化工设备的计算
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。
化工设备的计算
化工设备的计算1. 引言化工设备是化工生产过程中不可或缺的一部分。
在进行化工设备设计和操作时，需要进行各种计算来确保设备的安全、可靠和高效运行。
本文将介绍几种常见的化工设备计算方法，包括压力容器的计算、换热器的计算、反应器的计算以及离心机的计算。
2. 压力容器的计算压力容器在化工生产中常用于贮存、反应和分离等工艺过程。
在进行压力容器设计时，需要考虑到容器内部的压力、温度、介质以及结构的强度。
以下为几种常见的压力容器计算方法：2.1 壁厚计算根据ASME标准，压力容器的壁厚计算可通过以下公式进行：t = (P * R) / (S * F)其中，t为壁厚，P为内压力，R为容器的半径，S为容器材料的应力强度，F为安全系数。
2.2 异性薄壁压力容器计算若压力容器是异性薄壁结构，则可使用以下公式进行计算：t = (R * P * (D1 * D2) ^ 0.5) / (S * F)其中，t为壁厚，R为容器的半径，P为内压力，D1和D2分别为容器两个主要方向的半径和直径，S为容器材料的应力强度，F为安全系数。
3. 换热器的计算换热器用于实现热量传递的设备。
在进行换热器设计时，需要计算热量传递系数、传热面积等参数。
3.1 传热系数计算在流体流过管内换热器时，传热系数可通过Nu 数来计算，该数值可通过以下公式求得：Nu = h * D / λ其中，Nu为Nu数，h为传热系数，D为管内直径，λ为流体的导热系数。
3.2 传热面积计算传热面积可通过以下公式计算：A = Q / (U * ΔT)其中，A为传热面积，Q为传热速率，U为整体传热系数，ΔT为热源与冷源之间的温差。
反应器用于进行化学反应的设备。
在进行反应器设计时，需要考虑到反应物的摩尔比、反应速率等参数。
4.1 反应物的摩尔比计算反应物的摩尔比可以通过化学方程式来计算，以确定摩尔数之间的比例关系。
反应速率可通过理论计算和实验测量两种方法得到。
理论计算可根据反应动力学方程和反应物摩尔比来推导。
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
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。
化工设备的计算
一般化工和设备的设计及其计算编辑：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。
化工装置负荷计算公式
化工装置负荷计算公式负荷计算公式：有功功率：P30=Pe·Kd。
无功功率：Q30=P30·tanφ。
视在功率：S3O=P30/Cosφ。
计算电流：I30=S30/√3UN。
其中：Pe为设备容量，Kd为需要系数，即用电设备组的需要系数，为用电设备组的半小时最大负荷与其设备容量的比值。
cosφ为用电设备组的平均功率因数，Un为用电设备组的额定电压。
负荷计算的入门基础知识负荷计算是电气设计人员必须掌握的一必修课，选导体、设备还有保护开关的选择，电网系统分析，都离不开负荷计算的内容，为此特意总结9个负荷计算的入门基础知识，分享给大家，希望能在工作和学习中作为一份参考。
1 什么是负荷计算？计算负荷是将实际负荷转换成一种假想的持续负荷的计算方法。
实际负荷中有不间断工作的，也有随机变化的，利用负荷计算将它们进行归一化的处理。
2 负荷计算的目的是什么？负荷计算的目的是为供配电设计提供所需要的各项数据。
例如，在选变压器容量的时候，需要利用负荷计算的方法得到待选供电区域的负荷有功功率、无功功率和视在功率。
3 负荷计算的内容是什么？求取各种电气物理量，例如负荷有功功率、无功功率、视在功率、尖峰电流、电网损耗等等。
