设备的工艺设计及化工设备图
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《化工设备图》课件
安全生产管理
设备图在安全生产管理中起到关键作用，有助于 预防和应对各类生产事故。
化工设备图的发展趋势与展望
数字化与智能化
随着技术的发展，化工设备图将逐渐实现数字化和智能化，提高 设计效率。
标准化与规范化
为了提高设备图的通用性和易用性，未来将更加注重标准化和规范 化工作。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，化工设备图的设计将更加注重环保和可持续 发展。
标注与说明
添加必要的标注和说明，如尺寸、材料、工艺流 程等。
审核与修改
对完成的图纸进行审核，发现并修正错误或不清晰的地 方。
化工设备图的绘制技巧
使用标准符号和图例
遵循行业标准，使用标准的符号和图例，确保图纸的可读性和通用性。
突出重点
在绘制过程中，对重要的设备和部件进行突出显示，便于读者快速了解关键信息。
分析图纸的完整性
在阅读图纸时，应注意分析图纸的完整性，检查 是否缺少必要的视图或标注，以确保图纸的完整 性和准确性。
化工设备图的常见问题分析
视图不完整或标注
不清
在某些情况下，由于视图不完整 或标注不清，可能导致对设备的 结构和功能理解不准确。
比例尺使用不当
比例尺是化工设备图中的重要元 素，如果使用不当，可能导致图 纸的尺寸和实际设备尺寸不一致 。
02
03
工艺流程设计
管道设计
通过化工设备图，可以清晰地展 示工艺流程中各个设备的相互关 系和物料流动方向。
化工设备图中的管道和阀门等部 件信息，为管道设计提供了基础 数据和依据。
化工设备图在生产管理中的应用
操作规程制定
依据化工设备图，可以制定详细的操作规程，规 范生产操作。
维护与检修
设备图在安全生产管理中起到关键作用，有助于 预防和应对各类生产事故。
化工设备图的发展趋势与展望
数字化与智能化
随着技术的发展，化工设备图将逐渐实现数字化和智能化，提高 设计效率。
标准化与规范化
为了提高设备图的通用性和易用性，未来将更加注重标准化和规范 化工作。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，化工设备图的设计将更加注重环保和可持续 发展。
标注与说明
添加必要的标注和说明，如尺寸、材料、工艺流 程等。
审核与修改
对完成的图纸进行审核，发现并修正错误或不清晰的地 方。
化工设备图的绘制技巧
使用标准符号和图例
遵循行业标准，使用标准的符号和图例，确保图纸的可读性和通用性。
突出重点
在绘制过程中，对重要的设备和部件进行突出显示，便于读者快速了解关键信息。
分析图纸的完整性
在阅读图纸时，应注意分析图纸的完整性，检查 是否缺少必要的视图或标注，以确保图纸的完整 性和准确性。
化工设备图的常见问题分析
视图不完整或标注
不清
在某些情况下，由于视图不完整 或标注不清，可能导致对设备的 结构和功能理解不准确。
比例尺使用不当
比例尺是化工设备图中的重要元 素，如果使用不当，可能导致图 纸的尺寸和实际设备尺寸不一致 。
02
03
工艺流程设计
管道设计
通过化工设备图，可以清晰地展 示工艺流程中各个设备的相互关 系和物料流动方向。
化工设备图中的管道和阀门等部 件信息，为管道设计提供了基础 数据和依据。
化工设备图在生产管理中的应用
操作规程制定
依据化工设备图，可以制定详细的操作规程，规 范生产操作。
维护与检修
化工设备图样—化工设备图样的类别(化工制图课件)
化工设备图样类别
1、化工设备工程图 表示化工工艺特性和使用要求的图纸，主要用于基础设计审核， 设备询价及向相关专业提出设计条件。 2、施工图 ① 总图 ：表示化工设备及附属装置的全貌组成和特性 ② 装配图 ：表示化工设备结构尺寸及各零部件装配关系 ③ 部件装配图：表示部件结构形状、尺寸、技术特性的图样 ④ 零件图：表示零件结构形状、尺寸、加工处理的图样 ⑤ 标准图或通用图：经国家标准化或系列化、生产检验系列化设备、零部件图样 ⑥ 管口方位图：管口方位，管口与支座、地脚螺栓关系 ⑦ 表格图：结构形状相同，尺寸大小不通设备部件零件
每张图纸都编有图号或标准号，按号索图。 一般我们常说的设备图指的是设备装配图
化工设备图样类别
3、设计文件的组成 化工设备的设计文件主要包括：
图
⑴装配图、部件图、零件图…
样ห้องสมุดไป่ตู้
表
格
⑵技术特性表
设 计 文
及 明 细 栏
⑶管口表 ⑷标题栏及明细栏
放在装配图上
件 的 组 成
说 明
⑸技术要求 ⑹特殊说明
相 关
⑺强度计算书
技
⑻说明书
术 文
⑼图纸目录：全套设计文件的清单，包括图纸及技术文件。
件
换热器装配图
