化工设备设计
化工设备设计与选型
化工设备设计与选型化工行业是一个广泛的行业领域，包括石油化工、冶金化工、化学品制造、塑料加工等众多领域。
在化工生产过程中，化工设备的设计和选型起着至关重要的作用，直接影响着生产效率、产品质量和安全性。
本文将就化工设备的设计和选型进行探讨。
一、化工设备设计1. 设计原则在化工设备的设计中，有几个重要的原则需要遵循。
首先是安全性原则，化工设备应具备可靠的安全保护措施，防止事故发生。
其次是可操作性原则，设备的设计应符合操作人员的实际需求，方便操作和维护。
最后是高效性原则，化工设备应设计合理，充分利用能源，提高生产效率。
2. 设计步骤化工设备的设计一般包括以下几个步骤：（1）确定设计目标：根据生产需求和工艺流程确定设备的主要参数，如产量、温度、压力等。
（2）制定设备流程图：根据工艺流程和设备参数，绘制出设备的流程图，明确设备的组成部分和操作顺序。
（3）进行设计计算：根据设备的工作原理和流程图，进行设计计算，包括热力计算、强度计算等，确保设备的设计合理。
（4）绘制设备图纸：根据设计计算结果，绘制设备的详细图纸，包括设备的结构图、布置图、管道图等。
（5）进行方案评审：将设计图纸提交给专业人员进行评审，对设计方案进行优化，确保设备设计符合实际需求。
（6）进行设备制造：经过方案评审后，开始进行设备的制造和安装，确保设备的质量和安全性。
二、化工设备选型1. 选型原则在进行化工设备选型时，需要考虑以下几个原则。
首先是适用性原则，选择的设备应适用于具体的生产工艺和工艺参数。
其次是可靠性原则，选择的设备应具备良好的运行稳定性和可靠性，以确保生产过程的连续性和稳定性。
最后是经济性原则，选择的设备应具备较低的投资和运行成本，以提高生产效益。
2. 选型方法化工设备的选型可以采用以下方法：（1）参考规范和标准：根据行业规范和标准，选择符合要求的设备。
（2）咨询专业人士：咨询专业工程师或设备供应商，了解不同设备的性能和优缺点，进行选择。
化工设备设计概述PPT培训课件
工艺优化
总结词
工艺优化是在化工设备设计过程中， 通过对生产工艺的改进，提高设备的 生产效率和产品质量，降低能耗和生 产成本。
详细描述
工艺优化主要涉及对设备操作参数、 反应条件、工艺流程等方面的改进。 通过对这些工艺条件的优化，可以提 高设备的生产效率和产品质量，降低 能耗和生产成本。
材料优化
总结词
05
化工设备设计优化
结构优化
总结词
结构优化是化工设备设计中的重要环节 ，通过改进设备结构，提高设备的稳定 性和可靠性，降低能耗和生产成本。
VS
详细描述
结构优化主要涉及对设备内部流道、反应 器结构、换热器传热方式等方面的改进。 通过对这些结构的优化，可以提高设备的 传热和传质效率，降低流体阻力，减少设 备维修和更换的频率，从而降低生产成本 。
详细描述
壳体设计应考虑设备的工艺要求、操作压力、操作温度以及 各种外力因素，如重力、风载、地震等。常用的壳体材料有 碳钢、不锈钢、钛材等，根据不同的工艺介质和操作条件选 择合适的材料和结构形式。
设备附件设计
总结词
附件设计是化工设备的重要组成部分，包括管道、阀门、支撑结构等。
详细描述
附件设计需遵循工艺流程和操作要求，确保流体流动顺畅、控制精确。阀门应具 备足够的密封性和耐腐蚀性，支撑结构应考虑设备的振动和热膨胀等因素。同时 ，附件设计还应注重安全性和可靠性，如设置安全阀、防爆装置等。
材料优化是在化工设备设计过程中，通过对 设备材料的选择和改进，提高设备的耐腐蚀 性、耐高温性、耐高压性等性能指标，降低 设备制造成本和使用成本。
详细描述
材料优化主要涉及对设备材料的选用、材料 加工工艺的改进、材料表面处理等方面的改 进。通过对这些材料的优化，可以提高设备 的性能指标和使用寿命，降低设备的制造成 本和使用成本。
化工设备设计基础
化工设备设计基础
化工设备设计基础包括以下几个方面：1.化工工艺流程：了解化工工艺流程，包括原料的输入、反应、分离、净化等过程，以及工艺参数的控制和调节。
2.设备选型：根据化工工艺流程的要求，选择合适的设备，包括反应器、分离器、换热器、泵、阀门等。
3.设备设计：根据化工工艺流程和设备选型，进行设备的设计，包括设备的尺寸、材料、结构、传热、传质等方面的计算和分析。
4.安全设计：考虑设备的安全性，包括防爆、防腐、防漏等方面的设计和措施。
5.经济性设计：考虑设备的经济性，包括设备的造价、运行成本、维护成本等方面的设计和优化。
6.环保设计：考虑设备的环保性，包括废气、废水、废渣等方面的处理和排放。
7.自动化设计：考虑设备的自动化程度，包括自动控制系统、传感器、执行器等方面的设计和应用。
以上是化工设备设计基础的主要内容，需要结合实际工程项目进行具体的应用和实践。
化工工程设备选型设计方案
