实现工艺流程模拟的简化奠定了一定的基础。基于此，本文就根据计算机软件技术在化工工程设计中的实际应用情况，展开了深入的研究，并提出了合理化的意见，以期提供参考。

关键词：
化工工程
实践思考
探究性分析
计算机软件技术
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设计人员在进行化工设计的过程中，需要计算机软件技术来辅助他们进行绘图、物质性质分析和工艺流程设计。因此，化工设计人员需要具备一定的计算机软件技术应用的能力，特别是化工工程不断发展的今天，更加需要计算机软件技术来辅助化工工程设计，这样一方面可以将设计的质量进一步提高，实现工程设计效率的提升，另一方面还能够有效的降低设计所产生的费用。因此，作者就此展开几点探究性的分析。

1、计算机软件技术融入到化工工程设计的主要方面

1.1 化工工程设计的基础是计算机软件技术

为了有效提高化工生产的效率，设计人员将计算机软件技术引入到了化工设计中来。化工设计人员在进行化工设计的过程中，需要绘制化工工艺流程图，这样一来，为了确保绘图的质量和速度，将制图软件应用到了绘图工作中来，满足了设备与工艺方案成型的精细化。

目前，化工领域中使用的绘图软件有许多种，而且根据功能细分出很多种类，这样一来，化工设计者可以根据生产和设计的需要选择合适的制图软件，例如，在进行化工工艺自动化设计的过程汇总运用相关软件，对化工生产车间中是我管路进行精准定位和分布设计，在管路施工设计过程中运用CAD绘图软件。

除了应用CAD绘图软件之外，在当代的科学领域中，三维立体空间技术也不断的运用在了各个工业领域，因此，目前许多化工设计中都能看到3D技术的身影，化工工程设计中运用3D技术，实现了化工工程设计的立体化，能够在设计过程中使设计的比例尺更加准确，在建模的每一部分的空间里，经过初步设计能够实现物理上的交叉，进而实现了化工工程设计的合理化，流程更加规范，通过运用3D技术真实的展现了化工工程设计中所有细节的再现，能够使设计人员及时发现设计缺陷和生产流程的不合理之处，同时针对发现的问题进行有效解决。

与此同时运用3D还能够对设计的工艺流程进行安全演练，将各种风险发生的可能性降到最低。由此可见，计算机软件的应用能够使化工工程设计的质量得到再一次提升。

1.2 化工工程设计所涉及的内容

随着供给侧改革的不断深化，化工企业转型升级的节奏也在加快。而化工工程设计能够有效推动企业的转型升级。在进行设计的过程中，能够将生产流程中所涉及到的化学反应和生产工艺进行再现。化工设计主要有以下2个方面：①化工工艺的设计，②化工工程设计。化工工艺设计中设计人员需要分析生产过程中所涉及到的化学反应的时效性，根据现有的化工技术理论知识进行深入分析。

例如在煤化工企业中，需要对煤制乙醇的工艺进行设计，在设计之初需要对煤化工企业的所在地的煤炭资源分布情况进行评价，同时还要考虑当地的气候以及相关生产设备的性能，经过综合考评后，着力解决影响煤化工企业生产过程中所存在的问题。与此同时还要严格遵循所涉及到的化学反应的原理，根据生产实际、生产设备和反应条件来进行规划生产工艺流程。工程设计是在工艺设计之后才开始进行的，主要有厂房建设、自动化控制系统、工艺流程走向以及生产平台的设计。

2、化工设计中运用的软件

2.1 办公软件以及制图软件

随着电脑的普及，设计单位中日常工作越来越离不开电脑，设计人员已经能够适应使用AutoCAD、Excel和Word等软件来完成绘制图纸的工作，同时能够熟练的运用办公软件来进行文件设计。在化工工程设计过程中经常运用到的软件有热工专业设计软件、化工机械化运输设计软件、石油化工自控设计软件、建筑工程设计软件等等。经过多年的发展，CAD制图软件已经能够和打印机进行联网合作，打印出的图纸更加清晰，这是该项技术的一个突破，具体情况如图1所示。