换热器部件图
换热器零件图
化工制图及CAD
知识点4：化工设备图样的种类
化工设备图的作用
化工设备图与机械装配图有密切关系，但又有区别。机 械装配图主要用于装配和安装，而机械制造是依据零件图加 工零件。由于化工设备的结构特点，其制造工艺主要是用钢 板卷制、开孔及焊接等，通常可以直接利用化工设备图进行 制造。 化工设备图的作用是指导制造、安装、检验、维修及使 用化工设备的依据。
第四章化工设备图
第四章化工设备图概述在化学工业生产中，典型的化工设备有容器、热互换器、反映器和塔器。
用来表达化工设备结构、技术要求等的图样称为化工设备图，化工设备图是设计、制造、安装、维修及利用的依据。
一套完整的化工设备图通常包括以下几个方面的图样：⑴零件图表达标准零部件之外的每一零件的结构形状、尺寸大小和技术要求等，如图4-2中的丝堵和管板。
⑵部件装配图表达由假设干零件组成的非标准部件的结构形状、装配关系、必要的尺寸、加工要求、查验要求等，如设备的密封装置等。
⑶设备装配图表达一台设备的结构形状、技术特性、各部件之间的彼此关系和必要的尺寸、制造要求及查验要求等。
⑷总装配图(总图) 表示一台复杂设备或表示相关联的一组设备的要紧结构特点、装配连接关系、尺寸、技术特性等内容的图样。
零件图及部件装配图的内容、表达、画法等与一样化工机械图样类同，另外在不阻碍装配图的清楚、且装配图能表现总图的内容时，通常就可不画总图，故本章着重讨论设备装配图的表达特点及绘制阅读方式。
而且为了方便起见，将化工设备装配图简称为化工设备图。
化工设备图通常包括以下几个大体内容：⑴一组视图用一组视图表示该设备的结构形状、各零部件之间的装配连接关系，视图是图样中要紧内容。
⑵几类尺寸图中注写表示设备的整体大小、规格、装配和安装尺寸等数据，为制造、装配、安装、查验等提供依据。
⑶零部件编号及明细表组成该设备的所有零部件必需按顺时针或逆时针方向依次编号，并在明细栏内填写每一编号零部件的名称、规格、材料、数量、重量和有关图号内容。
⑷管口符号及管口表设备上所有管口均需注出符号，并在接管口表中列出各管口的有关数据和用途等内容。
⑸技术特性表表中列出设备的要紧工艺特性，如操作压力、操作温度、设计压力、设计温度、物料名称、容器类别、侵蚀裕量、焊缝系数等。
⑹技术要求用文字说明设备在制造、查验、安装、运输等方面的特殊要求。
⑺题目栏用以填写该设备的名称、要紧规格、作图比例、图样编号等项内容。
第四章设备的工艺设计及化工设备图
重量
90 90 90 100 100 100 110 110 110
2950
3.7 4.0 3.8 4.6 5.0
Design of Chemical Engineering
二、选择泵的原则
• 1）生产方式(间歇或连续)；
• 2）介质特性(粘度、腐蚀性、含固率)；
• 3）现场条件(动力提供：电、蒸汽、压缩空气)；
化工设计
转数 N r/min
功率N{Kw} 轴功率 2.4 2.8 3.0 3.1 电机功率 4.0 4.0 4.0 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 效率 % 34.0 46.5 50.0 34.0 46.5 50.0 34.0 46.5 50.0
必需汽蚀 余量 {NPSHr}{ m} 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.5
化工设计
抓主要矛盾
Design of Chemical Engineering
§4.4 换热器设计的一般原则 （3）终端温差:
考虑换热器的经济合理和传热效率 ：
1) 热端的温差应在20℃以上； 2）用水或其他冷却介质冷却时，冷端温差可以小一些， 但不要低一5℃；
3）当用冷却剂冷凝工艺流体时，冷却剂的进口温度应当高 于工艺流体中最高凝点组分的凝点59 ℃以上； 4）空冷器的最小温差应大于20℃；
§4.5 化工设备图
化工设备设计文件按设计阶段可分为基础工 程设计和详细工程设计，按文件或图纸的用 途可分为工程图和施工图。
化工设计
Design of Chemical Engineering
4.5.1 化工设备图的基本知识 1.工程图 表示设备的化工 工艺特性、使用特 性、制造要求的图 纸。用于基础设计 审核、设备询价、 订货和制造以及向 相关专业提出设计 条件。
化工设备图样—化工设备图的内容(化工制图课件)
化工制图及CAD
知识点6：化工设备图的内容
概述
化工设备图是由化工设备通用零部件和典型设备常用零 部件按照其性能要求连接装配到一起的，是化工设备设 计、制造、安装、使用、维修、改造和技术交流的重要 技术文件。