化工工程设备选型设计方案一、引言化工工程设备是实现化工生产的重要设备，其选型设计方案直接关系到化工生产的效率和安全。
本文针对化工工程设备选型设计方案进行了深入研究和分析，提出了相应的方案，并对方案的具体实施步骤和注意事项进行了详细的介绍，旨在为化工企业的工程设计提供一定的参考和借鉴。
二、选型设计方案1. 设备选型原则在进行化工工程设备选型设计时，需遵循以下原则：（1）满足生产工艺要求：选择的设备要能满足生产工艺的要求，包括生产能力、工作压力、温度等方面。
（2）安全可靠：选用设备要具备良好的安全性和可靠性，能确保生产过程的安全和稳定。
（3）节能环保：选型过程中尽量选择节能高效、环保的设备，降低生产成本，减少对环境的影响。
（4）经济合理：所选设备的价格要合理，能够使整个项目具有较好的经济效益。
2. 设备选型步骤（1）明确工艺需求：了解生产工艺的基本要求，包括生产能力、工作条件等。
（2）做好生产工艺分析：对生产工艺进行深入的分析，了解每个环节的工艺要求和所需的设备。
（3）制定设备选型方案：根据生产工艺的需求，结合设备的性能参数和技术指标，制定合理的设备选型方案。
（4）选择设备厂家：对于每个设备选型方案，要对设备厂家进行全面的考察和评估，确保设备质量和售后服务。
（5）进行设备调试：在选型完成后，还需对设备进行调试和验收，确保设备能够正常运行并满足生产需求。
3. 设备选型实施注意事项（1）充分沟通：在设备选型的过程中，需要与生产工艺人员充分沟通，了解生产需求，避免选型方案与生产需求不一致。
（2）综合考虑：在进行设备选型时，要综合考虑设备的质量、价格、售后服务等因素，进行全面的评估。
（3）技术支持：对于一些高技术含量的设备，需要不断学习和更新相关技术知识，以提高设备选型的准确性和专业性。
（4）合理规划：要合理规划设备的布局和安装位置，避免设备布局不当导致生产效率低下或安全隐患。
4. 案例分析以某化工企业甲醇生产项目为例，对其化工工程设备选型设计方案进行分析。
化工设备设计岗位职责
化工设备设计岗位职责化工设备设计师是指负责设计化工生产过程中所需要的各种设备和机械的专业人员。
专业需要掌握的知识和技能相对较多，下面就介绍一下化工设备设计师的工作职责。
一、设备设计化工设备设计师首先要根据用户的产品工艺流程要求和工艺参数，设计出符合要求的设备结构，开展工艺流程设计和能耗计算。
因此，化工设备设计师需要掌握化工工艺原理、化工设备结构设计、设备运行原理等基础知识，尤其是熟练掌握计算机辅助设计软件。
二、设备选型化工设备设计师需要根据生产工艺流程参数进行设备选型，选取合适的化工设备，并评估设备技术参数。
同时，还需要了解和熟悉常见化工设备的性能和主要特点，如反应釜、离心机、换热器、输送设备等。
三、工艺试验化工设备设计师需要对设计方案进行验证及实验，不断优化设计方案。
在标准化和规程不充分的情况下，要依靠自己的工程经验和创造性思维，开展实验方案的制定、实验数据的采集和整理，并对实验结果进行分析、判断和总结实验结论。
四、技术支持在化工装备的运行和维护过程中，化工设备设计师需要提供现场技术支持和培训。
根据用户的使用情况，及时提供维护咨询和技术支持，进一步提升客户的使用满意度和培养客户的忠诚度。
五、资料编制和管理化工设备设计师需要编制技术图纸、设备参数手册、技术运行手册、维护手册等资料，并对资料进行管理、分类、存档、备份，做好相关文件和数据的保密工作。
综上所述，化工设备设计师是一个十分重要的工程技术职位，在化工行业中的作用是不可替代的。
需要掌握相对丰富的理论知识和实践技能，同时也需要注重自我提升，在行业发展趋势和技术创新方面保持学习和探索。
第二篇 化工设备设计基础
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
四、碳素工具钢
碳素工具钢的编号是在“碳”或“T”的后面附以数字来 表示的，数字是用其平均含碳量的千分之几来表示。
优质钢有T7、-T13七个牌号
高级优质钢有T10A、T12A等牌号
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
五、铸钢
铸钢与铸铁相比，机械性能好，但流动性差，凝固过程 中收缩率较大。
5. 密封性和节省材料。
6. 便于制造、运输、安装和操作
一、标准化的意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三节 容器的标准化设计
1、便于成批生产；2、增加零部件的互换性；
3、便于专业化生产；4、消除贸易障碍，提高竞争力；
二、容器零部件标准化的基本参数
1、公称直径DN： 由钢板卷制而成的容器和成型封头，公称直径指它们的内径。 管子的公称直径，既不是内径也不是外径，由公称直径确定外径，再 由壁厚确定内径。 小直径筒体，采用无缝钢管制作的容器，公称直径指无缝钢管的外径.
