化工工程設計中計算機軟件技術的實踐思考

黃克林

摘 要：本文對化工工程設計中計算機軟件技術的實踐問題進行了探討，文章從闡述化工工程設計的概念及其主要分類入手，進一步分析了基于計算機軟件技術的化工設計特點，最后對計算機軟件技術在化工設計環節的具體應用要點展開了研究。

關鍵詞：化工工程設計;計算機軟件技術;概念;分類;特點;應用要點

前言

在我國國民經濟體系中，化工行業是占據重要地位的一個組成要素， 它為群眾生活與生產提供了重要的各類化工資源。而為了保證化工生產的順利進行，就必須在前期做好化工工程設計等一系列工作，就化工工程的設計看，其內容具有一定的多樣性，可以按照項目的性質、化工過程的開發程序等標準，將其劃分為不同類型。而在這些工程的設計過程中，科學運用計算機軟件技術，則能提升設計的便利性、精準性，因此，如何對該技術進行科學運用，值得思考。

1.? 化工工程設計的概念

從廣義的角度看，設計工作指的就是制定一個產品或者項目的計劃與藍圖，進而以視覺形式將其呈現出來，方便后期的執行制造人員以此為依據打造現實產品。而對化學工程進行設計，就是指結合特定的化學反應原理而設計形成完整的生產流程，隨后對該流程的合理性、可行性加以檢驗分析，并以該設計內容為基礎，精心選擇與之相關的操作設備，對后續的工廠布局、員工配置提出一套相應的方案，通過這一系列準備工作，使得產品生產能順利啟動。就其實質來看，化工工程的設計具有突出的創造性特征，其內容要點包括工藝、非工藝設計，因此也有工藝設計的別稱，它構成了化工企業開展產品生產工作的核心要素之一。

2.? 化工工程設計的主要分類

2.1???? 結合項目的性質進行分類

化工工程的類型多樣，內容具有一定的豐富性，按照不同的標準可以將其區分為不同的類型。例如，按照項目性質的差別，可以區分為新建。重復建設項目設計二者。其中，新建項目設計更多是指對新的產品的生產加以設計，或者是在新技術的要求下對產品做全新的流程設計。就此類設計工作的開展來說，往往是由專業的研究機構負責基礎設計，隨后由工程研究部門根據特定工廠實際情況完成后續的設計任務。而對于重復項目來說，因為市場瞬息萬變、設備經過長期使用也會出現老化問題，此時就要對其進行二次生產及配置，但因為新建廠的作業條件已經發生了變化，因此盡管產品的規格、性能與生產技術保持不變，也需要對其完整的操作流程做新的設計。

2.2???? 結合化工過程的開發程序進行有針對性的分類

按照化工生產過程的開發流程，可以將化工工程設計區分為概念設計、中試設計。工作人員在完成技術研究后，就進入后續的概念設計環節，此時要求工作人員從工程角度出發，在考慮工廠在未來的生產規模與戰略目標基礎上完成假想設計。與之相對的，中試設計則是指工作人員利用專門的技術手段，對特定的工程模型和數據展開驗證與分析。

3.? 基于計算機軟件技術的化工設計特點

3.1???? 便利性

眾所周知，步入信息化時代，計算機技術的全面推廣與運用已經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。將計算機技術引入化工工程設計領域，同樣可以提升前期設計甚至于后期化工生產的便利性。結合化工設計的操作流程看，此時工作人員要結合化學反應的相關原理與化工生產的一般規律，借助計算機軟件技術——如專門的繪圖軟件等，對生產流程圖做出直觀形象的呈現，且整個繪圖過程會更加智能化，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致失誤的可能性。不僅如此，在計算機系統中，還能及時對前期存好的設計圖做隨時修改，這也是工作便利性大大增強的表現。

3.2???? 精準性

在化工工程的整個設計工作中，必然會遇到各種各樣的化工生產數據——例如化學反應的頻率和次數、化學原料的用量，乃至于工廠車間相關生產設備的大小與規格等等，唯有對這些參數信息做出全面而準確的把握，才能確保化工設計的準確度。而借助計算機軟件技術，就能充分發揮其數據智能化處理的優勢，提升數據分析與計算的效率與準確性，規避人工計算時可能遇到的失誤現象;同時，借助3D 模擬技術，設計人員也能對化工生產過程中的廠房、設備、工藝流程等做直觀的把握，通過與化工工程師的交流與探討，得到更為科學合理的數據信息，進而在設計圖中對其做必要的調整與完善，以免在后期生產時才發現設計不科學問題而不得不返工。

4.? 計算機軟件技術在化工設計環節的具體應用分析

4.1???? 在數據處理與計算中的應用

如前文所述，化工工程的設計，對各類參數信息進行全面采集與準確分析是具有基礎性作用的一步。因此，計算機技術在化工工程設計中的運用，首先就表現在數據的處理方面。尤其是因為化工生產時的各種化學原料往往不太穩定，因此在模擬反應或者后期的正式生產過程中都極易發生意外變化，使得化學生產現場狀況與前期模擬的數據結果之間無法達到一致。基于此，設計人員必須在前期盡可能全面地掌握各種變量，得到最貼合實際操作的模擬數據，正是通過計算機軟件技術，設計人員可以對每一次化學反應中所涉及的原料、反應環境、設備容等進行實時監測，進而將這一系列參數信息控制在合理范圍內，降低意外發生的幾率。

4.2???? 在設計構圖中的應用

當前，化工工程的設計，早已不再只針對化工生產流程工藝這一方面，同時也增加了生產車間管道設計圖、自動化 控制系統圖等，這在體現化工設計完整性的同時，也對化工設計繪圖方式提出了更高的要求。傳統的二維線條式繪圖設計 顯然已經不能滿足當前的化工生產需求，這就需要借助于計算機繪圖軟件，通過 CAD 制圖軟件的應用，可以將設計圖以三維立體的模式呈現;且該軟件還具備強大的工具箱，可以做到在不影響全局比例的基礎上進行細化調整，實現動態化的繪圖調整，從而提高化工設計制圖的準確性和有效性。

4.3???? 在模擬試驗環節的應用

模擬試驗也是化工工程設計人員不可忽視的關鍵內容，借助對化工生產環境的高精度模擬，可以使設計人員更客觀、準確地預估后期化學反應時可能出現的干擾情況。但在傳統的化工模擬試驗模式中，實驗操作往往在實驗室內部完成，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，因此其耗費的時間較長、成本較高。與之相對的，借助計算機軟件技術，則能完成虛擬化的實驗流程模擬，打造一個更為逼真的環境效果;不僅如此，通過對實驗過程與相關結論的深入研究，能夠提升模擬實驗的準確程度;通過不斷地調整整個化學實驗中各反映元素的具體參數和化工生產設備的轉化率，能夠為后續正式投入化工生產提供穩定可靠的數據參考。

結語

綜上所述，加強對化工工程設計中計算機軟件技術的實踐的探討，意義重大。相關工作人員需要明確基于計算機軟件技術的化工設計特點;在此基礎上提出該技術在化工設計環節的具體應用策略，對其在數據處理與計算中、在設計構圖中、在模擬試驗環節的應用要點展開研究。

參考文獻：

[1]崔寧.計算機軟件技術在化工工程設計中的應用[J].化工設計通訊，2019，45（02）：59-60.