一张完整的化工设备装配图，通常包含以下内容： 1、一组视图 2、必要的尺寸 3、零部件序号及明细表 4、管口表 5、技术特性表 6、技术要求 7、标题栏 8、其他（签署栏、质量及盖章等）
设备内
6、技术要求
6、技术要求
（1）通用技术条件 是同类化工设备在制造（机加工和焊接）、装配、检验等诸方 面的技术规范，已形成标准，在技术要求中可直接引用
（2）焊接要求 焊接工艺在化工设备制造中应用广泛，在技术要求中，通常对焊接方 法、焊条、焊剂等提出要求 焊条（焊丝）（HGJ15－2011，GB150－2011） 焊缝接头形式、焊接方法（GB985-2016，GB/T 985.2-2008）
立式设备自左下方开始，按件号顺序沿顺时针方向整齐的沿垂直和水平方向排列
零部件序号的编排
3、零部件序号及明细表
卧式设备自左上方开始，按件号顺序沿顺时针方向整齐的沿垂直和水平方向排列
3、零部件序号及明细表
注意事项:
(1) 几个零件采用公共指引线水平和垂直的表示方法
(2) 遗漏或增添件号的表示方法
明细栏表示内容
7、标题栏
目前各工厂企业采用的标题栏格式有 多种。
有的直接应用企业内部规定格式的标 题栏，有的应用GB/T 10609.1-2008规定的 标题栏，如右图标题栏是HG/T 20668-2000 推荐的国际上大多数工程公司采用的标题栏 ，它可应用于化工设备施工图A0-A4幅面的 图纸，取消了标题栏中的签字栏，而是在图 样中增加了主签署栏用来签字。
知识点6：化工设备图的内容
概述
化工设备图是由化工设备通用零部件和典型设备常用零 部件按照其性能要求连接装配到一起的，是化工设备设 计、制造、安装、使用、维修、改造和技术交流的重要 技术文件。
一张完整的化工设备装配图，通常包含以下内容： 1、一组视图 2、必要的尺寸 3、零部件序号及明细表 4、管口表 5、技术特性表 6、技术要求 7、标题栏 8、其他（签署栏、质量及盖章等）
设备内
6、技术要求
6、技术要求
（1）通用技术条件 是同类化工设备在制造（机加工和焊接）、装配、检验等诸方 面的技术规范，已形成标准，在技术要求中可直接引用
（2）焊接要求 焊接工艺在化工设备制造中应用广泛，在技术要求中，通常对焊接方 法、焊条、焊剂等提出要求 焊条（焊丝）（HGJ15－2011，GB150－2011） 焊缝接头形式、焊接方法（GB985-2016，GB/T 985.2-2008）
立式设备自左下方开始，按件号顺序沿顺时针方向整齐的沿垂直和水平方向排列
零部件序号的编排
3、零部件序号及明细表
卧式设备自左上方开始，按件号顺序沿顺时针方向整齐的沿垂直和水平方向排列
3、零部件序号及明细表
注意事项:
(1) 几个零件采用公共指引线水平和垂直的表示方法
(2) 遗漏或增添件号的表示方法
明细栏表示内容
7、标题栏
目前各工厂企业采用的标题栏格式有 多种。
有的直接应用企业内部规定格式的标 题栏，有的应用GB/T 10609.1-2008规定的 标题栏，如右图标题栏是HG/T 20668-2000 推荐的国际上大多数工程公司采用的标题栏 ，它可应用于化工设备施工图A0-A4幅面的 图纸，取消了标题栏中的签字栏，而是在图 样中增加了主签署栏用来签字。
化工设备装配图与工艺流程图的绘制PPT
审核与修改
对完成的装配图进行仔细审核，及时修改错误和 不规范之处，确保图纸的质量。
02
化工工艺流程图绘制基础
工艺流程图的定义与作用
定义
工艺流程图是用图形符号和文字表示 化工生产过程中原料、半成品、设备 和操作流程的示意图。
作用
用于描述化工生产过程，帮助操作人 员了解生产流程，为工艺设计和优化 提供依据，便于生产管理和故障排查。
详细描述
某石油加工厂的设备装配图与工艺流程图绘制项目规模庞大，涉及大量的石油加工设备 和管道。由于精度要求高，绘制人员需要具备高超的绘图技巧和经验，以确保图纸的准 确性和完整性。此外，由于涉及易燃易爆等安全因素，绘制人员还需要充分考虑安全因
素，确保图纸的安全性和可靠性。
案例三
总结词
专业性强、细节要求高、法规符合性重要
确保图纸中各部分的比例一致 ，使图纸更加准确。
标注清晰
在图纸中添加清晰、准确的文 字标注，方便阅读和理解。
03
化工设备装配图与工艺流程图的关联
设备与流程的对应关系
设备装配图与工艺流程图在化工设计中相互关联，设备装配 图展示了设备的结构、尺寸和安装要求，而工艺流程图则描 述了原料、工艺条件和产物的流动过程。
工艺流程图的绘制流程
收集资料
了解化工生产过程，收集相关资料，包括设 备、管道、阀门、仪表等。
确定绘图比例和图幅
根据实际情况选择合适的绘图比例和图幅大小 。
绘制流程方框图
根据工艺流程顺序，绘制各个设备的方框图，标 注设备名称和编号。
绘制管道及附件
根据设备间的连接关系，绘制管道及附件，如阀门 、仪表等。
工艺流程图在设备装配图中的作用