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
非金属材料：工业塑料、玻璃钢、有机玻璃、陶瓷、
材料
水泥、石墨 等
金属材料
有色金属：铜、铝、钛 等
黑色金属：钢、铁（铁碳合金）
铁碳合金的分类：
工业纯铁—— C<0.020%
钢 铸铁 钢材的分类： 按化学成分分类；按用途分类；按冶炼方法分类；按质量等级分类。 —— C=0.020-2.0% —— C>2.0%
金属和合金对周围介质，如大气、水气、各种电解液侵蚀的 抵抗能力叫做耐腐蚀性。金属材料的耐腐蚀性指标常用腐蚀速 度来表示，一般认为，介质对材料的腐蚀速度在0.1mm／a以下 时，材料属于耐腐蚀的。 2、抗氧化性
化工设备设计实训报告
一、实训目的本次化工设备设计实训旨在培养学生掌握化工设备设计的基本原理和方法，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。
通过实训，使学生能够熟悉化工设备的设计流程，掌握设备选型、结构设计、强度计算、材料选择等基本技能，为今后从事化工设备设计工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 实训背景化工设备是化工生产过程中不可或缺的组成部分，其设计质量直接影响到化工生产的稳定性和安全性。
随着我国化工行业的快速发展，对化工设备设计人才的需求日益增长。
本次实训以某化工厂的化工设备设计项目为背景，要求学生完成设备选型、结构设计、强度计算、材料选择等工作。
2. 实训步骤（1）设备选型首先，根据化工厂的生产需求，确定设备类型。
本次实训以某化工厂的混合反应釜为例，选择搅拌釜作为研究对象。
（2）结构设计在确定设备类型后，进行搅拌釜的结构设计。
主要包括以下步骤：① 确定搅拌釜的几何尺寸：根据工艺要求，确定搅拌釜的直径、高度等参数。
② 设计搅拌器：根据搅拌釜的直径和搅拌需求，选择合适的搅拌器类型和尺寸。
③ 设计搅拌釜的支座：根据搅拌釜的重量和支座要求，设计合适的支座类型和尺寸。
（3）强度计算对搅拌釜进行强度计算，主要包括以下步骤：① 计算搅拌釜的应力分布：根据搅拌釜的结构和载荷，计算搅拌釜的应力分布。
② 判断搅拌釜的强度：根据搅拌釜的材料和应力分布，判断搅拌釜的强度是否满足要求。
（4）材料选择根据搅拌釜的设计要求和强度计算结果，选择合适的材料。
3. 实训成果通过本次实训，学生掌握了以下知识和技能：（1）熟悉了化工设备设计的基本流程。
（2）掌握了设备选型、结构设计、强度计算、材料选择等基本技能。
（3）提高了运用理论知识解决实际问题的能力。
三、实训总结1. 实训收获本次化工设备设计实训使学生受益匪浅，主要体现在以下几个方面：（1）加深了对化工设备设计基本原理和方法的理解。
（2）提高了运用理论知识解决实际问题的能力。
（3）培养了团队协作和沟通能力。
化工设备设计手册
化工设备设计手册化工设备设计手册是一本涵盖广泛的资料，它包括了许多行业的相关知识。
下面是化工设备设计手册的一些内容：一、化工设备设计的基本原则化工设备设计必须遵守以下基本原则:1. 安全原则：要求化工设备在使用过程中，不会对人身安全和环境安全造成伤害和污染。
2. 经济原则：在保证设备功能的基础上，尽可能地降低制造成本和使用成本。
3. 可靠性原则：化工设备应能在设定寿命期间正常运转，保证生产安全和生产能力的持续性。
4. 环保原则：化工设备使用的材料和工艺应能满足环境保护的要求，减少或避免对环境的污染。
二、化工设备设计中的主要技术要素化工设备设计中的主要技术要素包括：1. 设备结构：适应化工生产过程的特殊要求，能够保证设备的可靠性和安全性。
2. 材料选择：选用符合使用条件的合适材料，保证设备的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能。
3. 设备附件的选择：为了保证化工设备的正常运行，必须选择合适的附件，并对其进行正确的安装。
4. 工艺参数：化工设备的设计必须考虑到生产过程的各种参数，例如物料流量、温度、压力等，以求达到最佳工艺效益。
三、化工设备设计中的一些重要技术难点和解决方法1. 材料选择难点：针对不同化学品和工艺，要选用能够满足各种特殊工况的合适材料。
可以通过专业材料数据库、实验数据及模拟仿真来选择合适材料。
2. 设备结构难点：化工设备的结构复杂，有时需要承受巨大的内外压力，因此需要合理设计，结构牢固、可靠，并考虑到维修和清洗方便。
3. 过程参数难点：针对化工生产中常用的一些特殊工艺（如高温高压、冷却结晶等），需要对关键过程参数进行研究，以求达到最佳的工艺效益。
化工设备设计是一门综合性的技术，需要各个方面的专业知识的综合应用。
以上是化工设备设计手册的简要介绍，如果想要深入了解化工设备设计，还需进一步学习和研究。
化工设备基础设计
化工设备基础设计化工设备是化工工艺过程的核心，对于化工生产具有至关重要的作用。
化工设备的基础设计是实现化工流程控制和操作的关键，因此必须重视。
一、化工设备的分类根据化工过程的特点，化工设备可以分为反应器、蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、离心机、过滤机、干燥机等多个类型。
