化工设备的选型和设计计算
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。
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。
化工设计概论第七章-设备的工艺设计与选型
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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。
• 折流板的间距不小于圆通内直径的五分之 一,且不小于50mm,最大间距不大于圆筒 内直径。
• 间距过小,不便于制造及检修,阻力增大。 过大,对传热不利。可参考表7-4。
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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
第七章 设备的工艺设计与选型
分类:
1）一类称标准设备或定型设备; 来自）一类称非标准设备或非定型设备。
化工设备工艺设计,对于定型和标准设备来说就是 选型,对于非标准设备来说就是通过化工计算,提出型式、 材料、尺寸和其它一些要求,由化工设备专业进行工程 机械加工设计,由有关机械加工厂制造。
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标准换热器型式:固定管板式,浮头式,U形管式和填料函式。 标准换热器型号的表示方法:
×××DN-P1/P2-A-LN/d-Nt/Ns Ⅰ(或Ⅱ)
×××——由三个字母组成,第一个字母表示前端管箱形式;第二个字母 代表管壳形式;第三个字母代表后端结构形式,参见图例(图7.10)。
DN——公称直径(mm)对重沸器用分数表示,分子为管箱内直径,分母为圆 筒内直径。
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
化工设备的选型和设计计算
DHY系列液下泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
其他各种类型的泵 （4）屏蔽泵
PBG型管道式 屏蔽泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
其他各种类型的泵 （5）隔膜泵
DBY型电动隔膜泵
QBY气动隔膜泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
第五章 化工设备的选型和 分离设备 传质设备 化学反应器
化工设备类型： 标准设备（定型设备） 非标准设备（非定型设备 ）
工艺设备一览表：
序号
设备位号
设备名称及规格
型号
材质
操作参数
单位
数量
重量
来源
备注
温度
压力
选型和工艺设计的原则： 合理性。 先进性。 安全性。 经济性。
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
泵的选择:
（3）确定泵的安装高度。 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。
§5.1 物料输送设备
吸收塔的设计选型和计算
吸收塔的设计选型和计算吸收塔是一种常见的化工设备，主要用于气体或液体物质的吸收和分离。
设计选型和计算是吸收塔设计过程中的重要环节，本文将对吸收塔的设计选型和计算进行详细介绍。
一、吸收塔的设计选型吸收塔的设计选型是根据工艺要求和操作条件来确定的。
在进行设计选型时，需要考虑以下几个方面：1. 工艺要求：根据需要吸收的物质性质和组成、吸收效率要求等，确定吸收塔的设计参数。
例如，选择适当的填料材料、塔径、塔高等。
2. 流体性质：吸收塔的设计选型还需要考虑流体的性质，包括流体的流量、温度、压力等。
根据流体性质选择适当的吸收剂和溶质。
3. 塔内流体分布：吸收塔内流体的分布对吸收效果有很大影响。
设计时需要考虑塔顶和塔底的液相和气相分布，以及填料层的布置方式。
4. 塔型选择：吸收塔的塔型有很多种，常见的有板式塔、填料塔、喷淋塔等。
选择适当的塔型可以提高吸收效率和操作性能。
二、吸收塔的计算吸收塔的计算是为了确定塔的尺寸和操作参数，以满足设计要求。