4 负荷计算的方法有哪些？主要的负荷计算方法有：（1）单位指标法；（2）需要系数法；（3）利用系数法；5 如何选用负荷计算的方法？1）单位指标法：适用于负荷功率不明确的各类项目，多用于在项目前期方案的初步估算；2）需要系数法：适用于各种负荷已知的项目，多用于初设阶段设计、照明负荷统计和高压系统，另外，5台以下设备不宜使用此方法；3）利用系数法：特别适用于工业企业电力负荷计算。
6 如何利用单位指标法求计算负荷？单位指标法包括三种方法，分别是负荷密度指标法、综合单位指标法和单位产品耗电量法。
负荷密度指标法计算公式：综合单位指标法：单位产品耗电量法：7 如何利用需要系数法求计算负荷？需要系数法三要素：1）需要系数；2）设备功率计算；3）同时系数选取；主要计算公式：8 如何使用利用系数法求计算负荷？利用系数法三要素：1）利用系数；2）设备有效台数；3）最大系数；主要计算公式：9 配电线路尖峰电流如何计算？尖峰电流主要是由于配电线路上电动机、变压器等带有冲击性负荷设备工作时产生的冲击电流。
化工设备设计基础塔设备强度设计计算
M M
ii W
ii E
Me
0.25M
ii W
Me
(取大值)
水压试验时间人为选定且时间较 短，在试验情况下最大弯矩取值
M ii max
0.3M
ii W
Me
最大弯矩在筒体中引起轴向应力
3
4M
ii max
Di2 ei
㈣ 筒体壁厚效核
１．最大轴向组合应力旳计算
内压塔设备
外压塔设备
正常操作 停修
正常操作
（1）水平风力旳计算
迎风面产生风压。与风速、
空气密度、地域和季节有关。
各地离地面10m处30年一遇
10分钟内平均风速最大值作为计算风压，
得到该地域旳基本风压q0，见表4-26。
风速随处面高度而变化。塔高于10m，应 分段计算风载荷，视离地面高度旳不同乘
以高度变化系数fi，见表4-27。
风压还与塔高度、直径、形状以及自振周 期有关。两相邻计算截面间旳水平风力为：
有多种振型，任意高度hK处集 中质量mK引起基本振型旳水平 地震力 FK1 Cza1hK1mK g
FK1-mK引起旳基本振型水平地震力 Cz-综合影响系数，直立圆筒Cz=0.5；
mK-距离地面hK处旳集中质量；
n
h1.5 K
mi
h1.5 i
hK1-基本振型参加系数， hK1
i 1
n
mi hi3
1、群座体与塔体对接焊缝
J-J截面旳拉应力校核
2、群座体与塔体搭接焊缝
J-J截面旳剪应力校核
思索题：
1.自支撑式塔设备设计时需要 考虑哪些载荷？
2.简述内压塔操作时旳危险工 况及强度校合条件。
一种是圆筒形， 一种是圆锥形。
第二章化工设备强度计算基础
第⼆章化⼯设备强度计算基础第⼆章化⼯设备强度计算基础第⼀节典型回转薄壳应⼒分析⼀、回转薄壳的形成及⼏何特性。
1、形成：任⼀平⾯曲线绕同平⾯内的⼀直成旋转⽽成的曲⾯称之为回转曲⾯。
其中：直成称为回转曲⾯的轴；侥轴旋转⽽成平⾯曲线称为母线。
对于回转壳体：壳体外径io D D —内径≤1.2时，称回转薄壁壳体（只讨论薄壳的应⼒分析）。
⼆、第⼀曲半径、第⼆曲率半径。
R1为第⼀半径。
R2为第⼆曲毕半径。
同⼀点的第⼀曲毕半径与第⼆曲毕半径都在该点的法线上。
通过图a 可得r=R2sin4i 当所⽰半径为R 的圆筒形壳体，经线条体直其上任⼀点M 处的第⼀曲毕半径R1=20，与径线垂直的平⾯切割中间⾯形成曲线也是⼀个平⾏圆，故第⼆曲毕半径与平⾏圆半径相等。
所以R2= r =R R1=∞,与径线垂直的平⾯切割中间⽽形成曲线也是⼀个平⾏圆，故第⼆曲毕半径与平⾏圆半径相等。
所以R2= r =R R1=∞ 圆筒形ii 当所⽰贺锥形壳体，径线为与旋转轴相交的直线，其第⼀曲毕半径R1=∞，R2的曲毕径如图求得：R2=x r cos =Ltacnxiii 当图⽰半径R 的圆球形壳体，其半径成为半圆曲线，与径线垂直的平⾯就是半径所在平⾯，所以：R1=R2=R三、承受⽓压回转薄壳的受⼒分析1、先根跟⼯程⼒学的基本⽅法对圆筒形壳体和球形壳体进⾏应⼒分析，再研究圆锥形壳体和隋圆形壳体。
