设备设计计算与选型
化工设备选型及设计计算
化工设备选型及设计计算1. 简介化工设备的选型及设计计算在化工工程设计中起着至关重要的作用。
合理的设备选型和设计计算可以提高生产效率、降低生产成本，同时保证设备的安全运行。
本文将介绍化工设备的选型和设计计算的基本原理和方法。
2. 化工设备选型2.1 设备选型的原则在进行设备选型时，需要考虑以下几个原则：1.工艺要求：设备的选型必须满足工艺流程的要求，包括温度、压力、流量、反应时间等方面。
2.材料的适应性：设备的材料必须能适应工艺介质的性质，包括酸碱性、腐蚀性、温度和压力等。
3.经济性：设备的选型应综合考虑设备的投资和运行成本。
2.2 设备选型的步骤设备选型的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺流程：首先需要确定工艺流程，包括反应过程、分离过程等。
根据工艺流程确定所需的设备种类。
2.评估设备性能：评估设备的性能指标，包括设备的传热效率、传质效率、搅拌效果等。
3.比较不同设备类型：根据设备的性能指标，比较不同种类的设备，选择经济合理且能满足工艺流程要求的设备。
4.考虑设备的维护和运行成本：除了设备的投资成本外，还需要考虑设备的维护和运行成本，包括能耗、人力和维护费用等。
3. 化工设备设计计算3.1 设计计算的目的化工设备的设计计算是为了确定设备的主要参数和尺寸，包括设备的体积、负荷、结构等。
3.2 设计计算的基本原理设备的设计计算是根据工艺流程和设备的选型结果进行的。
根据工艺流程，可以确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
根据设备的选型结果，可以确定设备的尺寸和结构。
3.3 设计计算的步骤设计计算的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺参数：根据工艺流程确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
2.确定设备的尺寸：根据工艺参数和设备选型结果，确定设备的尺寸，如设备的直径、高度等。
3.计算设备的负荷：根据工艺参数和设备的尺寸，计算设备的负荷，包括传热负荷、传质负荷等。
4.设计设备的结构：根据设备的尺寸和负荷，设计设备的结构，包括设备的支撑、连接等。
引风机设计计算与选型
引风机设计计算与选型引风机是一种常见的工业设备，用于输送气体、增加气流速度和压力。
在工程设计中，引风机的设计计算与选型是非常重要的环节，直接影响设备的运行效果和能耗。
本文将从设计计算和选型两个方面进行探讨。
一、引风机设计计算引风机设计计算是为了确定设备的主要参数，包括风量、风压、功率等。
下面将介绍几个关键的设计计算。
1. 风量计算风量是引风机的主要性能指标之一，表示单位时间内通过引风机的气体体积。
风量的计算需要考虑气体的密度、温度、压力等因素。
一般来说，风量的计算可以通过流量计等仪器测量得到，也可以通过气体的质量流量和密度计算得到。
2. 风压计算风压是引风机提供的气体压力，是引风机的另一个重要性能指标。
风压的计算需要考虑气体的流速、管道的阻力、弯头和分支等因素。
一般来说，风压的计算可以通过风压计等仪器测量得到，也可以通过流速和管道阻力计算得到。
3. 功率计算引风机的功率是指引风机所消耗的电能或机械能。
功率的计算需要考虑风量、风压和效率等因素。
一般来说，功率的计算可以通过电表或功率计等仪器测量得到，也可以通过风量、风压和效率的关系计算得到。
二、引风机选型引风机的选型是根据设计要求和工况条件，选择适合的引风机型号和规格。
下面将介绍几个关键的选型因素。
1. 设计要求引风机的选型首先要根据设计要求确定，包括风量、风压、噪声、效率等指标。
根据设计要求，可以确定引风机的基本参数范围，如风量范围、风压范围等。
2. 工况条件引风机的选型还需要考虑工况条件，包括气体的温度、湿度、粉尘含量等。
不同的工况条件对引风机的材质、密封性能、耐腐蚀性能等都有一定要求，因此需要根据实际工况选择适合的引风机。
3. 经济性引风机的选型还需要考虑经济性。
不同的引风机型号和规格的价格、能耗等都有差异，需要综合考虑设备的投资成本、运行成本和维护成本，选择经济性最好的引风机。
总结：引风机的设计计算与选型是工程设计中非常重要的环节。
设计计算需要确定风量、风压、功率等主要参数，选型需要考虑设计要求、工况条件和经济性等因素。
化工设备的选型和设计计算
5.2 贮罐
分类
A.立式贮罐 平底平盖系列、平底锥系列底 90°无折边锥形底平盖系列、立式球形封头系列 90°折边锥形底、椭圆形盖系列、立式椭圆封头系列 以上系列适用非易燃易爆、非剧毒化工液体 B.卧式贮罐 卧式无折边球形封头系列 ：适用非易燃易爆、非剧毒 化工液体。P≤0.07MPa 卧式有折边球形封头系列 ：化工液体。P=0.25~4.0MPa
温度、压力和化学性质、物性参数取提有关设备
的负荷、流程中的地位与流程中其他设备的关系
等数据。 ② 设计换热器流程 将换热的工艺流程仔细探讨，以利于充分利用热 量和热流。
③ 设计换热器的材质 根据介质的腐蚀性和其它有关性，按照操作压力、
温度、材料规格和制造价格，合理选择。
④ 选择换热器的类型。
⑤ 确定换热器中冷热流体的流向，根据截体的性质，
叉式装卸车、手动液压装卸车、圆筒搬运车、液压升
降台等，指标：起重重量、升高高度、空载行走速
度等。
C.运输设备 移动式皮带输送机、气垫式输送机、螺旋输送机、 载货电梯等
D.给料设备 电磁振动给料机、振动漏斗等，技术指标：进了 尺寸、激振电动机 型号与功率、激振力等 E.破碎设备
粗碎颚式破碎机、环锤式破碎机、锤式破碎机等。
内热式回转 炉 外热式回转 炉
直立圆筒形炉－垂直燃烧式（底烧）
箱式炉－卧式－水平燃烧式
垂直燃烧式（底烧）
管式炉