工艺流程图为设备装配图的绘制提供 了指导，它确定了设备的数量、类型 和位置，有助于合理安排设备的布局 和连接顺序。
化工设备图分析
化工设备图的分析
识别化工设备图的类型和用途 分析化工设备的结构、功能和工作原理 识别化工设备的安全要求和操作规程 分析化工设备的维护和保养方法
化工设备图的分析方法
观察设备图：了解设备的结构、尺寸、 材料等信息
识别设备类型：根据设备图判断设备的 类型和用途
分析设备功能：了解设备的工作原理、 操作流程等
化工设备图的识别
识别化工设备图的类型：如流程图、设 备图、管道图等
识别化工设备的名称和功能：如反应器、 换热器、泵等
识别化工设备的尺寸和规格：如直径、 长度、重量等
识别化工设备的材质和结构：如不锈钢、 碳钢、玻璃钢等
识别化工设备的操作条件和环境：如温 度、压力、介质等
识别化工设备的安全措施和防护措施： 如防爆、防火、防泄漏等
化工设备图是化工生 产过程中必不可少的 工具，用于指导生产 、维修和维护
化工设备图可以帮助 工程师、技术人员和 操作人员更好地理解 和掌握化工生产过程
化工设备图的重要性
化工设备图是化工生产中不可或缺的一部分，它描述了化工设备的结构、尺寸、材料、工艺流程等 信息。
化工设备图可以帮助工程师、技术人员、操作人员等更好地理解和掌握化工设备的工作原理、操作 方法、维护保养等方面的知识。
项
设备维护：介 绍设备的维护
和保养方法
设备安全：强 调设备的安全 操作和防护措
施
化工设备图的符号与标注
符号：表示设备、管道、阀门等部件的 图形符号
标注：表示设备、管道、阀门等部件的 尺寸、材质、压力等参数
颜色：表示设备、管道、阀门等部件的 不同状态或功能
箭头：表示流体的流动方向或设备的工 作状态
注释：对设备、管道、阀门等部件进行 说明或解释
化工制图CAD绘制化工设备图
化工设备图的绘制一般有两种方法： ●对已有设备进行测绘 主要应用于仿制引进设备或对现有设备进行革新改造。 与机械制图方法基本相同。
●依据化工 工艺设计人员提供的“设备设计条件单” 进
行设计和绘制。
本专业主要是提供“设备设计条件单”
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化工制图CAD绘制化工设备图
6.1 设备设计条件单
6.1.1 设备设计条件单包括以下内容：
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化工制图CAD绘制化工设备图
6.4 编写零部件序号和管口符号
6.4.1 编写零部件序号
● 所有零部件都须编写序号，同一结构、规格和 材
料的零部件编成同一件号，并且一般只标注一
次。
● 直接组成设备的零部件（如薄衬层、厚衬层、 厚
涂层等）不论有无零部件图，均需编写件号。
● 外购部件作为一种部件编号。
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化工制图CAD绘制化工设备图
● 部件装配图中若沿用设备装配图中的序号，则在部件 图
上编件号时，件号由两部分组成，一为该部件的设备 装
配图中的部件件号，一为部件中的零件或二级部件的 顺
序号，中间用横线隔开。
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如某部件在设备装配图中件号为4，在其部件装配图 中的
零件（或部件）的编号则为4-1，4-2，∙∙∙，
若有二级以上部件的零件件号，则按上述原则依次 加注
顺序号。如 4-1-1，4-1-2等 化工制图CAD绘制化工设备图
编号一般从左下角按顺时针 方 向，直至返回左下角
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化工制图CAD绘制化工设备图
6.4.2 编写管口序号
●符号一律注写在各视图中管口的投影旁，一般 注 写在尺寸线的外侧，同一接管在主、左（俯） 视图上应重复注写。
化工设备图
车床加工
车削加工轴
车 床
铣床加工
加工齿轮轴 铣床
钻床加工
钻床
盖板钻孔
刨床加工
刨床
加工箱体底面
磨床加工
磨床
精磨溜板端面
思考
为什么零件在投影体系中的位置应尽量符合 主要加工位置和工作（安装）位置
这两种位置应优先考虑哪一种？其根据是什？
在选择零件主视图时， 试分析各类零件的安放位置
轴、套类零件以车削、磨削 为主应选择其加工位置为安放位置
和技术要求的图样称零件图
。它是加工和检验零件的技
术文件。
人孔 管板
浮头
封头
鞍式支座
筒体
零件图通常应包括下列基本内容
1.视图—— 根据有关标准与规定用正投影法表 达零件内、外结构的图形
2.尺寸—— 零件图应正确、完整、清晰、合理 地标注零件制造、检验时所需要部尺寸