假设壳体材料连续、均匀、名向同性；受⼒后的变形是强性⼩变形。
以圆筒形壳体为例分析受⼒对于薄壁圆筒形壳体是由圆筒和封头组成，有内压使⽤时其直径必增⼤，长度也会增加在远离圆筒封头的壳体中取⼀数圆弧进⾏分析，发现受压前后圆周⽅向的变形等弧疫和AB 弧疫和B A ''弧疫是不相等的，如下图，说明左圆周的切线⽅向有拉应⼒存在。
即环向应⼒2同时，由于内压作⽤于两端封头，使圆筒体交长沿轴向必存在拉应⼒；即轴向（径向）应⼒1表除了上述的应⼒之外，壳体沿壁厚⽅向还有径向应⼒r 和弯曲应⼒，组在薄壁壳体中忽略不计。
化工厂工程报价单反应器和分离设备的成本计算
化工厂工程报价单反应器和分离设备的成本计算一、引言在化工厂工程项目中，反应器和分离设备是重要的核心设备，其成本计算对于项目投资和经济分析具有重要意义。
本文将从成本计算的角度出发，探讨反应器和分离设备在化工厂工程项目中的计算方法。
二、反应器的成本计算反应器是化工过程中起关键作用的设备之一，其成本计算主要包括材料成本、制造成本和运输安装成本。
1. 材料成本反应器的材料成本是指用于制造反应器的原材料成本，包括金属材料、密封材料、保温材料等。
材料成本的计算需要考虑材料的种类、规格和数量，并结合市场行情进行综合计算。
2. 制造成本制造成本是指在制造过程中发生的各项费用，包括人工费用、设备折旧费用、能源费用等。
制造成本的计算需要考虑工艺流程、设备数量和设备规格等因素，并结合企业实际情况进行具体计算。
3. 运输安装成本运输安装成本是指将反应器从制造厂家运输到化工厂现场并进行安装所产生的费用，包括运输费用、起重机械费用、安装工程费用等。
运输安装成本的计算需要考虑运输距离、设备重量和安装难易程度等因素，并结合实际运输和安装情况进行具体计算。
三、分离设备的成本计算分离设备在化工生产中用于物质的分离和精制，其成本计算主要包括材料成本、制造成本和运输安装成本。
1. 材料成本分离设备的材料成本包括金属材料、隔离材料、耐磨材料等，计算方法与反应器的材料成本类似。
2. 制造成本分离设备的制造成本包括人工费用、设备折旧费用、能源费用等，计算方法与反应器的制造成本类似。
3. 运输安装成本分离设备的运输安装成本包括运输费用、起重机械费用、安装工程费用等，计算方法与反应器的运输安装成本类似。
四、成本计算方法的案例分析以化工厂某项目的一个反应器和一个分离设备为例进行成本计算。
1. 反应器成本计算材料成本：假设反应器材料为不锈钢，规格为直径2米，高度3米，根据市场行情计算所需的不锈钢材料成本为10000元。
制造成本：根据工艺流程要求，制造一台该规格反应器的制造成本为6000元。
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
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。
特定化工设备现价计算公式
特定化工设备现价计算公式在化工行业中，设备的购买和投资是非常重要的一环。
特定化工设备的现价计算是一项关键的工作，它可以帮助企业合理评估设备的投资价值，从而做出正确的决策。
本文将介绍特定化工设备现价计算的公式及其应用。
一、特定化工设备现价计算公式。
特定化工设备的现价计算公式可以用以下的数学公式表示：现价 = 折现值 + 残值。
其中，折现值是指设备未来现金流量的现值，残值是指设备在使用寿命结束后的价值。
折现值的计算公式为：折现值 = ∑(Rt / (1 + i)^t)。
其中，Rt为设备在第t年的现金流量，i为折现率，t为年数。
残值的计算公式为：残值 = 设备原价 (1 折旧率)^n。
其中，折旧率为设备每年的折旧率，n为设备的使用寿命。