卧管（水平管） 水平燃烧式 特殊燃烧式 立式炉 垂直燃烧式（底烧） 立管（垂直管） 水平燃烧式 管式炉特殊燃烧式
冷却塔
干式 直接式 间接式 自然通风 冷却塔分类 湿式 机械通风 抽风式 开放式 逆流式 横流式 逆流式 横流式 鼓风式 －逆流式
第5章 设备的选型和设计计算
设备的设计与选型概述
设备的设计与选型概述引言设备的设计和选型是产品开发过程中关键的一步。
合理的设计与选型能够直接影响到产品的性能、功能和可靠性，因此在产品设计阶段需要认真对待。
本文旨在概述设备的设计与选型过程，介绍设计的要点和选型的考虑因素，以帮助读者了解设备的设计与选型的重要性。
设计的要点设备的设计是产品开发阶段中的核心环节，它涉及到外观设计、内部结构设计、电路设计等多个方面。
以下是设备设计的一些要点：1. 外观设计外观设计是产品的第一印象，它能够直接影响用户对产品的认知和接受度。
在外观设计中，需要考虑以下因素：•产品的定位和目标用户群体•产品的功能和特点•产品的材质和工艺通过合理的外观设计，可以使产品更加吸引人，提升用户体验。
2. 内部结构设计内部结构设计是设备的骨架，它决定了设备的稳定性和可靠性。
在内部结构设计中，需要考虑以下因素：•设备的布局和模块划分•板卡和连接件的选择•散热和防尘措施通过合理的内部结构设计，可以提高设备的稳定性，减少故障率。
3. 电路设计电路设计是设备的核心部分，它决定了设备的功能和性能。
在电路设计中，需要考虑以下因素：•电源系统的设计和选择•信号处理和控制电路的设计•电路的稳定性和抗干扰能力通过合理的电路设计，可以提高设备的性能，增加其功能和实用性。
选型的考虑因素设备的选型是在设计的基础上进行的，它涉及到诸多因素的综合考虑。
以下是设备选型的一些考虑因素：1. 性能需求根据设备的使用场景和应用需求，需要对设备的性能进行明确的规定。
例如，设备的处理能力、存储容量、传输速率等。
在选型过程中，需要与供应商进行充分的沟通，确保选型的设备能够满足产品的性能需求。
2. 成本控制成本是企业生产力的重要因素，因此在选型过程中需要充分考虑成本的控制。
需要综合考虑设备价格、运营成本、维护成本等因素，寻找性价比最高的设备。
3. 可靠性和稳定性设备的可靠性和稳定性直接影响到产品的质量和用户体验。
在选型过程中，需要考虑设备的质量口碑、供应商的信誉、售后服务等因素，确保选型的设备能够稳定运行。
设备的设计与选型
精选ppt
第二节 专业设备的设计与选型
• 一、专业设备设计与选型的依据 • 二、专业设备设计与选型的程序和
内容 • 三、计算选型实例
精选ppt
一、专业设备设计与选型的依据
1、工艺计算结果 成品量、物料量、汽、水、空气、冷耗量
2、工艺操作的最适外部条件 温度、压力、真空度等
Δt1=32-20=12 (℃ )
Δt2=32-27=(5℃)
Δtm=8 (℃ ) P118
换热面积(牛顿传热定律公式）
A=Q/(K×Δtm) =4.18×6000×440/(4.18×500×8)
=660(m2）
每m3发酵液每小时传给冷却器的最大热量 4.18×6000kJ/(m3h)
竖式列管式换热器K=4.18×500kJ/(m3h ℃) 精选ppt
面积
精选ppt
二、发酵设备设计与选型的内容（12）
（7）设备的传动搅拌和动力消耗的计算。 （8）设备结构的工艺设计。 （9）支撑方式的计算选型。 （10）壁厚的计算选择。 （11）材质的选择和用量的计算。 （12）其他特殊情况的考虑。
精选ppt
三、计算选型实例
• 对发酵产品要充分了解。产品之间差异大 生产特点、原料性质来源、现阶段生产水平 可能达到的技术经济指标、有效生产天数、 各个环节生产周期
精选ppt
（6）搅拌轴功率的计算
修正的迈凯尔（Michel.B.J)公式求搅拌功率， 并由此选择电机。 淀粉水解糖低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。 1、计算Rem 2、计算不通气时搅拌功率P0 3、计算通气时的搅拌功率Pg 4、求电机功率 谷氨酸发酵按1kW/m3发酵醪，550m3装440m3 取功率大于440kW的电机
(完整word版)设备设计与选型
设备设计与选型7.1全厂设备概况及主要特点全厂主要设备包括反应器6台，塔设备3台，储罐设备8台,泵设备36台，热交换器19台,压缩机2台，闪蒸器2台，倾析器1台，结晶器2台，离心机1台，共计80个设备。
本厂重型机器多，如反应器、脱甲苯塔、脱重烃塔，设备安装时多采用现场组焊的方式.在此，对反应器、脱甲苯塔等进行详细的计算，编制了计算说明书。
对全厂其它所有设备进行了选型，编制了各类设备一览表（见附录）.7。
2反应器设计7.2.1概述反应是化工生产流程中的中心环节，反应器的设计在化工设计中占有重要的地位。
7.2。
2反应器选型反应器的形式是由反应过程的基本特征决定的，本反应的的原料以气象进入反应器，在高温低压下进行反应,故属于气固相反应过程。
气固相反应过程使用的反应器,根据催化剂床层的形式分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器。
1、固定床反应器固定床反应器又称填充床反应器,催化剂颗粒填装在反应器中,呈静止状态，是化工生产中最重要的气固反应器之一。
固定床反应器的优点有：①反混小②催化剂机械损耗小③便于控制固定床反应器的缺点如下：①传热差,容易飞温②催化剂更换困难2、流化床反应器流化床反应器，又称沸腾床反应器。
反应器中气相原料以一定的速度通过催化剂颗粒层，使颗粒处于悬浮状态，并进行气固相反应.流态化技术在工业上最早应用于化学反应过程。