3. 技术要求—— 标注或说明零件制造、检验或 装配过程中应达到的各项要求。
蜗杆轴位置
凸台
凸台 轴承孔
蜗杆轴位置
轴承套孔
轴承孔
安装孔 安装底板
螺栓孔
油标孔
箱体类零件的结构特点是：
• 根据其作用常有内腔、轴承孔、凸台和肋等结构 • 为了安装零件和箱体再装在机座上，常有安装板、安装孔、
螺孔、销钉孔等 • 为了防尘，通常要使箱体密封，此外又为了使箱体内的运动
零件得到润滑，箱体内要注入润滑油，因此箱壁部分常有安 装箱盖、轴承盖、油标、油塞等零件的凸台、凹坑、螺孔等 结构。
• 支架类零件大都用于支承其他零件结构形状亦比较复 杂。这类零件表达特点是：
• 常以工作位置放置，主视图常根据结构特征选择，以 表达它的形状特征、主要结构和个组成部分的相互关 系。
化工设备图纸
回转体
2.1 化工设备的基本结构特点
2. 尺寸相差悬殊
如下图中,设备直径是∮1200mm,而筒体壁厚只是6mm
2.1 化工设备的基 本结构特点
3. 很多设备高(或长) 径比大
如右图中,设备直径是 ∮1800mm,而设备高度 确有25952mm
2.1 化工设备的基本结构特点
3. 很多设备高(或长)径比大
卧式设备主要采用主、左视图;在主视图中采用全剖视图的 表示方法,在左视图中采用局部剖视的表示方法
2．多次旋转的表达方法
较多开孔及接口管 为清楚表达管口或开孔结构和方位
主视图采用设备多次旋转的表达方法表示管 口或开孔结构 俯左视图表示管口方位
2.较多开孔及接口管
如: 在主视图中表示的e管口,是设备逆时针旋转了45 °进行的图示; 而A向视图表示设备上所有管口的方位
再如下图中,设备直径是∮800mm,而设备长度确有7128mm
2.1 化工设备的基本结构特点
4. 有较多的开孔和接管
2.1 化工设备的基本结构特点
5. 很多设备对材料有特殊要求
因为设备处理的都是化工物料,因此对材料有一定的要求
2.1 化工设备的基本结构特点
零部件之间的连接大量采用焊接结构
如下图中,筒体与下封头,接管和设备主体,支座和设备主体等都采用了 焊接结构
薄涂层
厚涂层
薄衬层
厚衬层
焊缝的表示方法
(1) 常用焊接方法数字代号
大量采用焊接结构
焊缝的表示方法
对接 (2) 焊缝的接头形式 角接 T字接 搭接
焊缝的表示方法
(3) 焊缝的规定画法
一般用焊缝符号表示(详见书中介绍)
也可以采用图示方法(如下图所示)
第四章设备的工艺设计及化工设备图
② 扬程的确定： 泵的扬程近似为泵出口和入口的压力差。先算出
所需的扬程，一般放大5 －10% 。
3、确定泵的安装高度 为避免水泵打不上液体，泵的安装高度应比计算
出来的允许吸上高度低0.5—1m。
4、确定泵的台数和备用台数： 一般情况下只设一台泵，一些重要岗位的泵、高
温操作或其他苛刻条件下使用的泵应设备用泵。
②旋涡泵： 适用于流量较小、扬程高、黏度不大的液体，或介质
中夹带气体大于5%的液体。
③容积式泵： 夹带或溶解气体大于5%时，可选用容积式泵；流量
较小、扬程高的宜选用往复泵。
表4-1 泵的特性
指标 液体排出状
态 液体品质
允许吸入真 空度，m
离心式
均一液体（ 或含固体的
液体） 4～8
扬程
范围大,10～ 600m(多级)
⑤氨：只有铜和铜合金不宜使用。 ⑥碱（氢氧化钠） ：钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓 度内的氢氧化钠溶液，其他情况也有采用，虽然腐蚀增 加，但经济性好。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者 高合金不锈钢。
⑦盐水（海水) ：普通钢铁在氯化钠溶液和海水水中腐 蚀率不高，一般须采用涂料保护 ;各类不锈钢具有很低 的均匀腐蚀率，通常采用316不锈钢。 ⑧醇、酮、酯、醚类：基本没有腐蚀性，常用材料均可 适用。酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材 料时避免出错。
管程流速(m/s) 壳程流速(m/s)
0.5-3 >1 5-30
0.2-1.5 >0.5 3-15
（5）压力降 一般随操作压力不同而有一个大致的范围。压力降的
影响因素很多，但通常希望换热器的压力降在以下参数范 围内或附近。
操作压力p/MPa
0—0.1(绝压） 0-0.07（表压） 0.07-1.0（表压）
所需的扬程，一般放大5 －10% 。
3、确定泵的安装高度 为避免水泵打不上液体，泵的安装高度应比计算
出来的允许吸上高度低0.5—1m。
4、确定泵的台数和备用台数： 一般情况下只设一台泵，一些重要岗位的泵、高
温操作或其他苛刻条件下使用的泵应设备用泵。
②旋涡泵： 适用于流量较小、扬程高、黏度不大的液体，或介质
中夹带气体大于5%的液体。
