《化工设备的设计》PPT课件

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1、5化工设备的设计与选型化工设备动设备—在外力作用下作功。如泵、风机、压缩机、制冷机、离心机等。静设备—无需外力作用。如塔、反应釜、贮罐、换热器等。标准设备，成批成系列生产。非标准设备是根据工艺要求，通过工艺计算及机械计算而设计，然后提供给有关工厂制造。5.1化工设备工艺设计的内容（1）确定单元操作设备类型，与工艺流程设计相结合。（2）确定设备材质，根据操作条件（介质的性质、温度、压力）和对设备的工艺要求，与设备设计专业人员共同完成。（3）确定设备的设计参数，根据工艺流程设计、物料衡算、热量衡算、设备的工艺计算工作得到。不同设备

2、有不同的设计参数。①换热器：热负荷Q,换热面积F，冷热载体的流量、温度和压力。②泵：流量、扬程、轴功率、允许吸上高度。③风机：风量、风压。④吸收塔：气体的流量、组成、压力、温度，吸收剂的种类、流量、温度压力，塔径、塔高、塔板类型、塔板数，填料种类、规格、填料高度、每段填料的高度和段数。⑤蒸馏塔：进塔物料、塔顶和塔釜产品的流量及组成；温度、塔操作压力、塔径、塔板类型和塔板数，填料种类、规格、填料总高度，每段填料的高度和段数，进料位置、灵敏板位置，塔顶冷凝器的热负荷及冷却介质的种类、流量、温度和压力。⑥反应器：类型、进出口物料的流

3、量、组成、温度和压力、主要尺寸，催化剂的种类、规格、数量和性能参数。（4）确定标准设备（即定型设备）的型号或牌号，并确定台数。标准设备是一些加工厂成批、成系列生产的设备，能直接订货或购买的现成的设备。化工行业专用标准设备如冷冻机、除尘设备、过滤机、离心机和搅拌器等。（5）非标设备，由工艺专业的设计人员向设备专业提供设计条件和草图、明确设备的形式、材质、基本设计参数、管口、维修、安装、支撑及其它要求（如防爆口、人孔、手孔、仪表接口等）。（6）编制工艺设备一览表（表4-1），作为设计说明书的组成部分提供给有关部门进行设计审查。（7

4、）工艺设备的施工图纸完成后，与化工设备的专业设计人员进行会签。5.2化工物料输送设备（1）泵 是液体物料输送设备；（2）风机和压缩机是气体物料输送、压缩、制冷设备。（3）给料机械设备、气流输送设备是固体物料输送设备。5.2.1液体输送设备5.2.1.1泵泵是液体输送的主要设备。（1）泵的结构分类：叶片式和容积式。离心泵的叶轮泵的内部结构叶片式泵的工作原理：由泵内的叶片在旋转时产生的离心力作用，将液体吸入和压出。叶片式泵按叶片式结构分类，离心泵（屏蔽泵、管道泵、自吸泵、无堵塞泵）、轴流泵和旋涡泵。容积式泵的工作原理：由泵的活塞在

5、往复或转子旋转运动中产生挤压作用将液体吸入和压出。容积泵：往复泵（活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、计量泵）和转子泵（齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、罗茨泵）。（2）按泵的用途分类：水泵、油泵、泥浆泵、砂泵、耐腐蚀泵、冷凝液泵、液下泵等，或者辅以结构特点命名，悬臂水泵、齿轮油泵、螺杆泵、立式泵、卧式泵等。5.2.1.2技术指标（1）型号：如：IH50-32-160AIH—泵的型号代号（单级单吸离心泵）；50—泵吸入口直径mm；32—泵排出口直径mm；160—叶轮名义直径mm；A—轮直径第一次切割。（2）扬程（m液柱）：它是单位质量的液体通过泵获

6、得的有效能量。泵的技术指标中扬程指介质为清水，密度1000kg/m3，粘度1mPa·s，无固体杂质。（3）流量：泵在单位时间内抽吸或排送液体的体积数称为流量，m3/h或L/s。离心泵的流量与扬程有关，称之为离心泵特性曲线。而容积式泵流量与扬程无关，近乎为常数。（4）功率与效率：有效功率指单位时间内泵对液体所做的功；轴功率指原动机传给泵的功率；效率为有效功率与轴功率之比。泵样本中所给出的功率与效率都为清水试验所得。（5）必须气蚀余量：为使泵在工作时不产生气蚀现象，泵进口处必须具有超过输送温度下液体的汽化压力的能量，使泵在工作时不

7、产生气蚀现象所必须具有的富余能量，也称为气蚀余量，单位为m。5.2.1.3泵的选用（一）化工用泵的要求因为化工用泵所输送的液体性质和一般泵不同，另外化工装置还有要求长期连续运行的特点，所以除操作方便、运行可靠、性能良好和维修方便等的要求外，在不同的情况下还有不同的要求。（1）输送易燃、易爆、易挥发、有毒和有腐蚀性及贵重的介质，要求密封性能可靠，只能微漏甚至完全无泄漏,应选磁力驱动泵或屏蔽泵。屏蔽泵磁力驱动泵一种无泄漏泵。指以磁力偶合器隔离传动，一般为旋转工作泵。磁力偶合器的一半(内磁铁)装于泵轴上，并以非铁磁性材料制成的隔离罩

8、密封在泵体内；另一半(外磁铁)装于电机轴上，在隔离罩外以磁力带动内磁铁旋转驱动泵工作。故无泄漏。（2）输送腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀泵。①金属耐腐蚀泵，过流件的材质为金属，高硅铸铁、不锈钢、高合金钢、钛及其合金等。②非金属耐腐蚀泵，过流件的材质为非金属金属，有聚氯乙烯、玻璃钢