流化床反应的优点有：①传热效果好②可实现固体物料的连续进出③压降低流化床反应器的缺点入下：①返混严重②对催化剂颗粒要求严格③易造成催化剂损失3、移动床反应器移动床反应器是一种新型的固定床反应器，其中催化剂从反应器顶部连续加入，并在反应过程中缓慢下降，最后从反应器底部卸出.反应原料气则从反应器底部进入,反应产物由反应器顶部输出，在移动床反应器中,催化剂颗粒之间没有相对移动，但是整体缓慢下降，是一种移动着的固定床，固得名。
本项目反应属于低放热反应，而且催化剂在小试的时候曾连续运行1000小时不发生失活，所以为了最大限度的发挥催化剂高选择性和高转化率的优势,减少催化剂损失，流程的反应器采用技术最成熟的固定床反应器。
过程设备设计与选型的主要内容
过程设备设计与选型的主要内容过程设备设计与选型是指对工业过程设备进行设计和选择的过程。
它包括了以下主要内容：1.设计要求和规范：明确工业过程的要求和规范，例如生产能力、操作参数、工艺流程、环境要求等。
这些信息将对设备的设计和选型产生重要影响。
2.工艺流程分析：对整个工艺流程进行分析，包括原料处理、反应过程、处理和分离、产品收集等。
了解每个步骤的输入、输出、温度、压力和流量等参数，以及所需的操作和设备。
3.设备选型：根据工艺流程要求，选择适合的设备。
这可能涉及到反应器、分离器、加热器、冷却器、储存罐、泵和阀门等等。
设备的选择应考虑工艺要求、可靠性、安全性、可维护性、可操作性和经济性等因素。
4.材料选择：选择适合的材料来制造设备。
材料的选择应考虑流体的特性（如腐蚀性、温度和压力）、设备的寿命和成本等因素。
5.设备设计和布局：根据工艺要求和设备选型，进行设备细节设计和布局。
这包括设备的大小、形状、连接管道和支撑结构等。
6.安全性分析：对设备的安全性进行评估和分析，防止潜在的危险和意外。
这可能需要进行风险评估、安全阀和爆破片的设计、操作规程等。
7.运营成本分析：评估设备的运营成本，包括能耗、维护成本、备件需求和人工成本等方面的考虑。
8.经济性分析：评估设备的投资回报，包括设备的购买成本、运营成本以及技术和市场风险等。
以上是过程设备设计与选型的主要内容。
这个过程需要综合考虑工艺要求、设备的性能和可用性、安全性、经济性以及可操作性等因素，以确保设备的良好运行和工业过程的有效实施。
设备设计与选型
设备设计与选型引言设备设计与选型是在工程项目中非常重要的一步。
合理的设备设计与选型可以确保项目的顺利进行和高效运作。
在本文中，我们将介绍设备设计与选型的一些基本概念和流程，并提供一些建议，以帮助您进行有效的设备设计和选型。
设备设计基本概念设备设计是指根据项目需求和技术要求进行设备的详细设计过程。
在设备设计中，需考虑诸多因素，如项目的规模、功能要求、性能指标、可靠性要求、成本效益等。
设备设计的基本概念包括：1.功能要求：明确设备需要实现的功能，如控制、传感、监测等功能。
2.性能指标：确定设备需要达到的性能指标，如精度、响应速度、输出功率等。
3.可靠性要求：设备的可靠性是保证设备长期运行的关键，需要考虑设备的寿命、稳定性和维护成本等。
4.成本效益：设备设计需要考虑成本效益，包括设备的采购成本、运行成本和维护成本等。
设备选型流程设备选型是根据设备设计需求和技术要求，筛选合适的设备进行购买的过程。
设备选型的流程主要包括以下几个步骤：1.确定设备需求：根据项目的功能要求、性能指标和可靠性要求，明确需要购买的设备的基本参数和规格。
2.市场调研：通过网络、参展和咨询等方式，了解市场上各种设备的类型、品牌、性能和价格等信息。
3.技术评估：对市场上符合需求的设备进行技术评估，包括设备的技术数据、性能测试和用户评价等。
4.制定选型方案：根据技术评估结果，制定设备选型方案，包括挑选设备的品牌、型号和规格等具体信息。
5.比较与选择：将不同设备的选型方案进行比较和权衡，选择最适合项目需求和预算的设备。
6.报价与采购：根据选定的设备型号和供应商，向供应商索取报价，与供应商进行谈判，并最终确定采购方案。
7.设备安装与调试：将采购的设备进行安装和调试，确保设备能够正常运行并满足项目需求。
设备设计与选型建议在进行设备设计和选型时，以下是一些常见的建议和注意事项：1.充分了解项目需求：在进行设备设计和选型之前，充分了解项目的功能要求、性能指标和可靠性要求等，确保选出的设备能够满足项目的实际需求。
设备的选型和设计计算
贮罐设计
A.设计参数
设计压力，由工艺提出 设计温度，由工艺提出 公称容积，根据物料流量贮存时间 公称直径，根据高径比，查阅已有文献 腐蚀裕量，贮罐介质 设计载荷，包括风载荷，雪载荷等 材质选择，根据介质物理性质及工艺 贮罐形式，根据介质物性及工艺条件 贮罐台数
B.容积
设计依据： 物料流量 贮存时间（考虑a：原料来源和运输方法 b：使 用场合）
非标准设备
需专门设计和特殊设备。非标准设备也是 化工厂生产中大量存在的设备，它是化工 厂生产的一种特色，非标准设备工艺设计 就是根据工艺要求，通过工艺计算提出、 材料、尺寸和其他一些具体要求。再由化 工设备专业进行机械设计，由有关工厂进 行制造。在设计非标准设备时，应尽量采 用已经标准化的图纸。
工艺设备的选型原则
5.4 分离设备
5.4.1液固分离设备
分离方法 （1）浮选 （2）重力沉降 （3）＊离心沉降 （4）＊过滤
离心机
离心机有很多种，各有特点，可用于液-液，固 液相的分离。常用离心机有过滤式，沉降式， 高速分离，台式，生物冷冻和旁滤等类型
分类 A.过滤式离心机 B.沉降式离心机 C.高速离心机
制冷机 A 分类
（1）活塞式制冷机：应用范围广、高速、热效率 高等优点，缺点是结构复杂、运行稳定性差
（2）离心式制冷机：转速高 、制冷量大、运行 平稳、经济等 。缺点是效率低于活塞式制冷机
（3）螺杆式制冷机：与活塞式制冷机比，结构简 单，体积小、单机压缩比大等
（4）溴化锂吸收式制冷机：主要用于空气 调节制冷，结构简单、运行平稳、易于自 动化 （5）氨吸收式制冷机：适用于有余热或廉 价燃料且要求冷却水温度度低，水源充足 的地区
第5章 设备的选型和设计计算
第五章设备选型及计算.