二、特定化工设备现价计算的应用。
特定化工设备现价计算公式的应用可以帮助企业在设备购买时做出正确的决策。
通过计算设备的现价，企业可以评估设备的投资价值，从而确定是否值得购买该设备。
现值。
然后再根据设备的使用寿命和折旧率，计算出设备的残值。
将折现值和残值相加，就可以得到设备的现价。
通过特定化工设备现价计算公式的应用，企业可以更加准确地评估设备的投资价值，从而避免因设备投资不当而造成的损失。
三、特定化工设备现价计算的实例分析。
假设某化工企业需要购买一台特定化工设备，该设备的原价为100万元，使用寿命为5年，折旧率为20%。
根据企业的财务预测，该设备每年的现金流量分别为20万元、25万元、30万元、35万元和40万元，折现率为10%。
根据上述数据，可以先计算出设备的折现值：折现值 = 20 / (1 + 0.1)^1 + 25 / (1 + 0.1)^2 + 30 / (1 + 0.1)^3 + 35 / (1 + 0.1)^4 + 40 / (1 + 0.1)^5 ≈ 114.2万元。
然后再计算出设备的残值：残值 = 100 (1 0.2)^5 ≈ 32万元。
最后将折现值和残值相加，就可以得到设备的现价：现价 = 114.2 + 32 ≈ 146.2万元。
化工设备的选型和设计计算
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
输送介质与泵材料的关系:
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。
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素； 2、考虑选择卧式、立式和其它形式（管道式、直角式、弯角式、转角式、平行式、垂直式、直立式、潜水式、便拆式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式、充油式、充水温式）。 卧式泵拆卸方便：（1）易管理、但体积大；（2）价格较贵；（3）需很大占地面积； 立式泵：（1）很多情况下叶轮淹没在水中；（2）任何时候可以启动；（3）便于远程控制；（4）紧凑，安装面积小；（5）价格较便宜。
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
泵的选择:
流量V [m3/s] 压头H [mH2o] 轴功率N [kW] 效率[%]
性能参数：
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。
特性曲线：
离心泵的特性曲线
§5.1 物料输送设备
§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。
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。
化工搅拌设备功率计算例题
化工搅拌设备功率计算例题
化工设备搅拌功率的计算：
P，搅拌功率单位：W或kW 定义：搅拌器以既定转速旋转时，克服介质阻力对液体做功并使之发生流动所需的功率。
又称轴功率。
如何将功率消耗和其它参数联系起来，建立功率关联式？因次分析法(量纲分析法) 搅拌功率准数NP的求解Re<10 粘滞力主导，层流X=-1，Np=C Re-1 Re>104 惯性力主导，充分湍流X=0，Np=C NP不随Re的增加而改变，但随着K而改变。
发酵罐中发酵液大多处于湍流状态！涡轮搅拌器迈凯尔经验式搅拌功率计算步骤例题，书P123，习题9 某细菌醪发酵罐罐直径D＝1.8(m) 圆盘六弯叶涡轮直径Di ＝0.60m，一只涡轮罐内装四块标准挡板搅拌器转速N＝168r／min 通气量Q＝1.42m3／min(已换算为罐内状态的流量) 罐压P＝1.5 ×105Pa 醪液粘度μ＝1.96×10-3N·s／m2 醪液密度ρ＝1020kg／m3 要求计算Pg (1)计算Re Re=Di2nρ/μ= 5.25×104 (2)由NP~ Re查NP 圆盘六弯叶涡轮NP =4.8 (3)计算P0 P0=NPDi5n3ρ= 8.18（kW）。