其中，反应器是化工生产中的核心设备，用于完成化学反应，蒸馏塔则用于将混合物分离成不同的组分，吸收塔和萃取塔则主要用于气体分离和液体分离，离心机和过滤机则用于固液分离，干燥机则用于将制品的水分去除。
二、化工设备的基础设计化工设备的基础设计要考虑到化学反应、物料传输、热传导和传质等多种因素。
首先，设备的体积要大到足够容纳反应物和产物，同时确保反应物能充分混合。
其次，设备的加热和冷却方式要具有良好的热传导性，既能保证设备内的温度均匀分布，又能保证加热和冷却的速度可以得到控制。
此外，设备的流动性能也是令人关注的问题，必须考虑到物料在设备中的传输速度，避免产生物料的淤积和结块等问题。
最后，还要注意设备的可靠性和安全性，避免发生意外事故。
三、化工设备基础设计中的关键因素化工设备基础设计中的关键因素包括物料特性、工艺流程、温度、压力、材料选择等方面。
首先，物料特性对于设备的选择和设计具有决定性的作用。
例如，对于粉状物料，需要考虑到粉尘的排放和防止物料出现结块等问题；对于易燃易爆的物料，则需要考虑到设备的安全性和防火措施。
其次，工艺流程也是化工设备基础设计中不可忽视的因素，必须考虑到工艺流程的稳定性和可操作性。
温度和压力也是影响化工设备基础设计的关键因素，必须仔细考虑。
最后，材料选择对于设备的耐腐蚀性、耐高温性和耐压性等方面起着重要作用，需要进行精心的选择。
四、化工设备基础设计中的常见问题及解决方法在化工设备基础设计过程中，常见的问题包括设备的维修难度、生产周期和成本问题、设备的升级和改进等。
维修难度可能会影响设备的使用寿命和生产效率，因此需要在设计过程中考虑到设备的易维护性和耐用性。
化工设备设计及设备
化工设备设计及设备1. 引言化工设备是化工过程中必不可少的工具，用于进行化学反应、物料混合、传热传质、分离提纯等工艺操作。
本文将介绍化工设备设计的基本原则和一些常见的化工设备。
2. 化工设备设计的基本原则化工设备设计的基本原则包括以下几个方面： - 安全性：化工设备在设计过程中，首要考虑的是设备的安全性能。
要考虑到设备在运行过程中的压力、温度、流体性质等因素，确保设备能够安全稳定地工作，不会发生意外事故。
- 可靠性：化工设备工作条件通常比较苛刻，对设备的可靠性要求较高。
设计过程中，需要考虑到设备所承受的压力、温度等因素，选择合适的材料和结构，确保设备能够在长时间运行下保持稳定可靠的工作状态。
- 经济性：在化工设备设计过程中，应合理安排设备结构和尺寸，减少设备成本，提高设备的使用效率，从而降低生产成本。
-可操作性：化工设备的操作和维护需要方便快捷。
设计过程中要考虑设备的布局、管道连接等方面，方便操作人员进行观察、操作和维护工作。
3. 常见的化工设备3.1 反应釜反应釜是化工过程中常用的设备，用于进行化学反应。
它通常由容器、搅拌装置、加热/冷却装置等组成。
在设计反应釜时，需考虑到反应物料的性质、反应温度、压力等因素，并选择合适的材料和反应方式来满足反应需求。
3.2 分离设备分离设备用于将混合物中的各组分分离出来，常见的分离设备有蒸馏塔、萃取塔、萃取器等。
在设计分离设备时，需要考虑分离的目标组分、操作条件等因素，并选择合适的分离工艺和设备结构来实现分离目的。
3.3 传热设备传热设备用于传递热量，包括换热器、加热炉、冷却器等。
在设计传热设备时，需要考虑到传热介质的性质、传热效率、流体流动方式等因素，并选择合适的传热方式和设备结构来实现传热要求。
3.4 混合设备混合设备用于将不同组分的物料充分混合，常见的混合设备有搅拌槽、混料机等。
在设计混合设备时，需要考虑到混合的物料性质、混合时间等因素，并选择合适的混合方式和设备结构来实现均匀混合。
化工设备设计手册
化工设备设计手册1. 引言化工设备设计是化工工程中至关重要的一部分，它涉及到各种化工过程的设计和操作。
本手册旨在提供化工设备设计的基本原理、操作规范和设计方法，帮助读者全面了解化工设备设计的各个方面。
2. 设备选型在进行化工设备设计之前，首先需要进行设备选型。
设备选型是根据化工工艺要求和具体工程情况，选择合适的设备进行设计。
在设备选型中，需要考虑的因素包括工艺要求、设备耐压等级、操作条件、设备材料等。
•工艺要求：根据化工工艺的具体要求，选择适合的设备。
例如，反应器、蒸馏塔、换热器等。
•设备耐压等级：根据工艺要求和操作条件，选择合适的设备耐压等级。
常见的设备耐压等级有PN16、PN25、PN40等。
•操作条件：考虑设备的操作温度、操作压力等条件，选择适合的设备。
例如，高温高压反应器、高温换热器等。
•设备材料：根据工艺要求和操作条件，选择合适的设备材料。
常见的设备材料有不锈钢、碳钢、玻璃钢等。
3. 设备设计3.1 设备负荷计算设备负荷计算是进行设备设计的关键步骤，它涉及到化工过程的热力学分析和传热分析。
在设备负荷计算中，需要考虑的因素包括物料流量、物料性质、温度、压力等。
•物料流量：根据化工过程的要求，计算出物料的流量。
可以通过质量流率或体积流率进行计算。
•物料性质：根据物料的性质，确定物料的热力学参数。
例如，物料的热容、密度、热导率等。
•温度：根据工艺要求，确定物料的进料温度和出料温度。
•压力：根据工艺要求和设备的耐压等级，确定物料的进料压力和出料压力。
3.2 设备尺寸设计设备尺寸设计是根据设备负荷和工程要求，确定设备的尺寸和几何形状。
在设备尺寸设计中，需要考虑的因素包括设备的内径、壁厚、高度等。
•内径：根据设备的负荷和操作条件，计算设备的内径。