第五章设备平衡计算设备选型的主要依据是物料平衡，根据由浆水平衡计算出来的生产1t风干浆所需要的物料的两来计算通过每一设备的物料量（通过量），然后用通过量来校核或计算每一设备所应具有的生产能力，最终确定同种设备的台数。
5.1设备平衡的原则1.主要设备的确定：确定主要设备的生产能力时，要符合设备本身的要求，既不能过大的超出设计能力的要求,又要适当的留有余地。
2.设备数量的确定：对于需要确定台数的设备，其数量要考虑该设备发生事故或检修时仍有其他设备做备用维持生产。
3.备品的确定4.公式计算法的选择5.避免大幅度波动5.2设备台数的确定方法：设备台数的确定，是通过理论或经验公式计算设备生产能力。
根据我国现有纸厂的实践经验和理论建设，确定设备的生产能力或按设备产品目录查取其生产能力后，则可以用下列的公式计算出所需的台数。
式中 N——选用台数Q——生产中需该种设备处理的物料量（t/d）G——该设备的生产能力（t/d）K——设备利用系数，其大小随不同设备，以及设备所处的生产位置不同而不同，打浆，漂白筛选设备的取0.7，蒸煮设备的K值取0.8等5.3设备台数的确定方法5.3.1备料工段由备料段物料平衡计算可知，每天处理玉米秆料量2551.3817×10-3×50=127.5691 t/d则每小时处理苇料的数量=5.3154 t/h1. 带式运输机：（1台）已知：设定皮带运输机运输玉米秆的速度为1.4m/s。
带式运输机的生产能力可由公式：G=3600F·v·r ○1采用平行带运输，则物料层的截面积按三角形面积求得：F=b·h/2 ○2式中： F——带上物料层的截面积，m2；r——物料表观重度，t/m3取值0.13 t/m3；v——运输机的速度；b——物料层宽度，m 取值0.8B( B为带宽)；h——物料层的高度， h=b·tgα/2 α=30°(物料堆积角)将b和h代入○2式得：F=0.16B2·tgα○3当带式运输机倾斜运输时，带上物料的断面面积较小，并随倾角的大小而改变，取C=18° C为物料断面减小系数。
第六章设备生产能力计算及选型
温 度 生产饱和蒸汽的锅炉只标明其工作压力，查表可得蒸汽的温度。生产 过热蒸汽的锅炉或热水锅炉，必须标明蒸汽过热器出口处过热蒸汽的温度 或热水出口处的水温。
2、工业锅炉
（1）分类
工业锅炉按其容量、结构、所用燃料和按照方式等进行分类。工业锅炉的类 型见表。
（2）评价锅炉的技术和经济性指标
蒸发量 蒸发量是指蒸汽锅炉每小时产生的额定蒸汽量。单位是“t/h”或 “kg/h”。它表明锅炉容量的大小。热水锅炉每小时的产热量，称为发热 量，单位是“kJ/h”。
3. 螺旋输送机
又称绞龙，有输送、搅拌、混合作用 功能：水平输送、倾斜输送、垂直输送 特点： 结构紧凑，卸料简单，密封性好，动力消耗大，对物料破碎
作用大，对过载敏感，输送距离短。 （一）水平螺旋输送机 １、构造
由轴、叶片、机壳、端轴承、中间轴承和端板等组成。 螺旋：左旋、右旋、单头、双头、三头 叶片：实体、带式、浆型 轴承：端轴承、中间轴承 机壳：槽身、端板、盖板、进出料口
工作过程： 锅炉运行时，利用人工添煤，煤燃烧所生高温烟气首先向炉 胆和水冷壁传热，继而从炉膛出口流出，横向冲刷对流耳管，同时加热 锅壳外壁。烟气绕锅壳半圈后，经烟箱由烟囱排出。锅炉受热面将吸收 的热量传递给锅壳上部的炉水，使水加热产生蒸汽。 特点：这种锅炉的优点是蒸汽空间较大，运行较稳定；辐射兼对流加热 ，热效率较高；除垢和清灰都比较方便；结构紧凑，安装、维修方便。 其缺点是因辐射受热面太大，不宜用水分和灰分多的劣质煤；金属耗量 大。它是一种小容量锅炉，蒸发量为0.2、0.4、0.7和l.0t/h。
设备的设计与选型概述
设备的设计与选型概述在设计和选择设备时，一个关键的考虑因素是设备的性能需求和功能需求。
首先，需要考虑设备需要满足的主要功能和性能要求。
例如，对于一台工业机器人，可能需要考虑的主要功能包括精确的定位能力、高速运动能力和可编程的控制系统。
在这种情况下，需要选择的设备可能包括高精度的伺服马达、快速响应的控制器和精确的传感器。
其次，还需要考虑设备的可靠性和维护性。
一台设备的可靠性和维护性会直接影响到其使用寿命和维护成本。
在选择设备时，需要考虑到设备的使用环境和工作条件，选择适合的材料和零部件，以保证设备的可靠性和稳定性。
另外，也需要考虑设备的维护成本和难度，选择容易维护和易于更换零部件的设备。
最后，在选择设备时，还需要考虑到成本和效率。
成本是一个重要的考虑因素，需要根据预算来选择设备。
同时，也需要考虑到设备的效率和生产能力。
一台设备的选择应该能够满足预期的生产需求，并且能够在预算范围内运行。
总的来说，在设备的设计和选择过程中，需要考虑到设备的功能需求、可靠性和维护性以及成本和效率。
在这些方面做出合适的选择，能够有效地满足生产需求并且提高生产效率。
设备的设计与选型是一个涉及众多因素的复杂过程，需要全面考虑设备的功能需求、性能指标、可靠性、维护性、成本效益等方面。
在这篇文章中，将进一步探讨这些因素，并结合实际案例来说明选择设备时需要怎样考虑这些因素。
首先，设备的功能需求是设备设计与选型的出发点。
根据生产任务和工艺流程确定设备需要实现的各项功能，例如生产速度、加工精度、生产规模等。
以制药设备为例，不同的药品可能需要不同的生产工艺，部分药品可能需要严格的温湿度控制，因此对设备的功能需求有着极高的要求。
此时设备需要具备高精度的控制系统、可靠的传感器以及用户友好的界面。
其次，设备的性能需求是设备设计与选型的核心。
性能需求通常包括生产能力、精度、速度、可靠性等指标。
以飞机制造为例，需要选择结构牢固、重量轻、承载能力强的材料来满足飞机的性能需求，同时需要选择高精度的控制系统和先进的动力系统。
化工设备选型及设计计算