吸收塔的计算主要包括以下几个方面：1. 塔径计算：根据流体的流量和操作要求，计算出吸收塔的塔径。
塔径的大小直接影响到液相和气相的接触效果和传质速率。
2. 塔高计算：根据吸收效率、塔径和填料性能等因素，计算出吸收塔的塔高。
塔高的大小决定了流体在塔内停留的时间，对传质效果有重要影响。
3. 填料计算：选择合适的填料材料，并根据填料的性能参数，计算填料层的高度和填料比表面积。
填料的选择和布置对吸收效果有重要影响。
4. 液相和气相流速计算：根据液相和气相的流量和流速要求，计算出液相和气相的流速。
流速的大小会影响到液相和气相的接触程度和传质速率。
5. 塔内压降计算：根据流体的性质和操作要求，计算出吸收塔的压降。
压降的大小对塔的能耗和操作费用有影响。
吸收塔的设计选型和计算是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多个因素。
合理的设计选型和计算可以提高吸收塔的吸收效率和操作性能，降低能耗和成本。
(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。
化工设备常用计算
化工设备常用计算一、设备容积计算设备容积计算是化工设备设计中最基本的计算之一，它用于确定设备的体积，以满足设备的工艺要求。
常见的设备容积计算包括储罐容积计算、反应器容积计算、换热器容积计算等。
储罐容积计算通常是根据储罐的几何形状和尺寸来确定的，如圆柱形储罐的容积计算公式为V=πr²h，其中V为储罐容积，r为储罐底部半径，h为储罐的高度。
反应器容积计算通常是根据反应物的摩尔比以及反应物的摩尔质量来确定的。
反应物的摩尔比与反应的化学方程式相关，而反应物的摩尔质量可以通过元素的定量分析来确定。
换热器容积计算通常是根据换热器传热面积和换热器的传热系数来确定的。
换热器传热面积可以根据传热的热负荷来确定，而传热系数则是根据换热介质的性质和换热器的设计参数来确定。
二、塔板设计计算塔板设计计算是指在化工设备设计中确定塔板的数量和布置方式，以满足塔的分离要求。
塔板设计计算通常包括流量计算、液体下塔速度计算、塔板间液体压降计算等。
流量计算通常是根据塔的输入和输出流量来确定的，以满足塔的分离要求。
流量计算通常基于物质守恒方程和能量平衡方程，可以通过试验或者模拟计算得出。
液体下塔速度计算通常是根据液体在塔板上的停留时间和液体的流动面积来确定的。
液体下塔速度计算通常基于液体通过孔板的流速和孔板的面积，可以通过试验或者模拟计算得出。
塔板间液体压降计算通常是根据液体在塔板上的运动阻力和液体的流动速度来确定的。
塔板间液体压降计算通常基于液体流动的雷诺数和液体运动阻力系数，可以通过试验或者模拟计算得出。
三、塔径计算塔径计算是指在化工设备设计中确定塔的直径，以满足塔的分离要求。
塔径计算通常包括塔的进口流体速度计算、塔板的有效孔径计算、台板封堵高度计算等。
塔的进口流体速度计算通常是根据塔的输入流量和塔的进口面积来确定的。
塔的进口流体速度计算通常基于流体速度和通过面积的比例关系，可以通过试验或者模拟计算得出。
塔板的有效孔径计算通常是根据塔板孔板的孔径和塔板上的气体流速来确定的。
化工设备设计计算书
化工设备设计计算书编辑：二00四年＋月＋八日目录1、目录-----------------------------------------------22、筒体和封头设计的参数选择---------------------------3（一）、设计压力 P---------------------------------3 （二）、设计温度 T---------------------------------3 （三）、许用应力[σ]和安全系数 n-------------------4 （四）、焊接接头系数 ----------------------------6 （五）、壁厚附加量 C ------------------------------7 （六）、直径系列与钢板厚度-------------------------7 （七）、最小壁厚-----------------------------------8 3、筒体与封头的设计及计算-----------------------------9（一）、受内压薄壁园筒的计算公式-------------------9 （二）、半球形封头的计算公式（凹面受压）----------11 （三）、椭圆形封头的壁厚计算----------------------11 （四）、锥形封头的壁厚计算------------------------13 （五）、平板封头的壁厚计算------------------------13 4、化工计算公式及举例--------------------------------16（一）、热位移和热--------------------------------16 （二）、热应力产生的轴向推力----------------------16 （三）、流体管径的计算----------------------------17 （四）、流体管子壁厚计算--------------------------18 （五）、泵的功率和效率计算------------------------19 5、传热学的有关公式及举例----------------------------21（一）、热量衡算----------------------------------21 （二）、传热方程式--------------------------------26 （三）、传热温度差--------------------------------27 （四）、导热方程式和导热系数----------------------30 （五）、给热方程式和给热系数----------------------34 （六）、传热系数----------------------------------40 （七）、污垢热阻----------------------------------48 （八）、管路与设备的热损失和热绝缘----------------50 （九）、加热、冷却和冷凝--------------------------54 （＋）、蒸发--------------------------------------64 6、有关参数------------------------------------------75一般化工设备计算公式及举例筒体和封头设计的参数选择一、设计压力 P设计压力是容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于正常工作情况下容器顶部可能达到的最高压力。
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。
化工设备的工艺设计与选型
化工设备的工艺设计与选型引言化工设备在化工生产过程中发挥着重要的作用。
工艺设计与选型是化工设备的关键环节之一，它直接影响到化工生产过程的效率、安全性和经济性。
本文将探讨化工设备的工艺设计与选型的相关内容，介绍常见的工艺设计方法和选型原则，并给出一些实际应用案例。
一、工艺设计方法1.流程图设计工艺设计的第一步是绘制流程图。
流程图是一种图形化表示化工生产过程的方法，通过图形化的方式展示了原料、能量和信息的流动路径。
绘制流程图可以帮助工程师更好地理解化工过程，找出潜在的问题，并对工艺方案进行优化。
2.物料平衡和能量平衡在工艺设计过程中，需要进行物料平衡和能量平衡计算。
物料平衡计算可以帮助工程师确定原料和产物的流量和组成，以及化工过程中可能出现的损耗和废物产生量。
能量平衡计算可以帮助工程师确定化工过程中需要的能量输入和产生的能量输出，对设备的设计和选型有重要影响。
3.设备设计设备设计是工艺设计的核心环节之一。
在设备设计过程中，需要考虑化工过程的物理和化学特性，选取合适的材料和尺寸，设计合理的结构和工艺参数，以确保设备在化工过程中具有良好的性能和稳定的运行。
4.安全性评估安全性评估是工艺设计过程中必不可少的一步。
通过对工艺参数、材料选择和设备结构等方面的评估，确定化工过程中可能存在的安全隐患，并采取相应的措施，减少事故发生的概率。
常用的安全性评估方法包括HAZOP分析、故障模式与影响分析（FMEA）等。
二、设备选型原则1.工艺需求设备的选型首先要考虑的是该设备能否满足工艺的需求。
不同的化工工艺对设备的要求不同，如流量、压力、温度等参数的要求都可能不同，因此需要根据实际工艺需求选择合适的设备。
2.可靠性设备的可靠性是一个非常重要的考虑因素。