内径的选择决定了设备的物料流通能力和传热效率。
•壁厚：根据设备的耐压等级和安全要求，计算设备的壁厚。
壁厚的选择决定了设备的安全性和耐久性。
•高度：根据设备的过程要求和操作条件，确定设备的高度。
化工工程设备设计方案
化工工程设备设计方案一、设计背景随着全球化进程的加快和市场经济的不断发展，化工工程设备的需求量日益增加。
在化工生产中，设备的性能、安全性和稳定性至关重要。
因此，设计合理、性能优良的化工工程设备对于提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。
本文通过对一种化工工程设备的设计方案进行详细分析和说明，从设备的功能、结构、材质、安全性等方面展开设计，以求达到最佳的设计方案。
二、设计项目概述设计项目为一套高效化工反应釜，用于进行有机合成反应，其主要功能包括反应、提取、分离等。
釜体材质为不锈钢，具有耐腐蚀、耐高温、耐压等优点。
整套设备包括反应釜、搅拌器、冷却系统、加热系统、分离系统等。
为了满足生产流程的需求，设备需要具有稳定的反应性能、高效的生产能力、安全的操作性和可靠的维护保养性能。
三、设备设计方案1. 反应釜设计（1）釜体结构：考虑到釜体需要承受高压和高温，设计选用316L不锈钢作为主要材质，同时采用耐腐蚀的内部涂层以提高其使用寿命。
（2）釜底设计：底部设计采用圆拱底结构，可充分保证反应物料的均匀受热，提高反应效率。
（3）加热系统：采用外装式加热方式，通过蒸汽或电加热，可快速、均匀地加热釜体，提高生产效率。
2. 搅拌器设计（1）搅拌器选用高效能搅拌器，可确保反应物料充分混合，反应均匀。
（2）搅拌器驱动系统采用变频调速，可根据不同反应需要调节搅拌速度和转矩。
3. 冷却系统设计（1）采用内置螺旋式冷却管道，通过冷却介质循环，可以快速降温至设定温度，保证反应处于稳定的温度条件。
（2）冷却介质采用对流热交换方式，可提高冷却效率，减少能耗。
4. 安全控制系统设计（1）设备配置有温度、压力、液位等多重安全监测系统，可监控设备运行状态并进行实时报警。
（2）设备顶部安装有紧急排气阀和紧急排液阀，可在紧急情况下迅速排放反应体积。
（3）设备采用防爆设计，以防止因反应体系异常导致的危险事故。
5. 控制系统设计（1）设备采用PLC控制系统，可对反应温度、压力、搅拌速度进行精密控制。
化工设备设计
储存设备
储存设备（简称：储罐）：主要是指用于储 存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设 备。
设计储存设备，必须满足各种给定的工艺要 求，即介质的性质、工况、容量、环境等条 件。
介质特性：可燃性、饱和蒸气压、密度、腐 蚀性、毒性程度、化学反应活性（如聚合趋 势）等。
卧罐
地面卧罐基本结构
化工厂：换热设备的投资约占总投资的 10%～20%；
炼油厂：换热设备的投资约占总投资的 35%～40%。
管壳式换热器
基本类型 可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填
料函式和釜式重沸器五类
一. 固定管板式
适用范围：1.适用于壳侧介质清洁且不易结 垢并能进行清洗；2.管、壳程两侧温差不大 或温差较大但壳侧压力不高的场合。
重量； 3.物料重量，正常操作时为物料重量，水压
试验时为充水重量； 4.其他载荷，如：雪载荷、风载荷、地震载
荷等。
二.内力分析 1.弯矩 2.剪力
三. 圆筒应力计算和强度校核 1. 圆筒上的轴向应力 2.支座截面处圆筒和封头上的切向切应力 3.支座截面处圆筒的周向应力
3、高合金钢（合金元素总含量大于10%）
主要有铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢等，如 0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti等，主要 用于耐腐蚀和耐高温等特殊场合，如不锈钢、 耐热钢等。
三、有色金属和非金属
1、有色金属
钛合金特点：低温下能保持较高的塑性和冲 击韧性，是制造深冷设备的良好材料。
3.分离压力容器(代号Separator) 主要 是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气
体净化分离的压力容器。如分离器、过 滤器、集油器、缓冲器、干燥塔等。
化工设备设计基础知识
化工设备设计基础知识1. 介绍化工设备设计是化工工程领域中至关重要的一部分。
它涉及到各种化工过程中所需的设备设计和选择，以满足生产需求并确保工艺的稳定和安全运行。
本文将介绍化工设备设计的基础知识，包括设备选择、设备设计准则、材料选择等。
2. 设备选择在化工设备设计过程中，选择合适的设备对于工艺的成功运行至关重要。
以下是一些常见的设备选择准则：•反应器：反应器是化工过程中最常见的设备之一。
它用于进行化学反应，并根据反应类型和条件选择适当的反应器。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
•蒸馏塔：蒸馏塔用于分离液体混合物中的组分。
在选择蒸馏塔时，需要考虑混合物的组成、分离的目标和运行条件等。
•干燥器：干燥器用于脱除固体物料中的水分。
在选择干燥器时，需要考虑物料的性质、水分含量和所需的干燥程度等因素。
•离心机：离心机用于液固分离或液液分离。