③容积式泵： 夹带或溶解气体大于5%时，可选用容积式泵；流量
较小、扬程高的宜选用往复泵。
表4-1 泵的特性
指标 液体排出状
态 液体品质
允许吸入真 空度，m
离心式
均一液体（ 或含固体的
液体） 4～8
扬程
范围大,10～ 600m(多级)
⑤氨：只有铜和铜合金不宜使用。 ⑥碱（氢氧化钠） ：钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓 度内的氢氧化钠溶液，其他情况也有采用，虽然腐蚀增 加，但经济性好。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者 高合金不锈钢。
⑦盐水（海水) ：普通钢铁在氯化钠溶液和海水水中腐 蚀率不高，一般须采用涂料保护 ;各类不锈钢具有很低 的均匀腐蚀率，通常采用316不锈钢。 ⑧醇、酮、酯、醚类：基本没有腐蚀性，常用材料均可 适用。酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材 料时避免出错。
管程流速(m/s) 壳程流速(m/s)
0.5-3 >1 5-30
0.2-1.5 >0.5 3-15
（5）压力降 一般随操作压力不同而有一个大致的范围。压力降的
影响因素很多，但通常希望换热器的压力降在以下参数范 围内或附近。
操作压力p/MPa
0—0.1(绝压） 0-0.07（表压） 0.07-1.0（表压）
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12:28 化工设计（2005-2006学年) 26
化工与生物技术学院
Design of Chemical Engineering 化工设计
(2)介质流程
12:28
化工设计（2005-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
(3）终端温差
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化工设计（2005-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• (3)确定泵的安装高度。 • 例如： 离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度。 这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距 离，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵铭 牌或产品说明书上标示的允许吸上真空高度是指水 泵进水口断面上的真空值，而且是在1标准大气压下； 水温20摄氏度情况下，进行试验而测定得的。它并 没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安 装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损 失扬程以后，所剩下的那部分数值，它要克服实际 地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否 则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值的大 小是吸水管道的阻力损失扬程，因此，宜采用最短 的管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适 当配大一些口径的水管，以减管内流速。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
设计与选用方法：
(1)汇总设计数据、分析设计任务根据工艺衡算和工艺物料的要求、特性，获得 物料流量、温度、压力和化学性质、物性参数，取得有关设备的负荷、流程 中的地位与流程中其他设备的关系等数据。 (2)设计换热流程在换热设计时，应将换热的工艺流程仔细探讨，以利于充分利 用热量，充分利用热源。 (3)选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他有关性能，按照操作压力，温 度，材料规格和制造价格，综合选择。 (4)选择换热器类型根据热负荷和选用的换热器材料，选定某一种类型。 (5)确定换热器中冷热流体的流向据热载体的性质，换热任务和换热器的结构， 决定采用并流，逆流或错流折流等。 (6)确定和计算平均温差Δtm确定终端温差，根据化学工程有关公式，算出平均 温差。 (7)计算热负荷Q。 (8)估计污垢热阻系数并初算出传热系数K。 (9)算出总传热面积A。 (10)调整温度差，再算一次传热面积。 (11)选用系列换热器。 (12）验算换热器的压力降。 (13）画出换热器设备草图。由设备机械设计人员完成换热器的详细部05-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
