化工工程设计中计算机软件技术的实践思考

黄克林

摘 要：本文对化工工程设计中计算机软件技术的实践问题进行了探讨，文章从阐述化工工程设计的概念及其主要分类入手，进一步分析了基于计算机软件技术的化工设计特点，最后对计算机软件技术在化工设计环节的具体应用要点展开了研究。

关键词：化工工程设计;计算机软件技术;概念;分类;特点;应用要点

前言

在我国国民经济体系中，化工行业是占据重要地位的一个组成要素， 它为群众生活与生产提供了重要的各类化工资源。而为了保证化工生产的顺利进行，就必须在前期做好化工工程设计等一系列工作，就化工工程的设计看，其内容具有一定的多样性，可以按照项目的性质、化工过程的开发程序等标准，将其划分为不同类型。而在这些工程的设计过程中，科学运用计算机软件技术，则能提升设计的便利性、精准性，因此，如何对该技术进行科学运用，值得思考。

1.  化工工程设计的概念

从广义的角度看，设计工作指的就是制定一个产品或者项目的计划与蓝图，进而以视觉形式将其呈现出来，方便后期的执行制造人员以此为依据打造现实产品。而对化学工程进行设计，就是指结合特定的化学反应原理而设计形成完整的生产流程，随后对该流程的合理性、可行性加以检验分析，并以该设计内容为基础，精心选择与之相关的操作设备，对后续的工厂布局、员工配置提出一套相应的方案，通过这一系列准备工作，使得产品生产能顺利启动。就其实质来看，化工工程的设计具有突出的创造性特征，其内容要点包括工艺、非工艺设计，因此也有工艺设计的别称，它构成了化工企业开展产品生产工作的核心要素之一。

2.  化工工程设计的主要分类

2.1     结合项目的性质进行分类

化工工程的类型多样，内容具有一定的丰富性，按照不同的标准可以将其区分为不同的类型。例如，按照项目性质的差别，可以区分为新建。重复建设项目设计二者。其中，新建项目设计更多是指对新的产品的生产加以设计，或者是在新技术的要求下对产品做全新的流程设计。就此类设计工作的开展来说，往往是由专业的研究机构负责基础设计，随后由工程研究部门根据特定工厂实际情况完成后续的设计任务。而对于重复项目来说，因为市场瞬息万变、设备经过长期使用也会出现老化问题，此时就要对其进行二次生产及配置，但因为新建厂的作业条件已经发生了变化，因此尽管产品的规格、性能与生产技术保持不变，也需要对其完整的操作流程做新的设计。

2.2     结合化工过程的开发程序进行有针对性的分类

按照化工生产过程的开发流程，可以将化工工程设计区分为概念设计、中试设计。工作人员在完成技术研究后，就进入后续的概念设计环节，此时要求工作人员从工程角度出发，在考虑工厂在未来的生产规模与战略目标基础上完成假想设计。与之相对的，中试设计则是指工作人员利用专门的技术手段，对特定的工程模型和数据展开验证与分析。

3.  基于计算机软件技术的化工设计特点

3.1     便利性

众所周知，步入信息化时代，计算机技术的全面推广与运用已经改变了我们的生活与工作模式，我们的生活因此变得更为便捷，工作效率由此提高。将计算机技术引入化工工程设计领域，同样可以提升前期设计甚至于后期化工生产的便利性。结合化工设计的操作流程看，此时工作人员要结合化学反应的相关原理与化工生产的一般规律，借助计算机软件技术——如专门的绘图软件等，对生产流程图做出直观形象的呈现，且整个绘图过程会更加智能化，这就避免了人为操作工作量巨大的麻烦，且减少了因人工画图而导致失误的可能性。不仅如此，在计算机系统中，还能及时对前期存好的设计图做随时修改，这也是工作便利性大大增强的表现。

3.2     精准性

在化工工程的整个设计工作中，必然会遇到各种各样的化工生产数据——例如化学反应的頻率和次数、化学原料的用量，乃至于工厂车间相关生产设备的大小与规格等等，唯有对这些参数信息做出全面而准确的把握，才能确保化工设计的准确度。而借助计算机软件技术，就能充分发挥其数据智能化处理的优势，提升数据分析与计算的效率与准确性，规避人工计算时可能遇到的失误现象;同时，借助3D 模拟技术，设计人员也能对化工生产过程中的厂房、设备、工艺流程等做直观的把握，通过与化工工程师的交流与探讨，得到更为科学合理的数据信息，进而在设计图中对其做必要的调整与完善，以免在后期生产时才发现设计不科学问题而不得不返工。

4.  计算机软件技术在化工设计环节的具体应用分析

4.1     在数据处理与计算中的应用

如前文所述，化工工程的设计，对各类参数信息进行全面采集与准确分析是具有基础性作用的一步。因此，计算机技术在化工工程设计中的运用，首先就表现在数据的处理方面。尤其是因为化工生产时的各种化学原料往往不太稳定，因此在模拟反应或者后期的正式生产过程中都极易发生意外变化，使得化学生产现场状况与前期模拟的数据结果之间无法达到一致。基于此，设计人员必须在前期尽可能全面地掌握各种变量，得到最贴合实际操作的模拟数据，正是通过计算机软件技术，设计人员可以对每一次化学反应中所涉及的原料、反应环境、设备容等进行实时监测，进而将这一系列参数信息控制在合理范围内，降低意外发生的几率。

4.2     在设计构图中的应用

当前，化工工程的设计，早已不再只针对化工生产流程工艺这一方面，同时也增加了生产车间管道设计图、自动化 控制系统图等，这在体现化工设计完整性的同时，也对化工设计绘图方式提出了更高的要求。传统的二维线条式绘图设计 显然已经不能满足当前的化工生产需求，这就需要借助于计算机绘图软件，通过 CAD 制图软件的应用，可以将设计图以三维立体的模式呈现;且该软件还具备强大的工具箱，可以做到在不影响全局比例的基础上进行细化调整，实现动态化的绘图调整，从而提高化工设计制图的准确性和有效性。

4.3     在模拟试验环节的应用

模拟试验也是化工工程设计人员不可忽视的关键内容，借助对化工生产环境的高精度模拟，可以使设计人员更客观、准确地预估后期化学反应时可能出现的干扰情况。但在传统的化工模拟试验模式中，实验操作往往在实验室内部完成，且必须投入大量的人力物力资源，由人工控制各种要素与条件，因此其耗费的时间较长、成本较高。与之相对的，借助计算机软件技术，则能完成虚拟化的实验流程模拟，打造一个更为逼真的环境效果;不仅如此，通过对实验过程与相关结论的深入研究，能够提升模拟实验的准确程度;通过不断地调整整个化学实验中各反映元素的具体参数和化工生产设备的转化率，能够为后续正式投入化工生产提供稳定可靠的数据参考。

结语

综上所述，加强对化工工程设计中计算机软件技术的实践的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确基于计算机软件技术的化工设计特点;在此基础上提出该技术在化工设计环节的具体应用策略，对其在数据处理与计算中、在设计构图中、在模拟试验环节的应用要点展开研究。

参考文献：

[1]崔宁.计算机软件技术在化工工程设计中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（02）：59-60.