化工设备选型及设计计算化工设备的选型和设计计算是化工工程中非常重要的环节，它直接关系到化工生产过程中的效率和安全。
本文将围绕化工设备选型和设计计算展开阐述，包括设备选型的原则和方法、设备设计计算的主要内容等。
一、设备选型的原则和方法1.符合工艺要求：化工设备选型首先要满足工艺要求，即能够满足生产过程中所需的温度、压力、流量等基本参数。
选型时需要充分了解工艺过程中各参数的要求，并与设备选型参数进行比较。
2.经济可行：化工设备的选型还要考虑到经济因素，包括设备的价格、运行成本和维护费用等。
选型时需权衡设备价格与运行成本，选择性价比较高的设备。
3.安全可靠：化工设备的选型还要考虑其安全可靠性。
选型时需要充分考虑设备的材质、结构和技术参数等，确保设备能够稳定工作，不发生泄露、爆炸等安全事故。
4.环保节能：化工设备的选型还要考虑到环保和节能要求。
选型时应选择具有节能、减排和环保功能的设备，以减少对环境的影响。
化工设备的选型方法主要包括以下几种：1.参考经验数据：可以参考相似工艺过程中已经使用的设备型号和参数，根据经验选择合适的设备。
2.询价比较：可以向多家设备供应商询价，比较不同设备的价格、性能和技术指标，选择最合适的设备。
3.模拟计算：可以通过模拟计算的方法，根据工艺参数和设备特性进行计算，得出最佳选型方案。
二、设备设计计算的主要内容化工设备的设计计算主要包括以下几个方面：1.设备尺寸计算：根据工艺要求和设备性能参数，进行设备尺寸的计算。
如容器的体积计算、管道的直径计算等。
2.材料选择：根据工艺要求和设备使用环境，选择合适的材料。
要考虑到材料的耐腐蚀性、耐高温性、强度等因素。
3.压力容器计算：对于压力容器，需要进行强度计算和稳定性分析，确保容器能够安全承受工作压力。
4.传热计算：对于传热设备，需要进行传热计算，包括传热面积的计算、传热系数的计算等，以确保传热效果满足工艺要求。
5.流体流动计算：对于流体输送设备，需要进行流体流动计算，包括管道的阻力计算、流量的计算等，以确保流体能够正常运行。
设备的设计与选型概述
设备的设计与选型概述引言在现代技术环境中，设备的设计与选型是一个非常重要且复杂的过程。
设计一个合适的设备可以提高工作效率、降低成本和提升用户体验，同时对设备的选型也需要考虑到诸多因素，如功能需求、可靠性要求、成本限制等等。
本文将从设备的设计与选型两个方面对该主题进行概述。
设备的设计设备的设计是指通过对需求的分析和规划，确定设备的功能、结构、界面等各个方面的特征。
一个好的设备设计能够提供高质量的产品，满足用户的需求并能够与其他设备或系统无缝集成。
以下是设备设计过程中需要考虑的关键要素：1. 功能需求在设备设计的起点阶段，需要明确设备所需的功能。
这些功能需求可能来自于产品需求文档、市场调研或用户反馈。
在确定功能需求时，需要考虑到设备的原理、工作场景以及用户的真实需求，避免过度设计或功能不足的情况。
2. 结构设计设备的结构设计包括外形设计、内部结构设计和材料选择等。
外形设计要考虑到设备的使用环境、用户体验以及美观度。
内部结构设计需要满足设备的功能需求，并优化布局以提高设备的性能。
材料选择要考虑到设备的质量要求、成本限制、耐久性等因素。
3. 电子设计对于涉及到电子元器件的设备，电子设计是一个重要的环节。
电子设计包括电路设计、信号处理、功耗优化等。
在电路设计过程中，需要考虑到电路拓扑结构、电源管理、信号传输质量等因素。
同时，还需要考虑到电子元器件的可靠性、成本和可供货等因素。
4. 软件设计对于一些带有软件系统的设备，软件设计也是必不可少的环节。
软件设计包括系统架构设计、算法设计、用户界面设计等。
系统架构设计要考虑到系统的模块化、可扩展性和稳定性。
算法设计要优化系统的性能和效率。
用户界面设计要符合用户习惯、简洁易用。
设备的选型设备的选型是根据设备的需求和约束条件，选择合适的设备来满足需求。
设备选型需要综合考虑以下几个方面：1. 功能需求选型的首要条件是设备是否能够满足功能需求。
需要对设备的功能进行详细分析，并与要求进行对比。
设备的选型和设计计算
设备的选型和设计计算1. 引言设备的选型和设计计算是工程设计中非常重要的一环。
在进行设备选型和设计计算时，需要考虑到项目的需求、技术要求、经济效益等因素。
本文将介绍设备选型和设计计算的基本概念和方法，并对其中的一些重要考虑因素进行详细讨论。
2. 设备选型的主要考虑因素在进行设备选型时，需要考虑以下主要因素：2.1. 工艺要求根据工艺要求确定所需设备的技术指标，如工作压力、流量、温度等。
这些要求将直接影响设备的选型和设计。
2.2. 可靠性设备的可靠性是衡量设备性能的重要指标。
在进行设备选型时，需要考虑设备的可靠性要求，以确保设备能够长期稳定运行。
2.3. 经济效益设备的选型还需要考虑经济效益，包括设备的购买成本、维护费用、能耗等因素。
在选择设备时，应对不同设备进行经济性分析，选择性价比最高的设备。
2.4. 设备的适应性设备的适应性是指设备的结构和性能是否适应项目的需求。
在进行设备选型时，需要考虑设备的适应性，以确保设备能够满足项目的要求。
2.5. 市场供应情况设备选型还需要考虑市场供应情况，包括设备厂家的信誉、服务支持等因素。
选择有良好信誉和服务支持的厂家可以提高设备的可靠性和维护效率。
3. 设备设计计算的主要内容设备设计计算是指根据工艺要求和设备选型结果，对设备的结构和参数进行计算和优化。
设备设计计算的主要内容包括以下几个方面：3.1. 设备尺寸计算设备尺寸计算是指根据工艺要求和设备选型结果，计算设备的长度、宽度、高度等尺寸。
设备尺寸计算需要考虑到工艺要求、设备的功能性和空间占用等因素。
3.2. 设备强度计算设备强度计算是指对设备的结构进行强度计算，以确保设备能够承受预期的工作压力和载荷。