(6)传热系数
• 应设法增大传热膜系数一侧数值。 • 计算传热面积时，常以小的一侧为准。
(7)污垢系数
在设计换热器时要慎重考虑流速和壁温的 影响。 从工艺上降低污垢系数，如改进水质，消 除死区，增加流速，防止局部过热等。
• (5)校核泵的轴功率。 离心泵的轴功率N是指电机输入到泵轴的 功率。流体从泵获得的实际功率为泵的有 效功率Ne，由泵的流量和扬程求得
有效功率与轴功率的比值为离心泵的效率
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Design of Chemical Engineering 化工设计
(8)尽量选用标准设计和标准系列
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Design of Chemical Engineering 化工设计
2.管壳式换热器的设计和系列选用
• 管壳式换热器是一种传统的标准换热设备， 它具有制造方便、选材面广、适应性强、 处理量大、清洗方便、运行可靠、能承受 高温高压等优点，是工厂中应用最广泛的 换热设备。
换热器的分类
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化工设计
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Design of Chemical Engineering 化工设计
4 设备的工艺设计及化工设备图
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• 冷却问题 • 密封问题 • 粘度问题 在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相 关资料或借鉴成熟经验。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
§4-1 化工设备选用及工艺设计的一般原则
化工设备类型：
标准设备（定型设备） 非标准设备（非定型设备 ）
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• (6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 • (7)选用电动机。 参考书： 周希章，周全等 .如何正确选用电动机 . 机械工业出版社，2003年11 月.
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• (8)填写选泵规格表。 例如，水泵厂在产品目录中都提供了这种 表格，表中每一个型号的性能都有三行数 据。一般设计流量和设计扬程应与性能表 列出的中间一行的数值相一致，或是相接 近，而又必须落在上、下两行的范围内， 因为这个范围是水泵运转的高效率区域， 这个型号的水泵就认为是符合实际需要的。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
(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。 ②扬程的确定和计算。 单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。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。 泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口 压力差。扬程用H表示，单位为米（m）。
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通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力,即把原 动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的 机器统称为泵。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• 泵的不同用途、不同的输送液体介质、不 同流量、扬程的范围，泵的结构型式当然 也不一样，材料也不同.