化工生产通常是一个持续运行的过程，设备的故障可能会导致生产中断和经济损失。
因此，选型时需要考虑设备的可靠性指标，如平均无故障时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）等。
化工设备的选型和设计计算知识讲义
化工设备的选型和设计计算知识讲义1. 引言本文档旨在介绍化工设备的选型和设计计算知识。
化工设备的选型和设计是化工工程中非常重要的步骤，直接关系到工程的效率和安全。
本文将从选型和设计计算两个方面进行介绍，并提供一些实际案例进行讲解。
2. 化工设备的选型2.1 设备选型的基本原则化工设备选型的基本原则包括设备的功能要求、工艺条件要求、经济性要求等。
本节将分别介绍这些原则。
2.1.1 设备的功能要求设备的功能要求是选型的首要考虑因素。
在选型时，需要明确设备的工作原理、工作能力、工作条件等。
例如，对于液态反应器，需要考虑反应温度、反应压力、反应物浓度等因素。
2.1.2 工艺条件要求工艺条件要求包括物料性质、物料流量、处理温度、压力等因素。
在选型时，需要根据工艺条件要求来选择合适的设备。
例如，在液态过滤工艺中，需要考虑过滤介质的孔径、工作压差等因素。
2.1.3 经济性要求经济性要求包括设备的价格、维护成本、能耗等因素。
在选型时，需要综合考虑这些经济性要求，并选择经济效益最佳的设备。
例如，在蒸馏塔的选型中，需要考虑设备的能耗和维护成本。
2.2 设备选型的方法设备选型的方法有多种。
本节将介绍几种常用的选型方法。
2.2.1 经验法经验法是一种根据过去的经验来选型的方法。
根据不同的工艺要求和设备类型，可以通过查阅相应的经验数据来进行选型。
经验法在工程实践中广泛应用，并能够快速得到合适的设备。
2.2.2 数值模拟法数值模拟法是一种利用计算机进行设备选型的方法。
通过建立相应的数学模型，并进行数值计算，可以得到最佳的设备。
数值模拟法在计算能力越来越强的今天，已经成为了一种非常常见的选型方法。
2.2.3 实验法实验法是一种通过实验来选型的方法。
通过实验可以得到准确的数据，并能够更好地了解设备的性能。
实验法在新领域或者特殊情况下常常被采用。
2.3 设备选型案例分析本节将通过一些实际案例来进行设备选型的分析和讲解，以帮助读者更好地理解设备选型的过程。
化工设备设计计算书
化工设备设计计算书一、引言二、设计基础1.设计要求：明确化工设备的设计要求，包括工艺参数、工作条件、设计寿命等。
2.材料选择：根据工作条件和工艺要求，选择适合的材料，包括密封材料、耐腐蚀材料等。
3.设计标准：根据国家或行业标准，确定设计的基本参数和规范。
三、设备计算1.设备尺寸计算：根据工艺要求和流体特性，计算设备的长度、直径等尺寸。
2.设备强度计算：根据设计要求和材料特性，计算设备的强度，包括壁厚、承载能力等。
3.传热计算：根据热平衡原理和传热特性，计算设备的传热情况，包括传热面积、换热系数等。
4.流体力学计算：根据流体力学原理，计算设备内流体的压力、速度、阻力等参数。
四、设备结构设计1.设备布局设计：确定设备的整体布局和安装位置，考虑流程连续性和设备之间的连接。
2.设备连接设计：设计设备之间的连接方式和密封形式，确保设备之间的流体不泄漏。
3.设备支撑设计：根据设备重量和工作条件，设计设备的支撑结构，确保设备牢固稳定。
五、设备图纸1.工艺流程图：绘制设备的工艺流程图，明确流体的流动路径和工艺参数。
2.设备总图：绘制设备的总体结构图，包括设备尺寸、连接方式和支撑结构等。
3.零部件图纸：绘制设备的各个零部件图纸，包括尺寸、工艺要求和材料等。
六、安全考虑在设备设计过程中，要考虑设备的安全性，并采取相应的安全措施，包括以下方面：1.材料的选择：选择耐腐蚀、耐高温等特殊材料，确保设备的安全性。
2.设备结构的设计：设计合理的支撑结构和连接方式，确保设备不产生漏气、漏液等安全隐患。
3.设备运行的安全性：考虑设备的工作条件、工艺参数等因素，防止设备因操作不当而引起的事故。
七、设备选型在考虑以上因素的基础上，结合实际情况和经济成本，选取合适的化工设备，包括设备类型、型号、规格等。
八、结论通过本文档中介绍的化工设备设计和计算过程，可以得出合理可靠的化工设备设计，满足工艺要求和安全要求，并具备经济效益。