在选择离心机时，需要考虑分离的目标、物料的性质和流量等。
3. 设备设计准则在进行化工设备设计时，需要遵守一些基本的设计准则，以确保设备的可靠性和安全性。
以下是一些常见的设备设计准则：•材料选择：选择适当的材料对设备的耐久性和性能至关重要。
常见的材料选择准则包括化学兼容性、温度和压力限制以及耐腐蚀性等。
•结构设计：设备的结构设计应考虑到其所需的强度和刚度。
常见的结构设计准则包括静态和动态负荷分析、应力和变形分析等。
•传热和传质：在化工过程中，传热和传质是非常重要的。
设备的传热和传质性能应根据所需的热流量和物质传递速率进行设计。
•安全性：设备的安全性设计是至关重要的一部分。
设备应考虑到防爆和泄露的风险，并采取适当的安全措施，如安全阀和泄漏检测设备等。
4. 设备维护和检修设备的维护和检修是确保设备长期稳定运行的关键。
以下是一些常见的设备维护和检修准则：•定期检查：定期检查设备的工作状况，包括检查设备的运行参数、润滑系统的工作状态和泄漏等。
•清洁和保养：保持设备的清洁和保养，包括定期清洁设备的内部和外部，检查阀门和管道的漏损等。
化工设备设计基础书
化工设备设计基础书
化工设备设计方面有一些经典的基础书籍，以下是其中一些：《化工设备与过程设备设计》（作者：鲍尔斯）：这是一本介绍化工设备设计基础理论和方法的教材，内容系统而全面。
《化工设备设计导则》（作者：Norman N. Lieberman）：该书涵盖了化工设备设计的原则和实践，对于初学者和有经验的工程师都有参考价值。
《化工设备设计手册》（作者：Max Peters, Klaus Timmerhaus）：这是一本全面介绍化工设备设计的手册，覆盖了各个方面的设计原理和实践。
《化工设备设计及工艺工程》（作者：王福恩）：该书详细介绍了化工设备的设计方法和过程工程，适用于化工工程专业的学生和工程师。
《化工设备设计基础》（作者：李秀峰，韩忠云）：这是一本专注于化工设备设计基础的教材，适合初学者学习。
在选择适合自己的书籍时，建议根据个人的学术背景、工作需求和具体兴趣来挑选。
这些书籍可以作为入门和深入学习化工设备设计的有用资源。
化工设备设计基础书
化工设备设计基础书
以下是一些化工设备设计基础书籍的推荐：
1. 《化工设备设计基础》（刘建国著）：该书系统介绍了化工设备设计的基本理论和方法，包括设备设计的基本原理、设计流程、设计参数的确定等内容。
2. 《化工设备设计手册》（第四版，刘学敏主编）：该书是一本综合性的化工设备设计参考书，包含了化工设备的设计原理、设计方法和设计实例等内容，适合初学者和专业人士参考。
3. 《化工设备设计与工艺计算》（刘志坚著）：该书主要介绍了化工设备的设计原理和工艺计算方法，包括设备的选择、设计和计算等内容，适合化工设备设计师和工程技术人员参考。
4. 《化工设备设计与制造》（陈敏华著）：该书详细介绍了化工设备的设计、制造和安装等过程，包括设备的结构设计、壳体设计、焊接工艺等内容，适合化工设备制造和安装人员参考。
5. 《化工设备设计与优化》（徐文光著）：该书介绍了化工设备设计的基本原理和优化方法，包括设备的结构设计、传热传质计算、流体力学分析等内容，适合化工设备设计师和工程师参考。
以上是一些化工设备设计基础书籍的推荐，希望能对你有所帮助。
请注意选择适合自己学习水平和需求的教材。
化工设备设计手册
化工设备设计手册1. 引言化工设备设计手册是为了指导化工设备的设计和使用而编写的一本参考书。
本手册旨在提供全面、详细且深入的信息，以帮助读者理解化工设备的原理、设计方法和操作规范。
通过本手册，读者可以获得关于化工设备设计的基本知识，并学习如何应用这些知识解决实际问题。
2. 设备选型与原理在进行化工设备设计之前，首先需要进行设备选型。
设备选型是根据工艺要求和操作条件选择适合的设备类型和规格。
本节将介绍常见的化工设备类型，并详细讲解每种类型的原理和适用范围。
2.1 反应器反应器是进行化学反应的装置，包括批式反应器、连续式反应器等。
本节将介绍不同类型反应器的结构特点、热力学原理以及选择和设计方法。
2.2 分离设备分离设备是用于将混合物中不同成分分离出来的装置，包括蒸馏塔、萃取塔、吸收塔等。
本节将介绍不同类型分离设备的原理、操作参数和设计要点。
2.3 传热设备传热设备用于实现物质之间的热量传递，包括换热器、蒸发器等。
本节将介绍不同类型传热设备的工作原理、换热方式以及设计方法。
2.4 混合设备混合设备用于将不同组分的物料充分混合，包括搅拌罐、混合器等。
本节将介绍不同类型混合设备的结构特点、搅拌方式以及设计要求。
3. 设计方法与计算本章将介绍化工设备的设计方法和计算步骤，包括负荷计算、材料选择、结构设计等。
通过学习本章内容，读者可以了解到化工设备设计的基本流程，并学会如何进行相关计算和评估。
3.1 设计负荷计算在进行化工设备设计时，需要根据工艺要求和操作条件确定设备的负荷。
本节将介绍常见的负荷计算方法，并给出具体案例进行说明。
3.2 材料选择与强度计算材料选择是化工设备设计中非常重要的一步，直接关系到设备的性能和安全性。
本节将介绍常见的材料选择方法，并介绍强度计算的基本原理和步骤。
3.3 结构设计与优化结构设计是化工设备设计中的关键环节，需要考虑设备的稳定性、可操作性和维修性。
本节将介绍常见的结构设计方法，并给出实例进行分析和优化。
参照化工设备设计基础 pdf
化工设备设计基础主要涉及以下几个方面：
