化工原理课程设计

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1、黑龙江东方学院：食品与环境工程学部化工原理课程设计设计题目：输水管线设计学科专业：应用化学设计人员：指导老师：设计时间：2012年12月设计成绩：16一、设计任务书设计任务：某输水工程需要将温度为15度的江水，从5公里外输送到15米高的水塔中，然后将水再送到高5米的沉浸式冷却设备内，流量为1200吨/小时，请设计管线并科学配有管件、阀门、并选择输送机械。16二、目录三、设计方案简介…………………………………………第4页四、工艺流程草图及简介…………………………第5页五、工艺计算及主体设备设计……………………第7页六

2、、设计结果报要…………………………………第13页七、评价……………………………………………第14页八、主要符号说明…………………………………第15页九、参考书籍………………………………………第16页16三、设计方案简介在江边建造一个泵房。用输水管和离心泵连接，泵的进水口通过管道直接引入江河中，在进口的管口要装有带滤水器的底阀（全开）。通过多个离心泵多个管道分开输送，将江水送到五公里外的水塔中，再在水塔的下方通过管道将水稳定的输送到换热器。16四、工艺流程草图及介说明如图，离心泵所处的地方就是泵房的地址，泵的左边即为

3、江河，以江中水的液面0—0为标准液面，江水通过岸上的泵获得动能输送到五公里以外的水塔中，在泵的右侧有一个全开式的截止阀。泵左侧的进水口的管长为5米，泵房距离江岸有一定的高度以确安全。在这里采取泵的进水口和出水口管径一样（几个泵并排放置，管路平行铺置互相不影响）。五公里以外的水塔中进水管处的截面为1—1，截面0—0和截面1—1之间的高度差为15米江水从水塔中流入右侧的换热器中，换热器上截面为3—3，距离0—0截面的高度差为5米。在水塔和换热器之间的管路中，同样有一个全开时的截止阀，该管路中管的当量长度为143米。

4、进入水塔的管径和出水塔的管径大小不一样（水塔出水管用一根）。换热器和离心泵的装置图如下图所示：16上图所示的为沉浸式冷却设备水从上管口进入，从下端管出。下图所显示的是离心泵的结构图和安装工作示意图：16五、工艺计算及主体设备设计5.1流量计算泵工作是的设计流量Q=5*240=1200立方米/小时（吨/小时）5.2扬程计算流量温度15的水的选管内流速估算管内径=选219mm6mm热轧无缝钢管，内径d=0.207m管内流速取钢管相对粗糙度查得，截止阀（全开），，两个90弯头带滤水器的底阀（全开）=420，管出口突然扩大

5、管路的压头损失=0.0206（m）以河面（0-0截面）为基准，在0-0截面与1-1截面列伯努利方程，得扬程16△Z+=15+103.2=118.2m(水柱)5.3管道的特性曲线管路特性H=H+kqv=23272H=13+23272Q/h20406080100120m0.722.876.4611.4917.9625.86Hm13.7215.8719.4624.4930.9638.86Q/h140160180200220240m35.2045.9758.1871.8386.91106.43Hm48.2058.9771.

6、1884.8399.91119.43管路的特性曲线如图所示：165.4根据管路特性曲线和泵的流量及扬程选择泵的型号根据已知流量q=240m/h扬程H=118.2m（水柱）从离心泵规格中选用型号为IS-125-100-315的泵。规格型号流量（/h）扬程（m）泵效率（%）功率P(Kw)转速n（r/min）IS-125-100-31524012077112.92900泵外形尺寸（长*宽*高）mm汽蚀余量（m）泵口径（mm）670*400*5655.02105.5泵的安装高度的确定该型号的离心泵其允许汽蚀余量△h=4.0

7、~5.0m（水柱），因△h随流量增大而增大，计算泵的最大允许安装高度Hg时，应选取最大流量下的△h值，这里取△h=5m（水柱）15C水的饱和蒸气压p=1.718kpa，当地环境下的大气压力p=101.3kpa吸入管长为l=5m吸入管压头损失=0.0206=1.97m16泵的最大允许安装高度Hg=-△h-=-3.5-1.97=4.66泵的实际安装高度Hg应小于4.66m，这里取2.0m5.6管道配件的选取名称规格数量单位90度弯头DN60025个截止阀DN50010个真空表Z—60Z5个压力表Y—100B5个超声波流

8、量计SP~15个5.7水泵机组的设计1）确定水泵的基础形式IS-125-100-315带底座，选用混凝土做地基，用螺丝钉固定。离心泵的进水管口的距离距江水平面2米，混凝土地基的高度要适中，泵与泵之间要有1米的间距，平行放置，16为了预防突发性事件，在这里，我们设计泵房中的泵组数目为六个泵，留出一个备用泵。2）计量设备在吸水管上设真空泵，型号为Z—60Z,测量