总结以上，化工设备设计计算书是化工设备设计和计算过程中的重要文档，其内容要求完整且详细，包括设计基础、设备计算、设备结构设计、设备图纸、安全考虑和设备选型等。
化工设备选型及设计计算
• 1、多次旋转的表达方法
– 不平行于基本投影面的结构 – 视图、剖视
• 图例：液面计a、人孔b
– 注意：应避免各结构旋转后 投影重叠
• 图例：接管d
• 2、管口方位的表达方法
– 用粗实线示意画出设备管口 – 标注管口符号及方位角
• 图例： a，b，c，d 90°，150°，225°，315°
Байду номын сангаас
• 3、细部结构的表达方法
4.3 非标标准设备的工艺设计
① 单纯用于贮存原料和成品的贮罐：全厂性的贮罐一般主 张至少有一个月的耗用量贮存；车间的贮罐一般考虑至 少半个月的用量贮存。液体产品贮罐一般设计至少有一 周的产品产量。液体贮罐的装载系数通常可达80％；
②中间贮罐 ：一般考虑一昼夜的产量或发生量；
③计量罐：计量罐的容积一般考虑最少为10~15min，多则2h 的产量的储存。计量耀装载系数一般只考虑60％~70％；
第三节 化工设备的尺寸标注
• 一、尺寸基准的选择
– 设备筒体和封头的轴线或对称中心线 – 设备筒体和封头焊接时所用的环焊缝 – 化工容器中接管法兰的密封面 – 设备安装时所使用的支座底面
（7）汇总列出设备一览表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
4.3.1 贮槽的选型及设计 化工生产中原料、中间物料、产品都需要贮存。用于气体、
液体的容积设备，国内己形成了系列标准。 贮槽设计方法：
（1）汇集工艺设计数据 包括物料衡算和热量衡算， 贮存物料的温度、压力、最高使用温度、最低使用温度， 腐蚀性、毒性、蒸汽压、压力，最大使用进出量、贮罐 的工艺方案等。
– 局部放大图（节点图） – 必须标注名称和绘图比例 – 常用在焊接接头和法兰联接面
吸收塔的设计选型和计算
吸收塔的设计选型和计算吸收塔是一种广泛应用于化工领域的设备，主要用于将废气中的有害物质吸收或吸附，并通过物理或化学方式将其转化为无害物质。
吸收塔的设计选型和计算对于确保设备的效率和安全性非常重要。
本文将探讨吸收塔的设计选型和计算，并提供一些建议和注意事项。
一、吸收塔的设计选型在选择吸收塔的设计方案时，需要考虑以下几个因素：1.废气组成：首先需要了解废气中有害物质的成分和浓度，不同成分的废气需要采用不同的吸收剂和吸收塔设计。
2.废气流量：根据废气流量的大小，确定吸收塔的尺寸和塔筒截面。
3.吸收塔的操作压力：废气的操作压力需要与吸收塔的操作压力相匹配，以确保废气能够有效进入吸收塔并被吸收剂吸收。
4.吸收塔的操作温度：废气的操作温度需要与吸收塔的操作温度相匹配，以确保废气能够与吸收剂充分接触并被吸收。
根据以上因素，可以选择适合的吸收剂和吸收塔类型，如物理吸收塔、化学吸收塔、反应器或吸附剂床等。
同时还需要考虑设备的耐腐蚀性能、操作的方便性以及经济性等。
二、吸收塔的计算在吸收塔的计算过程中，主要涉及以下几个方面：1.塔筒尺寸的计算：根据废气流量和吸收剂流量，计算出塔筒的尺寸、截面积和高度。
(1)塔筒尺寸的计算可以根据设计规范中提供的公式或经验公式进行，也可以通过计算软件进行模拟计算。
(2)应根据所选用的吸收剂类型，合理确定吸收塔的截面形状，如圆形、椭圆形或方形等。
(3)根据吸收剂和废气流量，计算出塔筒内液体或气体相的流速，以确保充分接触和传质。
2.传质的计算：根据质量传递方程，计算吸收塔中吸收剂和废气之间的质量传递速率。
(1)应根据吸收剂和废气之间的浓度差和接触面积，采用质量传递方程进行计算。
(2)根据不同的吸收塔类型，可采用不同的质量传递模型进行计算，如片状模型、湿壁模型、湿塔模型等。
(3)在计算过程中需要考虑吸收剂的流动特性和废气相空隙速度等因素。
3.塔顶排放气体的计算：根据塔顶排放气体的浓度和流量，计算出塔顶的压力损失和排放气体的处理方式。
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。
化工设备的计算
化工设备的计算化工设备是化工过程中必不可少的一部分，负责实现化工物质的混合、反应、分离、蒸馏等过程。
化工设备的计算是化工设计和生产过程中非常重要的一环。
本文将介绍化工设备的计算方法、计算原则以及常见的计算问题。