1.设备分类：根据化工过程的特点，化工设备可以分为反应器、蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、离心机、
过滤机、干燥机等多个类型。
2.设备材料：设备材料必须具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性，以确保安全可靠。
常用的材料包括
碳钢、不锈钢、合金钢等。
3.结构设计：结构设计需要考虑设备的工艺要求、操作要求和安全要求。
例如，设备的结构应具有
足够的刚度和稳定性，能够承受内部压力和外部载荷，同时还要考虑设备的密封性能和热交换性能等。
4.工艺流程设计：工艺流程设计是根据生产工艺的要求，确定设备的工艺参数、操作条件和设备布
局等。
例如，对于反应器，需要确定反应温度、反应压力、物料流量和反应时间等参数。
5.控制系统设计：控制系统设计包括仪表选型、控制系统设计和安全控制系统设计等。
控制系统应
能够实现设备的自动化控制和安全控制，保证设备的正常运行和操作安全。
6.制造与安装：设备制造和安装应按照设计要求进行，确保设备的质量和性能。
制造和安装过程中
需要对设备进行质量检查和验收，确保设备符合设计要求。
7.操作与维护：设备的操作和维护应根据设备的使用说明书和操作规程进行，定期对设备进行检查
和维护，保证设备的正常运行和使用寿命。
总之，化工设备设计基础是一个综合性的过程，需要综合考虑多个因素，确保设备的安全性、可靠性和经济性。
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置，已逐步走向系列化、定型化，已形成了一些标准图纸，有些还 了定点生产厂家，如换热器系列、容器系列、搪玻璃设备系列等。 此，在非标准设备设计时，应尽量采用已标准化的图纸。
二、化工设备设计的原则
(1长期连续运转。 ➢ 流体流动的阻力或压力降小，降低生产中的动力消耗和经常性的操作费用的要
。 ➢ 结构简单可靠，材料耗用量小，制造安装容易，设备的投资费用低。 ➢ 耐腐蚀，不易堵塞，操作方便，易于检修。
抓住主要矛盾，最大限度满足工艺要求。
二、塔类型的选择
填料塔和板式塔主要性能对比
板式塔
填料塔
5.2.3 换热设备的选用
一、换热设备设计和选用的一般原则
1. 符合规定的工艺操作条件 2. 安全可靠 3. 安装、操作及维修方便 4. 经济合理 5. 尽量选用标准设计和标准系列
二、管壳式换热器的设计步骤
✓ 1.分析设计任务，汇总设计数据 ✓ 2.设计换热流程 ✓ 3. 选择换热器的材质 ✓ 4. 确定换热器类型 ✓ 5.确定冷热流体的流向 ✓ 6. 计算平均传热温差tm ✓ 7. 计算热负荷Q ✓ 8. 估计污垢热阻系数 ✓ 9. 初算总传热面积A ✓ 10. 参照标准系列，初选换热器 ✓ 11. 校核 ✓ 12. 验算换热器的压力降 ✓ 13. 画出换热器设备草图。
✓ 估计干燥器的设备成本和操作费用，作最终的的选择。
5.2.5 反应器的选型与设计
一、反应器分类
管式反应器
按反应器的几何构形分类 釜式反应器
塔式反应器
均相反应器：如气相均相、液相均相反应器 按反应物的相态分类
非均相反应器：气固相反应器
连续式反应器 按操作方式分类 间歇式反应器
半连续反应器
理想平推流反应器
样本手册(列出设备的规格、型号、基本性能参数和厂家)，选择
合适设备型号。
——标准设备选型
2. 非标准设备设计 常用非标准设备：容器(中压、低压、高压)、换热器、塔器、干燥设
备、搅拌设备和除尘设备等。
非标准设备设计：根据工艺要求，完成工艺计算，提出设备型式、 料、尺寸和其他要求，再经过机械计算及设计，由相关工厂制 。必须遵循设备设计的相关标准和规定。
，并标注必要的尺寸，注明各管口的位置等。
四、板式塔设计程序
(1) 汇总设计参数和物性数据。 (2) 根据物料特性、分离要求确定塔板结构。 (3) 进行工艺计算 (4) 塔径计算
(5) 塔节上人孔、手孔的确定。 (6) 塔高确定。 (7) 塔内流体力学核算，作负荷性能图。 (8) 辅助装置选型设计。 (9) 绘制塔设备草图和设备设计条件图，包括支承、开口方位、人孔
选择干燥器大致可按以下三个步骤进行：
✓ 考虑可操作性——列出能处理被干燥物料的各种干燥器，
这就需要从湿物料的性能出发，参考各种干燥设备在工业中常 使用的范围来选择。
✓ 依据湿物料的特性，处理量以及对产品的质量及其它特殊要求
，筛选出最适宜的几种干燥器。这一步需考虑一些具
体因素，如物料的热敏性、易碎性、对污染的要求，含水量的 大小、湿法去除的难易程度等，对初选的设备形式依据其优缺 点及适应性能作进一步筛选。同时依据处理量选定操作方式， 一般处理量小于50kg/h时，常采用间歇操作，当大于1000kg/h 时，常采用连续装置。
(7) 计算塔的总高度H
H=Hd+Z+(n-1)Hf+Hb
(8) 塔内附件的设计和选定
➢ 支撑板—自由截面积>填料空隙率，支撑板强度足以支承填料重量 ➢ 液体喷淋装置—弯管式、多孔直管式、莲蓬头式、分布盘 ➢ 液体再分布装置—截锥式和升气管式分布器 ➢ 气体分布器 ➢ 除雾器—折板除雾器、丝网除雾器、旋流板除雾器或干填料层 (9) 绘制塔设备结构图—向设备专业提供工艺设计条件绘制塔设备简
按反应器内物流流动状态分类 理想全混流反应器
