化工工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的實(shí)踐思考

黃克林

摘 要：本文對(duì)化工工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行了探討，文章從闡述化工工程設(shè)計(jì)的概念及其主要分類入手，進(jìn)一步分析了基于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的化工設(shè)計(jì)特點(diǎn)，最后對(duì)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用要點(diǎn)展開了研究。

關(guān)鍵詞：化工工程設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)軟件技術(shù);概念;分類;特點(diǎn);應(yīng)用要點(diǎn)

前言

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中，化工行業(yè)是占據(jù)重要地位的一個(gè)組成要素， 它為群眾生活與生產(chǎn)提供了重要的各類化工資源。而為了保證化工生產(chǎn)的順利進(jìn)行，就必須在前期做好化工工程設(shè)計(jì)等一系列工作，就化工工程的設(shè)計(jì)看，其內(nèi)容具有一定的多樣性，可以按照項(xiàng)目的性質(zhì)、化工過(guò)程的開發(fā)程序等標(biāo)準(zhǔn)，將其劃分為不同類型。而在這些工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，科學(xué)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，則能提升設(shè)計(jì)的便利性、精準(zhǔn)性，因此，如何對(duì)該技術(shù)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用，值得思考。

1.? 化工工程設(shè)計(jì)的概念

從廣義的角度看，設(shè)計(jì)工作指的就是制定一個(gè)產(chǎn)品或者項(xiàng)目的計(jì)劃與藍(lán)圖，進(jìn)而以視覺形式將其呈現(xiàn)出來(lái)，方便后期的執(zhí)行制造人員以此為依據(jù)打造現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。而對(duì)化學(xué)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是指結(jié)合特定的化學(xué)反應(yīng)原理而設(shè)計(jì)形成完整的生產(chǎn)流程，隨后對(duì)該流程的合理性、可行性加以檢驗(yàn)分析，并以該設(shè)計(jì)內(nèi)容為基礎(chǔ)，精心選擇與之相關(guān)的操作設(shè)備，對(duì)后續(xù)的工廠布局、員工配置提出一套相應(yīng)的方案，通過(guò)這一系列準(zhǔn)備工作，使得產(chǎn)品生產(chǎn)能順利啟動(dòng)。就其實(shí)質(zhì)來(lái)看，化工工程的設(shè)計(jì)具有突出的創(chuàng)造性特征，其內(nèi)容要點(diǎn)包括工藝、非工藝設(shè)計(jì)，因此也有工藝設(shè)計(jì)的別稱，它構(gòu)成了化工企業(yè)開展產(chǎn)品生產(chǎn)工作的核心要素之一。

2.? 化工工程設(shè)計(jì)的主要分類

2.1???? 結(jié)合項(xiàng)目的性質(zhì)進(jìn)行分類

化工工程的類型多樣，內(nèi)容具有一定的豐富性，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以將其區(qū)分為不同的類型。例如，按照項(xiàng)目性質(zhì)的差別，可以區(qū)分為新建。重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)二者。其中，新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)更多是指對(duì)新的產(chǎn)品的生產(chǎn)加以設(shè)計(jì)，或者是在新技術(shù)的要求下對(duì)產(chǎn)品做全新的流程設(shè)計(jì)。就此類設(shè)計(jì)工作的開展來(lái)說(shuō)，往往是由專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，隨后由工程研究部門根據(jù)特定工廠實(shí)際情況完成后續(xù)的設(shè)計(jì)任務(wù)。而對(duì)于重復(fù)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，因?yàn)槭袌?chǎng)瞬息萬(wàn)變、設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用也會(huì)出現(xiàn)老化問(wèn)題，此時(shí)就要對(duì)其進(jìn)行二次生產(chǎn)及配置，但因?yàn)樾陆◤S的作業(yè)條件已經(jīng)發(fā)生了變化，因此盡管產(chǎn)品的規(guī)格、性能與生產(chǎn)技術(shù)保持不變，也需要對(duì)其完整的操作流程做新的設(shè)計(jì)。

2.2???? 結(jié)合化工過(guò)程的開發(fā)程序進(jìn)行有針對(duì)性的分類

按照化工生產(chǎn)過(guò)程的開發(fā)流程，可以將化工工程設(shè)計(jì)區(qū)分為概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)。工作人員在完成技術(shù)研究后，就進(jìn)入后續(xù)的概念設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，此時(shí)要求工作人員從工程角度出發(fā)，在考慮工廠在未來(lái)的生產(chǎn)規(guī)模與戰(zhàn)略目標(biāo)基礎(chǔ)上完成假想設(shè)計(jì)。與之相對(duì)的，中試設(shè)計(jì)則是指工作人員利用專門的技術(shù)手段，對(duì)特定的工程模型和數(shù)據(jù)展開驗(yàn)證與分析。

3.? 基于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的化工設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1???? 便利性

眾所周知，步入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的全面推廣與運(yùn)用已經(jīng)改變了我們的生活與工作模式，我們的生活因此變得更為便捷，工作效率由此提高。將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入化工工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同樣可以提升前期設(shè)計(jì)甚至于后期化工生產(chǎn)的便利性。結(jié)合化工設(shè)計(jì)的操作流程看，此時(shí)工作人員要結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)原理與化工生產(chǎn)的一般規(guī)律，借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)——如專門的繪圖軟件等，對(duì)生產(chǎn)流程圖做出直觀形象的呈現(xiàn)，且整個(gè)繪圖過(guò)程會(huì)更加智能化，這就避免了人為操作工作量巨大的麻煩，且減少了因人工畫圖而導(dǎo)致失誤的可能性。不僅如此，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還能及時(shí)對(duì)前期存好的設(shè)計(jì)圖做隨時(shí)修改，這也是工作便利性大大增強(qiáng)的表現(xiàn)。