一、化工设备的计算方法1. 容积计算容积计算是计算化工设备容积大小的方法。
在化工设备中，容积大小对于反应速率、反应效果等都有着非常大的影响。
容积计算需要考虑多种因素，如反应物的量、反应速率、反应温度、反应时间等等。
通常采用数值计算或试验测定的方式来实现。
2. 柱塔计算柱塔计算是计算化工分离设备中塔的大小、填料数量、塔板数量等的方法。
柱塔计算需要考虑到物质流量、温度、压力等因素，以及填料类型、塔板类型等因素。
通常采用经验计算、数值计算等多种方法来进行。
3. 熱傳計算熱傳計算是计算化工设备中的传热过程的方法。
在化工过程中，往往需要将热量传递给反应或分离设备，或者从这些设备中取出热能。
熱傳計算需要考虑到多种因素，如传热系数、传热面积、传热介质等等。
通常采用数值计算、经验计算等方法来进行。
二、化工设备的计算原则1. 安全性原则化工设备的计算一定要确保其安全性。
化工设备通常以高温、高压、易燃、易爆等特点而著称，因此在计算时必须考虑到一系列的安全措施，如防爆措施、操作规程等等。
2. 经济性原则化工设备的计算一定要充分考虑到经济方面。
在化工生产环节中，设备是生产过程中的一个重要环节，然而设备也是生产成本的主要来源。
因此，在设计和计算化工设备时，需要充分考虑到经济性原则，减少成本，提高效益。
3. 环保性原则化工设备的计算一定要充分考虑到环保方面。
化工生产通常会产生很多有害物质，如果不进行合理的处理，将对环境造成不良影响。
因此，在设计和计算化工设备时，需要充分考虑到环保性原则，减少对环境的不良影响。
三、化工设备计算存在的问题1. 计算不精确化工设备的计算通常是基于理论模型或经验公式进行的，因此存在一定的误差。
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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
化工设备概况
化工设备是组成化工装置的基本单元，工程 设计的基础
从设计角度分类 标准设备（定型设备） 非标准设备（非定型设备）
标准设备
成批、系列生产的设备，可现成购买。 标准设备有产品目录或手册样本，有各种 型号，有不同生产厂家。 工艺设计的任务是根据生产需要，计 算并选择某种型号，以便订货。
C.贮罐尺寸的确定 定型设备 根据手册查出标准化设备 非标准设备 考虑装料系数Ф的高径比H：D
装料系数：防止物料溢出安全系数
贮槽、计量槽Ф=0.8~0.9，
搅拌反应器取Ф=0.7~0.85
沸腾操作或易起泡设备Ф=0.4~0.6
高径比 一般取H：D=1~2
D.管口方位确定
• 管口主要有：进料、出料、温度、压力等 • 保留一定数目的备用孔 • 根据贮罐大小流量决定管口尺寸数量，管口方位 利于工艺管道布置
压缩和排气过程。
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
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）
换热器任务和换热器的结构，采用并流、逆流或 错流、折流等。 ⑥ 确定和计算平均温差△Tm。 ⑦ 计算热负荷Q、流体给热系数a 可用粗略估计的 方法，估算管内和管间流体的给热系数α1，α2 。
⑧ 估计污垢热阻系数并初算出传热系数K，K值可查阅，
也可用经验公式计算。 ⑨ 算出传热面积 A； ⑩ 调整温度差劲，再算一次传热面积A； ⑾ 选用系列换热器，根据计算的换热器面积，并考虑 10—25%的安全系数，确定换热面积A。从国家标准 系列换热器型号中选择符合工艺要求和车间布置
B.离心式压缩机的型号选择 （1）图表选型 通过厂家提供的曲线图选择型号和功率计算 （2）估算法选型 计算的数据有：气体常数、绝热指数、压缩 指数、进口气体实际流量、总压缩比、转 速、轴功率等
C.活塞式压缩机的型号选择 （1）一般原则 技术参数选择和结构参数选择，满足工艺 要求、气体物性要求 （2）选型基本数据 • 气体性质和吸气状态 • 生产规模或流程需要总供气量 • 流程需要排气压力 • 排气温度 （3）化工特殊介质使用压缩机的选择
鼓风机
旋转式（罗茨鼓风机）
离心式（离心鼓风）
压缩机
A.分类
容积式 往复式（活塞式、膜式） 回转式（滑片式、螺杆式、转子式） 速度式
轴流式 离心式 混流式