非理想流反应器 二、反应器设计的基本内容及设计要点 反应器设计基本内容： ➢ 根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器形式； ➢ 结合反应动力学和反应器传递特性确定反应器型式及操作方式； ➢ 根据给定生产规模对反应器进行设计，确定反应器的几何尺寸。
反应器设计要点： ➢ 保证物料转化率和反应时间； ➢ 满足反应的热传递要求； ➢ 设计适当的搅拌器或类似作用的机构。 ➢ 注意材质选用和机械加工要求。
压降
较大
小尺寸填料较大；大尺寸填料及规整填料较小
空塔气速 较大
小尺寸填料较小；大尺寸填料及规整填料较大
塔效率
较稳定，效率 传统填料低；新型乱堆及规整填料高 较高
持液量
较大
较小
液气比
适应范围较大 对液量有一定要求
安装检修 较易
较难
材质
常用金属材料 金属及非金属材料均可
造价
大直径时较低 新型填料投资较大
新型填料及规整填料塔竞争力较强。
三、填料塔设计程序 (1) 汇总设计参数和物性数据。 (2) 选用填料。填料是填料塔内汽一液接触的核心元件。填料类型和
填料层的高度直接影响传质效果。因而，选择填料是填料塔设计 的一个重要内容。 (3) 确定塔径D
(4) 计算填料塔压降
(5) 验算。 保证U>Umin，负责重新调整计算。 (6) 计算填料层高度Z。
流体输送设备
离心泵、往复泵、转子泵比较
指标 流量，m3/h 扬程 ，m 效率
结构特点
离心泵
往复泵
转子泵
均匀、不稳定、 1.6~30000
定流量→扬程
10~2600
设计点最高，偏 离越远效率越低 0.5~0.8
简单、造价低、 体积小、安装方 便
不均匀、恒定 0~600 扬程与流量无关 0.2~100MP
手孔位置等。
5.2.4.2 干燥设备的选型与设计
固体除湿方法
✓ 机械除湿。物料湿分较多时，可先用离心过滤 等机械分离方法以除去大量的湿分； ✓ 吸附除湿。用某种平衡水汽分压很低的干燥剂 （如CaCl2、硅胶等）与湿物料并存，使物料中的 湿分相继经气相而转入干燥剂内； ✓ 供热除湿(干燥)。用热空气或其它高温气体为 介质，使之流过物料表面，介质向物料供热并带 走汽化的湿分。
1. 原料贮罐 全厂性贮罐一般主张至少有1~3个月的耗用量贮存，车间的原料
贮罐一般至少半个月的用量贮存。 2. 成品贮罐
按工厂短期停车仍能保证满足市场需求来确定存贮量；液体产 贮罐常按至少贮存一周的产品产量设计。液体贮罐的装载系数一般 0.8。
3. 中间贮罐 对连续过程视情况贮存几小时至几天的用量，对间歇生产过程
泵； ⑤当要求精确进料时，应选用计量泵或柱塞泵。 ⑥输送高温介质时可考虑选用热油泵。
4. 核算泵的性能
若输送液体的物理性质与水有较大差异，则应对泵的扬 程、流量进行核算。并与工艺要求进行对比，确定所选泵是 否可用。
5. 确定泵的安装高度
允许吸入高度
H BC
P1
rg
-
Pt
rg
+ w 2BC
2g
+
hn.BC
+ h2
式中： Pt -操作温度下被吸送液体的饱和蒸汽压。 wBC -泵吸入管内液体的流速。 hn.BC -吸入管路中的压头损失。 h2 -避免汽蚀现象（在离心泵中），或防止由于惯性 力造成活塞与液体脱离（在活塞羹中）的压头 余量。
6. 计算泵的轴功率 7. 选定泵的材料和轴封 8. 确定冷却水或加热蒸汽耗量 9. 选用驱动装置——电动机或蒸汽透平 10. 确定泵的台数和备用率 11. 填写泵规格表，作为泵订货依据和选泵过程中 各项数据的汇总。
至少应考虑存贮一个班的生产用量。 4. 计量罐
一般考虑最少为10~15min，多则2h或4h产量。计量罐的装料系 一般取0.6~0.7，刻度的使用度常为满量程的80%~85%。 5. 回流罐
一般考虑5~10min左右的液体保存量，作冷凝器液封之用。
6. 缓冲罐 缓冲罐存贮量常是下游设备5~10min的用量，有时可超过15min
导方式加热物料。 ✓ 对流干燥（直接加热干燥）。干燥介质与湿物料
直接接触，并以对流方式加热湿物料。 ✓ 辐射干燥。热能以电磁波的形式辐射到湿物料表
面。 ✓ 介电加热干燥。将湿物料置于高频电场内，使其
被加热。
干燥器的主要型式
❖ 1.箱式干燥器(板式干燥器) ❖ 2.洞道式干燥器 ❖ 3.带式干燥器 ❖ 4.转筒干燥器 ❖ 5.气流干燥器 ❖ 6.流化床干燥器(沸腾床干燥器) ❖ 7.喷雾干燥器 ❖ 8.滚筒干燥器 ❖ 9.真空耙式干燥器
从设计角度分
标准设备(定型设备)—成批生产，直接订货
非标准设备—由工艺提供设计条件，由设备专业专 设计，由厂家专门制造的设备。
化工设备的设计包括标准设备设计和非标准设备设计。
1. 标准设备设计
常用标准设备：泵、风机、冷冻机、过滤机、离心机、搅拌器、压缩 机等，生产厂家、型号都很多，可选择范围很大。
标准设备设计：根据工艺要求，计算特征尺寸，查阅相关产品目录或
比较均匀、恒定、 1~600
扬程与流量无关 0.2~60MP
扬程高效率降低很 扬程高效率降低较大
少0.7~0.85
0.6~0.8
复杂、振动大、体 简单、造价低、体积
积大、造价高
小、安装方便
离心泵、往复泵、转子泵比较
指标 流量调节
自吸 启动 适用范围
离心泵
往复泵
转子泵
出口截流、转速、 旁路、转速、冲程 叶轮
旁路
一般没有
有
有
关闭调节阀
全开
全开
粘度较低的各种介 高压力小流量清洁介 中压力小流量尤其
质
质
是高粘度
5.2.2 贮罐的选型和设计