3.2???? 精準(zhǔn)性

在化工工程的整個(gè)設(shè)計(jì)工作中，必然會(huì)遇到各種各樣的化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)——例如化學(xué)反應(yīng)的頻率和次數(shù)、化學(xué)原料的用量，乃至于工廠車間相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的大小與規(guī)格等等，唯有對(duì)這些參數(shù)信息做出全面而準(zhǔn)確的把握，才能確?；ぴO(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度。而借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，就能充分發(fā)揮其數(shù)據(jù)智能化處理的優(yōu)勢(shì)，提升數(shù)據(jù)分析與計(jì)算的效率與準(zhǔn)確性，規(guī)避人工計(jì)算時(shí)可能遇到的失誤現(xiàn)象;同時(shí)，借助3D 模擬技術(shù)，設(shè)計(jì)人員也能對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中的廠房、設(shè)備、工藝流程等做直觀的把握，通過(guò)與化工工程師的交流與探討，得到更為科學(xué)合理的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而在設(shè)計(jì)圖中對(duì)其做必要的調(diào)整與完善，以免在后期生產(chǎn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不科學(xué)問(wèn)題而不得不返工。

4.? 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用分析

4.1???? 在數(shù)據(jù)處理與計(jì)算中的應(yīng)用

如前文所述，化工工程的設(shè)計(jì)，對(duì)各類參數(shù)信息進(jìn)行全面采集與準(zhǔn)確分析是具有基礎(chǔ)性作用的一步。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，首先就表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的處理方面。尤其是因?yàn)榛どa(chǎn)時(shí)的各種化學(xué)原料往往不太穩(wěn)定，因此在模擬反應(yīng)或者后期的正式生產(chǎn)過(guò)程中都極易發(fā)生意外變化，使得化學(xué)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況與前期模擬的數(shù)據(jù)結(jié)果之間無(wú)法達(dá)到一致?；诖耍O(shè)計(jì)人員必須在前期盡可能全面地掌握各種變量，得到最貼合實(shí)際操作的模擬數(shù)據(jù)，正是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)每一次化學(xué)反應(yīng)中所涉及的原料、反應(yīng)環(huán)境、設(shè)備容等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而將這一系列參數(shù)信息控制在合理范圍內(nèi)，降低意外發(fā)生的幾率。

4.2???? 在設(shè)計(jì)構(gòu)圖中的應(yīng)用

當(dāng)前，化工工程的設(shè)計(jì)，早已不再只針對(duì)化工生產(chǎn)流程工藝這一方面，同時(shí)也增加了生產(chǎn)車間管道設(shè)計(jì)圖、自動(dòng)化 控制系統(tǒng)圖等，這在體現(xiàn)化工設(shè)計(jì)完整性的同時(shí)，也對(duì)化工設(shè)計(jì)繪圖方式提出了更高的要求。傳統(tǒng)的二維線條式繪圖設(shè)計(jì) 顯然已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的化工生產(chǎn)需求，這就需要借助于計(jì)算機(jī)繪圖軟件，通過(guò) CAD 制圖軟件的應(yīng)用，可以將設(shè)計(jì)圖以三維立體的模式呈現(xiàn);且該軟件還具備強(qiáng)大的工具箱，可以做到在不影響全局比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的繪圖調(diào)整，從而提高化工設(shè)計(jì)制圖的準(zhǔn)確性和有效性。

4.3???? 在模擬試驗(yàn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

模擬試驗(yàn)也是化工工程設(shè)計(jì)人員不可忽視的關(guān)鍵內(nèi)容，借助對(duì)化工生產(chǎn)環(huán)境的高精度模擬，可以使設(shè)計(jì)人員更客觀、準(zhǔn)確地預(yù)估后期化學(xué)反應(yīng)時(shí)可能出現(xiàn)的干擾情況。但在傳統(tǒng)的化工模擬試驗(yàn)?zāi)Ｊ街校瑢?shí)驗(yàn)操作往往在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部完成，且必須投入大量的人力物力資源，由人工控制各種要素與條件，因此其耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)、成本較高。與之相對(duì)的，借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，則能完成虛擬化的實(shí)驗(yàn)流程模擬，打造一個(gè)更為逼真的環(huán)境效果;不僅如此，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與相關(guān)結(jié)論的深入研究，能夠提升模擬實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度;通過(guò)不斷地調(diào)整整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各反映元素的具體參數(shù)和化工生產(chǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)化率，能夠?yàn)楹罄m(xù)正式投入化工生產(chǎn)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)參考。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)化工工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的實(shí)踐的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要明確基于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的化工設(shè)計(jì)特點(diǎn);在此基礎(chǔ)上提出該技術(shù)在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用策略，對(duì)其在數(shù)據(jù)處理與計(jì)算中、在設(shè)計(jì)構(gòu)圖中、在模擬試驗(yàn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用要點(diǎn)展開研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔寧.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在化工工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（02）：59-60.