化工设备选型及设计计算.ppt

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1、4化工设备的选型及设计计算4.1概述本章主要内容4.2标准设备的选型本章重点：泵的选型4.3非标设备的设计计算贮槽的设计、蒸发器选型及设计4.4非标设备工艺条件图的绘制非标设备工艺条件图的绘制4.1概述化工设备是组成化工装置的基本单元，是指在化工生产中常用的泵、风机、罐、釜、塔器、换热器、贮槽(罐)等。化工设备分类标准设备（定型设备）：是成批按系列生产的，并可以从设备生产厂家买到，可以从产品目录或样本中查阅其规格及牌号。例如：泵、风机、离心机等。非标设备（非定型设备）：是化工过程中需要专门设计的特殊设备。例如

2、蒸发器、塔器等。4.1概述一、化工设备工艺设计的任务：对于标准设备：根据工艺要求，计算并选择某种型号，以便订货。对于非标设备：根据根据工艺要求，通过工艺计算，提出型式、材料、尺寸和其他一些要求。再由化工设备专业进行机械设计，由有关工厂制造。二、化工设备工艺设计的成果的表达：1、设备一览表；2、设备工艺条件图或设备总图。4.1概述三、化工设备选型和工艺设计的原则：(1)合理性设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。(2)先进性要求设备的运转可

3、靠性、自控水平、生产能力、效率等要尽可能达到先进水平。(3)安全性要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求；工人在操作时，劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的附件附料。4.1概述(4)经济性设备投资省，易于加工、维修、更新少，没有特殊的维护要求，运行费用少。引进先进设备，考察设备性价比，考虑是否易于被国内消化吸收和改进利用。(5)结构要求强度：合理的强度，保证设备的安全运行刚度：设备及其构件在外压的作用下，保持原有状况的能力耐久性：设备的使用年限，一

4、般化工设备的使用年限为10-12年，高压设备为20-25年密封性：根据有毒物质在车间内允许的浓度来确定。它对处理易燃易爆及有毒介质非常重要用材和制造：尽量少用贵重材料，避免复杂的加工工序操作和检修：考虑操作、安装和日常维修的方便运输方便：尺寸与形状设计时要注意运输方便与否，设备的直径、长度、重量要符合公路、铁路、水运的运输规定4.1概述4.2标准设备的选择一、定型设备的选择方法及原则根据物料性质、工艺要求、使用环境等等确定设备的形式根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑设备台数，设备选型依据有关手册和生产厂

5、家的产品目录在选用设备同时，要注意设备备件的供应情况，对供应紧张的备件，最好在订货时也订购备件定型设备的选择，按其生产能力，一般偏高一个等级选用，也可以按工厂的近期发展要求选配4.2标准设备的选择4.1泵的选型4.2标准设备的选择单级离心泵立式轴流泵齿轮泵水环真空泵4.2标准设备的选择(1)确定泵的型式依据物料的性质如温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀性、溶解性和物料是否均一等因素来确定泵的基本型式。例如：水—清水泵，卤水—化工泵。油类——油泵等等；流量大而扬程不高时可选用单级离心泵；流量不大而扬程高的宜选往

6、复泵或多级离心泵；输送有腐蚀性介质，选耐腐蚀泵；输送昂贵液体、剧毒或具有放射性能的液体选用完全不泄漏、无轴封的屏蔽泵；当要求精确进料时应选用计量泵或柱塞泵等。泵的用步骤4.2标准设备的选择(2)确定选泵的流量和扬程①流量的确定和计算选泵时以最大流量为基础。如果数据是正常流量，则应在正常流量的基础上乘以1．1～1．2的安全系数。②扬程的确定和计算先计算出所需要的扬程，即用来克服两端容器的位能差，两端容器上静压力差，两端全系统的管道、管件和装置的阻力损失，以及两端(进口和出口)的速度差引起的动能差。扬程值用柏努利

7、方程计算，用米液柱表示。计算出的扬程一般要放大5％—10％。4.2标准设备的选择(3)确定泵的安装高度。——计算(4)确定泵的台数和备用。一般只设一台泵，在特殊情况下，也可采用两（多）台泵同时串联或并联操作。输送泥浆或含有固体颗粒及其他杂质的泵和一些重要操作岗位用泵应设有备用泵。对于大型的连续化流程，可适当提高泵的备用率，而对于间歇操作，泵的维修简易，操作很成熟的常常不考虑备用泵。4.2标准设备的选择(5)校核泵的轴功率。泵的样本上给定的功率和效率都是用清水试验出来的，输送介质不是清水时，应考虑密度、粘度等对

8、泵的流量、扬程性能的影响。(6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。(7)选用电动机。(8)填写选泵规格表。4.3非标标准设备的工艺设计非标设备的设计程序（1）工艺流程上确定设备的类型：例如真空制盐需要蒸发设备、固液分离设备等；（2）确定设备材质（3）汇集设计条件：根据物料衡算和热量衡算，确定设备负荷、转化率和效率要求，确立设备的工艺操作条件如温度、压力、流量、流速、投料方式和投料量、卸料、排渣形式、工作