设备的设计与选型解析教学教材.ppt

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1、设备的设计与选型解析第二节专业设备的设计与选型1、专业设备设计与选型依据1）工艺计算确定的成品量、物料量、耗水量2）工艺操作的外部条件（温度、压力、真空度）3）设备的工作条件要求（PH、保温、防腐等）4）设备构造类型和性能2、专业设备设计与选型的内容（P105）1)工艺操作任务、工作性质和参数的确定2)设备选型及性能特点评价3)生产能力确定4)设备数量的计算（设备使用维修及必备充裕量）5)设备主要尺寸的确定6)设备化工过程（换热、过滤、冷冻、塔板数）计算7)设备传动搅拌和动力消耗计算8)设备结构的工艺计算（设备主要辅助装置如空气分布器、挡板、搅拌器、以及冷却管布置等资

2、料）9)支撑方式的计算选型10)强度壁厚的计算选择11)材质的选择和用量计算（满足工艺要求和经济性）12)其他问题（如防腐、保温等安全设施）3、专业设备设计与选型特点（啤酒厂、味精厂、有机酸的间歇操作设备）1）间歇操作设备生产能力数量和容积设计计算（1）间歇操作设备生产能力（2）间歇操作设备的数量（3）间歇操作设备的容积计算（4）间歇操作设备主要尺寸的计算2）连续操作设备如酒精生产的连续发酵和连续蒸馏设备。机械涡轮搅拌通风发酵罐4、专业设备设计与选型实例(120000t/a味精厂发酵车间)1）发酵罐（机械涡轮搅拌通风发酵罐）（1）罐型选择（2）生产能力、数量和容积（3

3、）主要尺寸的计算（4）冷却面积的计算（5）搅拌器设计（6）搅拌轴功率的计算（7）设备结构的工艺设计（8）设备材料的选择（9）发酵罐壁厚的计算（10）接管设计（11）支座选择连续操作设备设计与选型：实例（味精制糖车间螺旋板换热器）连续灭菌流程：a)连消塔-喷淋冷却流程；b)喷射加热流程；c)板式换热器灭菌流程。连消塔—喷淋冷却连续灭菌流程图5-1　连消塔—喷淋冷却连续灭菌流程连续灭菌采用连消塔时，可在20～30s达到预定灭菌温度，由维持罐来保持必需的杀菌时间。采用喷射杀菌设备，蒸汽直接喷入生培养液，温度几乎立即上升到预定杀菌温度，由保温段管子的长度来保证必要的杀菌时间

4、。采用板式换热器，可在20s内达到杀菌温度，经保温保持必要的杀菌时间，然后在板式热交换器另一段20s内冷却到发酵温度。喷射液化器工作示意图板式换热器结构图：可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。2）螺旋板换热器（P117）换热面积计算：1）热糖液放出热量Q1（115℃降到72℃）2）冷糖液被加热的温度t23）求平均温差Δt4）换热面积F设备选型：依据产品目录第三节通用设备的设计

5、与选型1、液体输送设备选型：（1）泵的分类：按工作原理和结构叶片式泵（透平式泵）:离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵容积式泵:往复泵（活塞泵、柱塞泵、隔膜泵）回转泵（齿轮泵、螺杆泵、滑片泵）其他类型泵:喷射泵、水锤泵、真空泵、按压力分：低压泵<2MPa、中压泵2～6MPa高压泵>6MPa按介质分：清水泵、泥浆泵、油泵、熔融泵叶片式泵混流泵轴流泵离心泵旋涡泵容积式泵隔膜泵滑片泵柱塞泵齿轮泵螺杆泵活塞泵其他类型泵管道泵消防泵真空泵潜水泵排污泵喷射泵柱塞计量泵水锤泵水锤泵又叫水击泵、冲击泵，主要由泵座、缓冲筒、排水阀、压水阀和排出管等组成。和水泵相比，水锤泵的流量较小，扬程较高

6、，出水不均匀，水源的水量不需要太大，但要求水位落差较大。其他类型泵（2）泵的选择流量：又称为输水量，它是指水泵在单位时间内输送水的数量。用Q表示，单位是m3/h。扬程：单位重量液体流经泵后获得的有效能量。铭牌标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。有效汽蚀量：管路装置汽蚀余量是指泵入口处单位液体所具有的高出汽化压力能头的那部分能量。泵工作时液体在叶轮进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力。安装高度（吸程）水源水面到离心泵叶轮中心线的

7、垂直距离。2、泵的选型方法及步骤：（1）列出基本数据介质性质：密度、黏度、固体颗粒、蒸汽压、腐蚀性操作条件：温度、压力、流量泵的所在位置：环境温度、海拔、安装高度、管线长度（2）确定流量及扬程（3）选择泵型及型号：根据以上条件和工厂产品目录、说明书选择（4）根据泵轴功率选定电动机（5）确定泵备用率和台数（6）填写泵的规格表，作为订货依据。1、安装高度（吸程）水源水面到离心泵叶轮中心线的垂直距离。吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量（0.4）-安全量（0.5米），从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值，即Hx＜5m。2、管路的阀门、法兰严