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Design of Chemical Engineering 化工设计
1．换热器设计的一般原则
• (1)基本要求 满足工艺操作条件 能长期运转 安全可靠 不泄漏 维修清洗方便 满足工艺要求的传热面积 尽量有较高的传热效率 流体阻力尽量小 满足工艺布置的安装尺寸等要求
• 考虑换热器的经济合理和传热效率 ：
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• (4)确定泵的台数和备用率。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
(4）流速 • 流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和 沉积； • 但流速不能过大。
参见P60：常用流速范围。
12:28 化工设计（2005-2006学年) 30
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(5)压力降
• 随操作压力不同而有一个大致的范围 。 • 参考范围：P60 表
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离心泵的特性曲线
性能参数： 流量V [m3/s]
压头H [mH2o]
轴功率N [kW] 效率[%] 特性曲线： H—V曲线
N—V曲线
—V曲线
离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中， 是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。
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(2)介质流程
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(3）终端温差
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• (3)确定泵的安装高度。 • 例如： 离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度。 这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距 离，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵铭 牌或产品说明书上标示的允许吸上真空高度是指水 泵进水口断面上的真空值，而且是在1标准大气压下； 水温20摄氏度情况下，进行试验而测定得的。它并 没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安 装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损 失扬程以后，所剩下的那部分数值，它要克服实际 地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否 则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值的大 小是吸水管道的阻力损失扬程，因此，宜采用最短 的管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适 当配大一些口径的水管，以减管内流速。
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设计与选用方法：
(1)汇总设计数据、分析设计任务根据工艺衡算和工艺物料的要求、特性，获得 物料流量、温度、压力和化学性质、物性参数，取得有关设备的负荷、流程 中的地位与流程中其他设备的关系等数据。 (2)设计换热流程在换热设计时，应将换热的工艺流程仔细探讨，以利于充分利 用热量，充分利用热源。 (3)选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他有关性能，按照操作压力，温 度，材料规格和制造价格，综合选择。 (4)选择换热器类型根据热负荷和选用的换热器材料，选定某一种类型。 (5)确定换热器中冷热流体的流向据热载体的性质，换热任务和换热器的结构， 决定采用并流，逆流或错流折流等。 (6)确定和计算平均温差Δtm确定终端温差，根据化学工程有关公式，算出平均 温差。 (7)计算热负荷Q。 (8)估计污垢热阻系数并初算出传热系数K。 (9)算出总传热面积A。 (10)调整温度差，再算一次传热面积。 (11)选用系列换热器。 (12）验算换热器的压力降。 (13）画出换热器设备草图。由设备机械设计人员完成换热器的详细部05-2006学年)
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(6)传热系数
• 应设法增大传热膜系数一侧数值。 • 计算传热面积时，常以小的一侧为准。
(7)污垢系数
在设计换热器时要慎重考虑流速和壁温的 影响。 从工艺上降低污垢系数，如改进水质，消 除死区，增加流速，防止局部过热等。
• (5)校核泵的轴功率。 离心泵的轴功率N是指电机输入到泵轴的 功率。流体从泵获得的实际功率为泵的有 效功率Ne，由泵的流量和扬程求得
有效功率与轴功率的比值为离心泵的效率
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(8)尽量选用标准设计和标准系列
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2.管壳式换热器的设计和系列选用
• 管壳式换热器是一种传统的标准换热设备， 它具有制造方便、选材面广、适应性强、 处理量大、清洗方便、运行可靠、能承受 高温高压等优点，是工厂中应用最广泛的 换热设备。
换热器的分类
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• 冷却问题 • 密封问题 • 粘度问题 在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相 关资料或借鉴成熟经验。
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§4-1 化工设备选用及工艺设计的一般原则
化工设备类型：
标准设备（定型设备） 非标准设备（非定型设备 ）
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• (6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 • (7)选用电动机。 参考书： 周希章，周全等 .如何正确选用电动机 . 机械工业出版社，2003年11 月.
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• (8)填写选泵规格表。 例如，水泵厂在产品目录中都提供了这种 表格，表中每一个型号的性能都有三行数 据。一般设计流量和设计扬程应与性能表 列出的中间一行的数值相一致，或是相接 近，而又必须落在上、下两行的范围内， 因为这个范围是水泵运转的高效率区域， 这个型号的水泵就认为是符合实际需要的。
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(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。 ②扬程的确定和计算。 单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。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。 泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口 压力差。扬程用H表示，单位为米（m）。
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通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力,即把原 动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的 机器统称为泵。
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• 泵的不同用途、不同的输送液体介质、不 同流量、扬程的范围，泵的结构型式当然 也不一样，材料也不同.
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1．换热器设计的一般原则
• (1)基本要求 满足工艺操作条件 能长期运转 安全可靠 不泄漏 维修清洗方便 满足工艺要求的传热面积 尽量有较高的传热效率 流体阻力尽量小 满足工艺布置的安装尺寸等要求
• 考虑换热器的经济合理和传热效率 ：
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• (4)确定泵的台数和备用率。
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(4）流速 • 流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和 沉积； • 但流速不能过大。
参见P60：常用流速范围。
12:28 化工设计（2005-2006学年) 30
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(5)压力降
• 随操作压力不同而有一个大致的范围 。 • 参考范围：P60 表
12:28
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13
离心泵的特性曲线
性能参数： 流量V [m3/s]
压头H [mH2o]
轴功率N [kW] 效率[%] 特性曲线： H—V曲线
N—V曲线
—V曲线
离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中， 是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。
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