设备强度计算需要考虑到材料的性能参数、工作条件和安全系数等因素。
3.3. 设备能耗计算设备能耗计算是指对设备的能耗进行估算，以评估设备的能源利用效率。
设备能耗计算需要考虑到工艺过程的能量损失和设备的能效等因素。
12过程设备设计与选型的主要内容
12过程设备设计与选型的主要内容过程设备设计与选型是指根据工艺要求和生产需求，对工艺设备进行设计和选择的过程。
在过程设备设计与选型过程中，主要内容包括以下几个方面：1.工艺流程分析：工艺流程分析是一个重要的环节，通过对工艺流程的详细分析，可以确定工艺设备的种类、数量和工艺单元。
在工艺流程分析中，需要考虑原料种类、产量、产品质量要求等因素。
2.设备选型：设备选型是根据工艺要求，从市场上选择适合的设备。
设备选型需要综合考虑设备的性能、质量、技术参数、价格和生产厂家等因素。
根据工艺要求，选定适合的设备可以有效地提高生产效率和产品质量。
3.设备布局设计：设备布局设计是将选定的设备合理地布置在生产场地上。
设备布局的合理与否直接影响到生产效率和工作安全。
在设备布局设计中，要考虑设备之间的空间关系、设备与人员的安全距离、设备的维护通道等因素。
4.设备参数设计：设备参数设计是根据工艺要求和生产需求，对设备的参数进行设计。
设备参数设计包括设备的工作容量、加工速度、温度、压力等参数的确定。
5.设备材料选择：设备材料选择是根据工艺要求和物料性质，选择适合的材料作为设备的制造材料。
设备材料选择需要考虑材料的耐腐蚀性、耐磨性、强度等因素。
6.设备自动化设计：随着科技的发展，许多设备具备自动化的功能。
设备自动化设计是将自动化技术应用于设备中，提高生产效率和产品质量。
7.设备安装调试：设备安装调试是将选定的设备按照设计要求安装到指定位置，并经过调试达到正常运行状态。
设备安装调试需要进行设备连接、管道布局、检查设备各部件是否正常工作等。
过程设备设计与选型的主要内容是为了根据生产需求和工艺要求，选择合适的设备，并进行设计、布局和安装调试等工作，以确保生产的顺利进行和产品的质量达到要求。
此外，过程设备设计与选型还需要考虑经济性和可持续性等因素，以达到节约资源、提高效益的目标。
通过科学合理地进行过程设备设计与选型，可以提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本，并对企业的发展起到推动作用。
设备的选型及其设计计算综述
设备的选型及其设计计算综述1. 引言在工程设计中，设备的选型和设计计算是非常关键的环节。
正确的设备选型和设计计算能够确保设备的安全运行和良好性能。
本文将综述设备的选型和设计计算相关的内容，并介绍一些常用的方法和工具。
2. 设备选型设备选型是根据工程设计的要求和工艺流程选择合适的设备。
在进行设备选型时，需要考虑以下几个方面：2.1 设备功能需求首先，需要明确设备所需的功能。
根据工艺流程和工程设计要求，确定设备需要具备的功能，例如温度控制、压力控制、流量控制等。
2.2 设备性能指标设备的性能指标是选择设备的重要依据。
根据工程设计要求，确定设备的性能指标，例如温度范围、压力范围、流量范围等。
2.3 设备的适应性设备的适应性包括适应工艺流程的要求和适应环境条件的要求。
根据工程设计要求和现场条件，选择符合要求的设备。
2.4 设备的可靠性设备的可靠性是设备选型的重要考虑因素。
根据工程设计要求，选取具有良好可靠性的设备，以确保设备的稳定运行和长寿命。
3. 设计计算设计计算是根据工艺流程和设备选型，对设备进行各种计算，以确保设备的设计合理和满足工程要求。
3.1 设备尺寸计算设备尺寸计算是设备设计的基础，通过对设备的尺寸进行计算，确定设备的大小和形状。
根据设备的功能和性能要求，进行相关的尺寸计算。
3.2 设备材料计算设备材料计算是根据设备的工作条件和环境要求，选择合适的材料。
根据设备的使用要求，计算所需材料的强度、耐腐蚀性等指标。
3.3 设备控制系统设计计算对于需要控制系统的设备，需要进行控制系统设计计算。
根据设备的功能要求和工艺流程，确定控制系统的参数和设计方案。
3.4 设备传热计算对于需要传热的设备，需要进行传热计算。
根据设备的热传导特性和工艺要求，计算设备的传热效率和传热面积。
3.5 设备强度计算设备强度计算是为了保证设备在工作条件下不发生破裂或变形。
根据设备的工作条件和材料强度，进行设备的强度计算，确保设备的结构安全。
设备的设计与选型概述
2、气体输送设备选型注意事项 发酵工厂用于深层发酵的，如机械搅
拌罐和各种新型生化反应器等的送风设备 ，主要是往复式空压机，涡轮压缩机。用 于酵母培养和麦汁生产的设备主要是罗茨 式和高压鼓风机；用于固体厚层通风培养 ，气流输送，气流干燥，气体输送的则是 离心通风机。车间风换气，一般使用轴流 式风机。连续操作的多有备用设备。
2.1.2气体输送设备的特点
发酵工业常用的气体输送设备为低压空气压缩
机，送风机和真空泵。高压气体压缩机使用较少，
仅在CO2和H2的回收方面使用 下面简述常用气体输送设备的特点
1) 空气压缩机
① 涡轮式空压机 ② 往复式空压机
2) 旋转压缩机
3) 送风机
① 离心式送风机② 轴流式送风机 Nhomakorabea4) 真空泵
现将发酵工业生产中常用的各 种型式的真空泵介绍如下:
气流输送的主要优点
1) 采用负压进料，可实现风选，去除铁 块，
沙石等重杂质；
2) 输送系统封闭，防止物料损失，改善 劳
动环境；
3) 能较好地实现均匀定量输送，方便操 作；
4) 设备投资费用较少； 5) 设备布置简捷、方便。
四、通用设备选型注意事项
1、液体输送设备 关于泵的选型，前面已有详细叙述，在
3、固体输送设备选型注意事项 3.1如无特殊需要，应尽量选用机械提升
设备
3.2 皮带输送机，螺旋输送机，以水平输 送为