B.活塞式空气压缩机
（1）中小型活塞式机类型 a）L型、V型、W型、卧式、立式等 b）水冷式、空冷式、单级、多级等 （2）工作原理 （3）技术指标：排气量、排气压力、进出口 气体温度、冷却水用量时，主轴带动叶轮旋转，空气自轴进入以很高 速度被离心力甩出叶轮，进入流通面积慢慢扩大的 扩压器中，时气体的速度降低而压力提高
D.螺杆式空气压缩机
螺杆式空气压缩机依靠螺旋形转子相互啮合而进行
气体压缩的。在∞形汽缸中平行放置两个高速回转、 按一定转动比相互啮合的螺旋形转子，形成进气、
B.技术指标
（1）型号
IH 50— 32— 160 A
叶轮直径第一次切割 叶轮名义直径（mm） 泵排出口直径（mm） 泵吸入口直径（mm） 泵的型号代号
（2）扬程 （3）流量 （4）必需汽蚀余量（NPSHr） （5）功率与效率 C.其他形式的泵
油泵 耐腐蚀泵 液下泵 屏蔽泵 隔膜泵 计量泵 齿轮泵 螺杆泵 旋涡泵 轴流泵
工艺设备的选型原则 合理性：满足工艺要求，设备与工艺 流程、生产规模、工艺操作条件、工艺 控制水平相适应。 先进性：设备运转可靠、自控水平、 生产能力、转化率、收率、效率要尽可 能达到先进水平。
安全性： 经济性： 系统性：不妨碍整个系统优化，保留适 当裕量。
5.1 物料输送设备
分类:
工艺用途 加热器、冷却器、蒸发器、空冷器等 冷热交换方法 间壁式、直接式、蓄热式
蛇管式或者沉浸式：管内液体冷却、或者管外流体加热冷却 等。反应釜传热沟件 A.管式换热器 间 壁 式 B.板式换热器 套管式：冷却冷凝用、或者预热。实现严格的逆流操作 列管式：分为固定管板式（管壳温差小，管间走清洁液体）、带温 差补偿式换热器（管壳温差大，能降低消除温差压力）。 螺旋板式：严格逆流操作，自洁、回收低温热能 成形板式：拆洗方便、传热面因需增减。用于温度、压力低液－ 液交换，粘性大液体 板翅式：结构紧凑、传热好、流体阻力大、内部坏了无法重修。 用于制氧和低温场合。
风筒式
干湿式
冷却塔组成
淋水装置 配水系统 通风设备 空气分配装置 通风筒 除水器 塔体 集水池 输水系统 其他设施
空冷器
以空气作为冷却介质，对流经管内热 流体进行冷却。广泛应用于炼油、石 油化工、有机化工等行业。
5.3.2 管壳式换热器设计
① 汇总设计数据 分析设计任务
数据是根据物料衡算和工艺物料要求特性、流量、
C.立式圆筒形固定顶贮罐系列（HG21502.1-92） 适用贮存石油产品及化工产品。 公称容积100~30000m3 设计温度-19~150℃ D.立式圆筒形内浮顶贮罐系列（HG21502.2-92） 适用贮存易挥发石油、石油产品及化工产品。 公称容积100~30000m3 设计温度-19~80℃
E.确定容器的支承方式 F.绘制设备草图（条件图）
非标准设备，向设计人员提出设计要求
标注尺寸
标准设备，参照手册标准
5.3 换热设备
热交换器是化工、炼油和食品等工业部 门广泛应用的通用设备，在化工厂中传热设备 占着极为重要的地位，合理 地选用和使用热 交换器，可节省投资，降低能耗。
5.3.1 化工生产中的换热设备 换热设备分类
5.1.2 气体输送、压缩设备
通风机 鼓风机 压缩机 真空泵
通风机
低压离心通风机 风压≤1KPa
中压离心通风机 风压1KPa~ 3KPa
高压离心通风机 风压3KPa~ 15KPa
型号表示
9—19 No7.1—A
传动方式（有ABCD四种） 机号（数字表示叶轮直径mm/100） 型号代号（9 – 19 为高压离心式通风机）
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。
H.搪玻璃换热器（碟片式冷凝器、套筒式、列管式）
I.石墨换热器（列管式、YKA型圆块孔式、矩形孔式、列管式 石墨降膜吸收器） J.散热器
工业炉
工业炉分类 ３
直接加热固 体型 连续加热炉 隧道式窑炉 间歇加热炉
１
２
４
间接加热 固体型 马弗炉 直立式炉
５
回转炉型
加热流体型 熔融固体 型 釜式炉 火管锅炉 水管锅炉 管式炉 平射炉型 平炉型 转炉型
（立式或卧式长度）的换热器，并确定台数。
⑿ 验算压力降 不符合要求，要重新选择。 ⒀ 画出换热器设备草图，向设备机械人员完成换热器 的详细部件设计
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