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一般化工和设备的设计及其计算编辑：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。
在相应设计温度下，确定容器壳壁计算厚度及其它元件尺寸时，还需要考虑液柱的静压、重量、风载荷、地震、温差及附件重量等等载荷，因此必须结合具体情况进行分析。
用于强度计算的压力称计算压力。
设计压力的取值如下：P-----设计压力 Pw-----工作压力1、装有安全泄放装置：P＝1.05～1.10Pw2、外压容器：P＝可取略大于可能产生的内外压力差3、真空容器：P＝（1）无安全控制装置取0.1MPa（2）装备安全控制装置取1.25倍的最大内外压力差或0.1MPa两者中的较小值4、装有液化气体容器：P＝根据容器可能达到的最高温度来确定（设置在地面的容器可按不低于40℃时的气体压力来考虑）4、装有爆炸性介质并装有爆破片的容器：P =取爆破片计算爆破压力加上爆破片制造范围的上限二、设计温度 T设计温度系指容器在工作过程中在相应的工作压力下壳壁元件金属可能达到的最高或最低温度。
容器的壁温可以由实验或由化工传热过程计算确定，若无法预计壁温，可参照下列设计决定温度：1、不被加热或冷却的器壁，壁外无保温：T＝取介质的最高或最低温度2、用蒸汽、热水或其它液体介质加热或冷却的器壁：T＝取加热介质的最高温度或冷却介质的最低温度。
3、用可燃气体加热或用电加热的器壁：T＝器壁裸露在大气中取t介＋20℃，直接受影响器壁取介质温度t 介＋50℃，载热体温度超过600℃取≥t介＋100℃。
设计温度不低于250℃。
三、许用应力 [σ]和安全系数 n材料的许用应力是以材料的极限应力为依据，并选择合理的安全系数后而得，即：[σ]＝极限应力/安全系数对于低碳钢一类的塑性材料制的容器，采用屈服强度σs作为计算许用压力的极限应力，但在实际应用中还常常用强度极限σh作为极限应力来计算。
当碳素钢或低合金钢的温度超过420℃，低合金铬钼钢超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃的情况下，必须同时考虑蠕变极限来确定许用应力。
对于化工容器常以在一定温度下经过10万小时产生1％变形时的应力定为材料在该温度下的蠕变极限，σn t表示。
这时的蠕变速度为1％/105＝10-7mm/（mm.h）。
对于同一材料在同一温度下，蠕变速度不同，则蠕变极限也不同。
目前确定许用应力的极限应力值比较多的是采用持久极限来代替蠕变极限。
这是因为对于蠕变只规定了蠕变速度，设计的容器在使用过程中会不断伸长，材料在高温下的延伸率较常温时小得多，往往在小变形情况下就发生断裂。
所以只有当无持久极限数据时，才按蠕变极限来计算。
持久极限是在某一温度条件下，达到额定时间（一般为10万小时）材料产生断裂时的应力，以σD t表示。
综上所述，对于钢制压力容器，许用应力取下列中的最小值：[σ]＝σb/n b[σ]＝σs（σ0.2）/n s[σ]＝σt s（σt0.2）/n s[σ]＝σt D/n D或[σ]＝σt n/n n式中：n b，n s，n D，n n为相应的安全系数。
目前，GB150对中低压容器所取的安全系数如下：⑴对常温下的最低抗拉强度σb取安全系数n b≥3⑵对常温或设计温度下的最低屈服点σs或σt s，（σ0.2）或σt s（σt0.2）取安全系数①对碳素钢，低合金钢n s≥1.6②对高合金钢n s≥1.5⑶对设计温度下的持久强度（经过10万小时断裂）σt D平均值取安全系数n D≥1.5⑷对设计温度下的蠕变极限σt n（在10万小时下蠕变率为1％）取安全系数n n≥1.5以上安全系数对碳素钢，低合金钢，高合金钢均适用。