主，也可以有些升扬，但倾角不应大于20度 ，
否则效率大大下降，甚至造成失误。
3、固体输送设备选型注意事项 3.1如无特殊需要，应尽量选用机械提升
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三部分 设备设计计算与选型3.1苯∕甲苯精馏塔的设计计算通过计算D=1.435kmol/h ，η=FD F D x x ，设%98=η可知原料液的处理量为F=7.325kmol/h ，由于每小时处理量很小，所以先储存在储罐里，等20小时后再精馏。
故D=28.7h koml ,F=146.5kmol/h ,组分为18.0x =F ,要求塔顶馏出液的组成为90.0x D =,塔底釜液的组成为01.0x W =。
设计条件如下：操作压力:4kPa （塔顶表压）； 进料热状况:自选；回流比:自选； 单板压降:≤0.7kPa ； 全塔压降:%52=T E 。
3.1.1精馏塔的物料衡算(1) 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 11.78M A =kg/kmol甲苯的摩尔质量 13.92M B =kg/kmol18.0x =F 90.0x D = 01.0x W =(2) 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量=F M 0.18×78.11+(1-0.18)×92.13=89.606kg/kmol=D M 0.9×78.11+(1-0.9)×92.13=79.512kg/kmol=W M 0.01×78.11+(1-0.01)×92.13=91.9898kg/kmol(3) 物料衡算原料处理量 F=146.5kmol/h总物料衡算 146.5=D+W苯物料衡算 146.5×0.18=0.9×D+0.01×W联立解得 D=27.89kmol/hW=118.52kmol/h3.1.2 塔板数的确定(1)理论板层数T N 的求取苯—甲苯属理想物系，可采用图解法求理论板层数。
①由物性手册查得苯—甲苯物系的气液平衡数据，绘出x —y 图，见下图3.1图3.1图解法求理论板层数②求最小回流比及操作回流比。
采用作图法求最小回流比。
在图中对角线上，自点e （0.45，0.45）作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交点坐标为667.0y q =450.0x q = 故最小回流比为1.1217.0233.045.0667.0667.09.0x y y x q q qmin ==--=--=D R 取操作回流比为R=22.21.12min =⨯=R③求精馏塔的气、液相负荷L=RD=2.2×27.89=61.358kmol/hV=(R+1)D=(2.2+1)×27.89=89.248kmol/h858.2075.146358.611=+=+=F L L kmol/h248.891==V V kmol/h④求操作线方程精馏段操作线方程为3215.0x 6875.09.0248.8989.27x 248.89358.61x x y +=⨯+=+=D V D V L 提馏段操作线方程为0132.0x 329.201.0248.8952.118x 248.89858.207x x y 1111111-=⨯-==W V W V L — ⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数，如图5.1。
求解结果为总理论板层数T N =12.5（包括再沸器）进料板位置 6=F N(2)实际板层数的求取精馏段实际板层数 6.952.05==精N 取10提馏段实际板层数 42.1452.05.7==F N 取153.1.3精馏塔的工艺尺寸及有关物性数据的计算以精馏段为例计算。
(1) 操作压力计算塔顶操作压力 3.10543.101=+=D P kPa每层塔板压降a k 7.0P P =∆ 进料板压力3.112107.03.101=⨯+=F P kPa 精馏段平均压力a k 8.1082/3.1123.105m P P =+=）（(2) 操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯，甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略。
计算结果如下：塔顶温度1.82t =D ℃ 进料板温度5.99t =F ℃ 精馏段平均温度8.902/5.991.82t m =+=）（℃(3) 平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算: 由9.0y x 1==D ,查平衡曲线得1x =0.916=m VD M 0.9×78.11+（1-0.9）×92.13=79.512kg∕kmol =m LD M 0.916×78.11+（1-0.916）×92.13=79.288kg∕kmol 进料板平均摩尔质量计算:由图解理论板得=F y 0.604查平衡曲线得=F x 0.388=m VF M 0.604×78.11+（1-0.604）×92.13=83.66kg∕kmol =m LF M 0.388×78.11+（1-0.388）×92.13=86.69kg∕kmol 精馏段平均摩尔质量:=m V M （79.512+83.66）/2=81.586 kg∕kmol=m L M （79.299+86.69）/2=82.99 kg∕kmol(4) 平均密度的计算(1)气相平均密度计算==mvm m m RT M P V ρ93.215.2738.90314.8586.818.108=+⨯⨯）（3/kg