化工设计概论第四章设备的工艺设计与选型

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1、第四章设备的工艺设计与选型分类：1）一类称标准设备或定型设备；2）一类称非标准设备或非定型设备。化工设备工艺设计，对于定型和标准设备来说就是选型，对于非标准设备来说就是通过化工计算，提出型式、材料、尺寸和其它一些要求，由化工设备专业进行工程机械加工设计，由有关机械加工厂制造。设备工艺设计与选型原则1．合理性；2．可靠性，先进性；3．安全性：4．经济性。全面贯彻先进、适用、高效、安全、可靠、经济俭省的原则，审慎地研究，认真地设计。设备工艺设计的主要工作和方法1．结合流程确定化工单元操作所需设备类型；2．确定设备材质；3．确定设备的设计参数；4．确定标准设备的型

2、号和台数；5．确定标准图的图号和型号；6．非标设备，向(机械设计)专业提设计条件；7．汇总列出设备一览表。8.同设备专业设计人员进行图纸会签。第二节化工设备的材料和选材原则材料分类：1．金属；2．非金属；3．复合材料。第二节化工设备的材料和选材原则选材一般原则：1．满足工艺及设备要求；2．材质可靠，使用安全；3．易于加工；4．立足市场，立足国内，立足当地资源；5．综合经济指标核算。第三节泵的设计与选型1.泵的分类；各种泵的特性第三节泵的设计与选型2.泵的技术指标：1．型号；2．扬程；3．流量；4．必需汽蚀余量；5．功率与效率。2、化工生产常用泵螺杆泵往复泵塑

3、料泵喷射器（左）液下泵（右）屏蔽泵屏蔽泵由于没有转轴密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已愈来愈普遍。屏蔽泵的原理和结构特点普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过

4、定子磁场传给转子。隔膜泵隔膜泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。隔膜泵中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。二、选泵的原则1、基本泵型和泵的材料；2、扬程和流量要求；3、有效汽蚀余量和安装高度；4、泵的台数和备用率。选泵的工作方法

5、和基本程序1．列出选泵的岗位和介质的基础数据；2.确定选泵的流量和扬程；3．选择泵的类型，确定具体型号；4．换算泵的性能；5．确定泵的安装高度；6．确定泵的台数和备用率；7．校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封；8．确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量；9．选用电动机；10．填写选泵规格表。第四节气体输送、压缩设备的设计与选型一、分类(1)通风机(压力<0.115MPa,分轴流风机和离心风机）(2)鼓风机(压力0.115～0.4MPa,罗茨鼓风机和离心鼓风机）(3)压缩机(压力>0.4MPa,离心式、螺杆式、往复式）(4)制冷机(压力>0.4MPa,活塞式、离心式、螺杆

6、式、溴化锂吸收式、氨吸收式）(5)真空泵(压力接近0MPa,往复式、水环、液环、旋片、喷射）通风机通风机的选用一、主要用途用于通风、干燥过程；轴流风机因风压小，流量大，只用于通风换气，如凉水塔，空冷器的通风。二、主要技术参数1）风量m3/h2)风压Pa3)功率kw4)效率%离心通风机的选择步骤(1)了解工程工况、输送气体性质(如清洁空气、烟气、含尘空气或易燃易爆气体)等。(2)根据柏努利方程式，计算输送系统所需的实际风压，再加上一个附加值，并换算成试验条件下的风压△P0。(3)把实际风量Q(以风机进口状态计)乘一安全因数，并换算成试验条件下的风量Q0。(4)

7、按试验条件下的风量Q0和风压△P0，从风机的产品样本中的特性曲线或性能表选择合适的机号。(5)根据风机安装位置，确定风机旋转方向和风口角度。(6)若所输送气体的密度大于1.2kg/m3时，则须核算轴功率。鼓风机鼓风机罗茨风机的选用一、工作原理工作原理与齿轮泵相识，两个旋转方向相反的“8”字轮。气体一侧吸入，另一侧排出。二、注意事项1）出口安装气柜与安全阀2)流量用旁路调节3)出口阀不可完全关闭三、选用方法同通风机压缩机压缩机分类一、按结构形式分类活塞式和离心式。二、常用压缩机1）活塞式压缩机2)离心式压缩机3)螺杆式压缩机三、压缩机的选择1）压缩机的选用原则

8、2)离心式压缩机的型号选择3)活塞式压缩机的型号选择