[σ]-----许用应力，对于普通钢材以强度极限为计算基础的安全系数n b＝4，屈强比在70％以上的钢材，以屈服极限为计算基础的安全系数n s＝2.5。
目前常用钢材的最低许用应力举例如下：⑴、Q235[σ]=σb/ n b＝375/3＝125.0 MPa⑵、16Mn[σ]=σb/ n b＝510/3＝170.0 MPa⑶、0Cr19Ni9 （304）[σ]=σb/ n b＝520/3＝173.4 MPa⑷、1Cr18Ni9Ti （321）[σ]=σb/ n b＝540/3＝180.0 MPa⑸、0Cr17Ni12Mo2 （316）[σ]=σb/ n b＝520/3＝173.4 MPa⑹、00Cr17Ni14Mo2 （316L）[σ]=σb/ n b＝520/3＝173.4 MPa[σ]-----许用应力在工程计算中取安全系数 n b＝4 上列各式计算如下：⑴、Q235[σ]=σb/ n b＝375/4＝93.75 MPa⑵、16Mn[σ]=σb/ n b＝510/4＝127.5MPa⑶、0Cr19Ni9 （304）[σ]=σb/ n b＝520/4＝130.0 MPa⑷、1Cr18Ni9Ti （321）[σ]=σb/ n b＝540/4＝135.0MPa⑸、0Cr17Ni12Mo2 （316）[σ]=σb/ n b＝520/4＝130.0 MPa⑹、00Cr17Ni14Mo2 （316L）[σ]=σb/ n b＝520/4＝130.0 MPa四、焊接接头系数焊缝区是容器上强度比较薄弱的地方。
焊缝区强度降低的原因在于焊接时可能出现缺陷；焊接热影响区往往形成粗大晶粒区而使强度和塑性降低；由于结构钢性约束造成焊接内应力过大。
焊接区强度主要决定于熔焊金属，焊缝结构和施焊质量。
因此在设计时应考虑母材的可焊性与焊接件的结构，选择适当的焊条和焊接工艺，而后按焊接接头型式和焊缝的无损探伤检验要求，选取焊接接头系数。
推荐的焊接接头系数如下：⑴、双面焊的对接焊缝：①100％无损探伤＝1.0②局部无损探伤＝0.85⑵、单面焊的对接焊缝：①100％无损探伤＝0.9②局部无损探伤＝0.8⑶、双面焊的对接焊缝：无无损探伤＝0.8⑷、单面焊的对接焊缝：无无损探伤＝0.6五、壁厚附加量 C容器壁厚附加量主要考虑介质的腐蚀裕度 C2和钢板的负偏差 C1 即：C＝C1＋C2⑴、腐蚀裕度腐蚀裕度由介质对材料的均匀腐蚀速率与容器的设计寿命决定。
C2＝KsBKs为腐蚀速率（mm/a），查材料腐蚀手册或由实验确定。
B为容器的设计寿命，通常为 10～15年。
当材料的腐蚀速度为 0.05～0.1mm/a时，考虑单面腐蚀取C2＝1～2mm；双面腐蚀取 C2＝2～4mm。
当材料的 Ks＜0.05mm/a，考虑单面腐蚀取 C2＝1mm；双面腐蚀取 C2＝2mm。
对不锈钢，当介质的腐蚀性极微时取 C2＝0。
⑵、钢板负偏差钢板厚度的负偏差如下：钢板厚度：2.5 2.8～3 3.2～3.5 4.5～5.5 6～7 8～25负偏差：0.2 0.22 0.25 0.3 0.5 0.6设计一般可取 C1＝0.5～1.0mm六、直径系列与钢板厚度压力容器的直径由生产需要确定，当必须考虑标准化的系列尺寸。
常用内径系列如下：300400 500 600 700 800 900 1000 1200 14001600 1800 2000 2200 2400 2800 3000 32003400 3600 3800 4000括号内的尺寸一般不考虑：（350 450 550 650 110015001700 1900 2100 2300）1501钢板厚度应符合冶金产品的标准。