图1 零件的分层设计与最终的3D效果

2.2 化工生产企业管道分布设计软件

在大型化工生产企业的生产车间里，拥有着大量的生产设备，同时输送管道的数量是设备的几十倍。这些输送管道的材料购进、车间布置、安装和管道设计都需要相关辅助软件进行绘制管路图和齐全的管道材料表。

2.3 立体CAD技术

改革开放以后，我国引进了国外公司的CAD系统，同时还有数台APOLLO工作基站。在设计安装的过程中，在工作基站的构造过程中使用了三维模型，确保设备的正确安装和管道的精准铺架。CAD技术的引进能够使修改和建模工作简洁化，坐标尺寸也比较精准。基站的的整体模型建立结束后，便得到了立体模型，然后在该模型的基础上进行剖面和截取三维之下的图形。

当前，主要使用的软件有三维CAD制图软件和PDM软件，这两种软件是工程领域使用最频繁的辅助软件，研发时间较早、功能较为齐全，同时还能持续提供相应服务。较先进的CAD制图软件还拥有碰撞检测功能。完成三维建模之后，通过运行REVIEW模块来检验模型中的碰撞效果，对模型中通道维护工作进行检验。设计人员根据检验的结果进行深入分析，然后对模型进行修改。这样一来可以避免在建造施工过程中出现问题，降低建筑成本。

3、化工工程设计与计算机软件融合的相关内容

3.1 处理生产过程中的各项指标

影响化工工程设计质量的因素有很多，数据是化工工程设计中最不可避免的影响因素。化学反应本身就不稳定，反应中任何一个细小的变化都将会使反应发生变化，进而对结果产生不可逆的影响。例如，在进行反应的过程中，催化剂类型、温度、原料组成和压力等，都会对化工工程设计的各种指标产生重要影响。

因此，相关人员需要根据生产实际，通过使用合理的方法，对工艺流程中的各项指标进行科学处理，减小设计与生产实际的误差。在进行化工工程设计的过程中，为了保证模拟的真实性和对相关技术指标的提取，通常会采用ASPEN等软件来完成，这样可以有效提高各种设计内容的精准性，将设计中出现的误差控制在合理的范围内，与此同时与生产实际的技术指标进行比较，及时解决发现的问题，这样能够从根本上提升化工工程设计的效率。

3.2 制图辅助

在过去，由于制图方式较为落后，在成图的过程中经常会出现较大的设计误差，特别是现场距离的测量，误差的控制更是难以把握，严重影响了化工工程设计的效率。运用计算机软件技术之后，可以使用制图软件来完成相关的设计，通过软件中已设置好的功能和现场还原功能，能够真实反应化工生产现场，而且最大限度的保证了完整性，根据要求调整设计的微小环节，进而使化工设计更加科学。

当前设计领域中应用最广泛的是CAD制图软件，特别是在化工工程设计领域，它体现了学习门槛低、功能齐全和价格低廉等优点，经过命令菜单下达指令进行精准操作，同时该软件可以适应在各种操作系统中，兼容性较其他软件更先进，能够完全满足各种设计的绘图要求，减少了设计者的工作量，将误差控制在了合理范围内，提高了设计的效率。如图2所示。

图2 CAD软件进行协助绘图

3.3 反应预判

在化工工程设计的过程中，所有设计都围绕着生产现场化学反应而进行的，切实提高化工生产工艺流程的生产效率，从而实现化工实验的高度可靠性。实际上，化工实验属于化工生产的一种缩小版，只是进行预测，除了需要进行投资之外，还要根据整个反应的流程，提高其操作的便捷性，同时根据计算机软件辅助技术将化学反应的结果进行模拟，完成对一系列反应的预判，根据实验和反应取得的结果对各个反应的条件进行调整，从而使化工设计能够为生产提供支撑。

4、结语

总而言之，随着化工工程设计领域中计算机软件技术应用越来越成熟，能够为化工生产企业的生产提供相应的指导，化工工程设计人员利用计算机软件技术中的各项功能，真实模拟设计中的化学反应，对设计中可能出现的问题进行精准预测，通过模拟预测找出设计中存在的问题并及时进行解决，这样一来化工工程设计的效率将得到提升，切实保证了化工企业的可持续发展。

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