m (2)液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即∑=i im a 1ρρL塔顶液相平均密度的计算:由D t =82.1℃,查手册得 A ρ=812.7kg∕m 3 =B ρ807.93/kg m5.8129.80704.07.81296.01m =+=）（LD ρ3/kg m 进料板液相平均密度的计算:由=F t 99.5℃,查手册得A ρ=793.13/kg m=B ρ790.83/kg m 进料板液相的质量分率350.013.92612.011.78388.011.78388.0a =⨯+⨯⨯=A 6.7918.79065.01.79335.01m =+=）（LF ρ3/kg m 精馏段液相平均密度为=m L ρ(812.5+791.6)/2=802.13/kg m(5) 液体平均表面张力计算液体平均表面张力依下式计算，即∑=i i m x σσL塔顶液相平均表面张力的计算由D t =82.1℃,查手册得=A σ21.24mN∕m =B σ21.42mN∕m=m LD σ0.9×21.24+0.1×21.42=21.25mN∕m进料板液相平均表面张力的计算:由=F t 99.5℃,查手册得=A σ18.90mN∕m =B σ20.0mN∕mm LF σ=0.388×18.90+0.612×20.0=19.57mN∕m精馏段液相平均表面张力为m L σ=（21.25+19.57）/2=20.41mN∕m(6) 液体平均粘度计算液体平均粘度依下式计算，即i i m lg x μμ∑=L Lg塔顶液相平均粘度的计算由D t =82.1℃,查物性手册得=A μ0.302mPa·s =B μ0.306mPa·s Lg =m LD μ0.9Lg （0.302）+0.1Lg （0.306）解出 =m LD μ0.302mPa·s进料板液相平均粘度的计算:由=F t 99.5℃,查物性手册得=A μ0.256mPa·s =B μ0.265mPa·s m LF Lg μ=0.388Lg （0.256）+0.612Lg （0.265）解出 =m LF μ0.261mPa·s精馏段液相平均表面张力为=m L μ（0.302+0.261）/2=0.282mPa·s 3.1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算(1) 塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为=⨯⨯==93.23600586.81248.893600m m V V S VM V ρ0.690s /m 3 s m 0017.01.802360099.82358.6136003m m =⨯⨯==L L S LM L ρ 由max L V VC ρρυρ-= 式中C 由式计算，其中的20C 由课本查取，图的横坐标为21h h93.21.8023600007.036000017.0）（⨯⨯=V L V L ρρ=4.018 取板间距m 40.0=T H ，板上液层高度h L =0.06m ，则-T H h L =0.40-0.06=0.34m查图得20C =0.0720723.02041.20072.0)20(2.02.020=⎪⎭⎫ ⎝⎛==LC C σmax 1.196m s L V VC ρρυρ-== 取安全系数为0.7，则空塔气速为U=0.7max υ=0.7×1.196=0.837m∕s440.690 1.020.837SV D m πυπ⨯===⨯ 按标准塔径园整后为 D=1.2m塔截面积为221.20.942m 44T A D ππ==⨯=实际空塔气速为s m 883.0785.0693.0==υ (2) 精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为=-=T H N Z ）（精精1（10-1）×0.4=3.6m 提馏段有效高度为=-=T H N Z ）（提提1（15-1）×0.4=5.6m 在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m故精馏塔的有效高度为Z==++8.0提精Z Z 3.6+5.6+0.8=10m3.1.5 塔板主要工艺尺寸的计算1 溢流装置计算因塔径为D=1.0m ，可选单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。
各项计算如下：（1） 堰长W l取W l =0.66D=0.66×1.0=0.66m（2）溢流堰高度W h取O W L W h h h -=选用平直堰，堰上液层高度OW h 由下式计算 即32h l 100084.2h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=W OW L E 近似取E=1，则 m 0013.0l 1100084.2h 32h =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=W OW L 取板上清液层高度L h =60mm故W h =0.06-0.013=0.047m（3）弓形降液管宽度f d A W 和截面积 由66.0l =DW 查课本图得0722.0f =TA A 124.0d =D W 故f A =0.0722T A =0.0722×0.785=0.0567m 2==D W 124.0d 0.124×1.0=0.124m 依下式验算液体在降液管中提留时间θ，即s 34.1336000017.040.00567.036003600h f =⨯⨯⨯==L H A T θ>5s故降液管设计合理。