第四章设备的工艺设计与选型
化工设计 第四章 设备工艺设计 2015 (二)( ASPEN Plus 设计精馏塔)
31
3 RadFrac——配置（4收敛方法） 收敛方法从六个选项中选择一种： 1、标准方法（Standard） 2、石油/宽沸程（Petroleum/Wide-Boiling） 3、强非理想液相（Strongly Non-ideal Liquid） 4、共沸体系（Azeotropic） 5、深度冷冻体系（Cryogenic） 6、用户定义（Custom）
1、釜式再沸器（Kettle）
2、热虹吸式再沸器（Thermosyphon）
3、无再沸器 (None)
化工设计
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3 RadFrac——配置（4有效相态） 有效相态从四个选项中选择一种： 1、汽-液（Vapor-Liquid） 2、汽-液-液（Vapor-Liquid -Liquid ） 3、汽-液- 冷凝器游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterCondensor） 4、汽-液- 任意塔板游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage）
化工设计
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3 RadFrac——压强（2）
冷凝器压力
PN2塔顶压力
全塔压降= 塔底-塔顶
化工设计
39
3 RadFrac——冷凝器（1）
冷凝器设定有两组参数：
1、冷凝器指标（Condenser Specification）
仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温 度（Temperature）和蒸汽分率（Vapor Fraction）两个参数之一。
在Specification表单中设定以下参数： 理论板数 Number of stages 加料板位置 Feed stage 回流比 Reflux ratio 馏出物/进料摩尔比
冷凝器类型 冷凝器压强 再沸器压强
【天津工业大学】精品课程《化工设计》--全册课件
(3)采用先进的科学技术，努力提高商品设计的质量，使设 计做到标准规范，切合实际，技术先进，经济合理，安 全适用，使建设项目的技术经济指标达到先进水平。
(4)设计使用的基础资料要准确、可靠，各种数据和技术条 件要正确、切合实际；文字说明要清楚、确切，图纸要 清晰、正确，避免出现重大设计错误。
设计（建设）前期 设计期
设计后期（建设期）
初步设计 施工图设计
投产
试车验收
施工安装 人员培训
《化工设计》
化工设计阶段的划分
1.国外设计阶段的划分 国际上通常把全部设计过程划分为由专利 商承担的工艺包(基础设计)和由工程公司 承担的工程设计两大设计阶段。 工程设计又划分为：工艺设计、基础工程 设计和详细工程设计三个阶段。
对在技术比较简单和比较成熟的，生产规模较小的 工厂或个别车间，以及技术改造与技术措施比较成熟的， 为了简化设计，缩短设计时间，可分为二个阶段设计， 即技术设计和施工图设计二个阶段。
《化工设计》
通过该课程的学习，使学生具备化学工程师的基本 理论素质，今后无论对学生考研，还是参加工作都将是 大有意义的。
《化工设计》
化工设计概念
“化工设计” 是根据一个化学反应或过程设计
出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进 性、可靠性和经济的可行性，再根据工艺流程 及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等， 进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求， 工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作， 最终使这个工厂建成投产，这种设计全过程称 为“化工设计”。
《化工设原计理》
第一章 化工设计程序和内容
化工设备的工艺设计
6. 结构设计 在设备型式及主要尺寸已定的基础上，根据各种设备常用结构，
参考有关资料与规范，详细设计设备各零部件的结构尺寸。如填 料塔要设计液体分布器、再分布器、填料支承、填料压板和各种 接口等；板式塔要确定塔板布置、溢流管、各种进出料口结构、 塔板支承、液体收集器与侧线出入口和破沫网等。还有各种构件 的材料选择、壁厚计算，塔板、塔盘等的机械设计；各种辅助结 构如支座、吊架、保温支架等的设计；内件与管口方位设计；全 设备总装配图及零件图绘制；全设备材料表。
3.2.2 鼓风机
➢ 化工厂中常用的鼓风机 有旋转式和离心式两类 。
罗茨鼓风机是旋转式鼓 风机中应用最广的一种, 外形如图5-4所示.罗茨鼓 风机的风量为2-500m3／ min，出口压强不超过 81KPa(表压)。出口压强 大高,则泄漏量增加,效率 降低。罗茨鼓风机工作 时,温度不能超85℃,否则 易田转子受热膨胀而发 生卡住现象。
技术指标
型号:以圆型单级单吸离心泵为例说明泵 的型号标志如下:பைடு நூலகம்
扬程：泵在输送单位液体量时,泵出口能量的增加值,包 括液体静压头、速度头及几何位能等能量增加值总和 ，以m液柱表示
流量：泵在单位时间内抽吸或排送液体的体积数称为 流量，以m3/h或L/s表示。必需汽蚀余量(NPSHr)：为 使泵在工作时不产生汽蚀现象，泵进口处必需具有超 过输送温度下液体的汽化压力的能量．使泵在工作时 不产生汽蚀现象所必需具有的富余能量称为必需汽蚀 余量。必需汽蚀余量，国际上普遍称为必需的净正吸 入压头单位为m。
➢ 按泵作用于液体的原理可分为：
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。
工艺设计及设备选型方案
工艺设计及设备选型方案一、前言在制造业中，工艺设计及设备选型是至关重要的环节，直接关系到产品质量、生产效率以及成本控制。
本文将就工艺设计及设备选型的相关内容进行探讨。
二、工艺设计1. 工艺设计的定义及重要性工艺设计是指对产品的生产过程进行规划和设计，包括工艺路线、工序安排、操作方法、工装设计等。
良好的工艺设计能够提高生产效率，降低成本，提高产品质量。
2. 工艺设计的原则•简单易行：工艺设计应尽量简化生产过程，减少不必要的工序，提高生产效率。
•可行性：工艺设计要考虑生产设备、人力资源、原材料等方面的限制，保证工艺的实施。
•稳定性：工艺设计要求稳定可靠，能够在长期生产中保持一致的质量水平。
•经济性：工艺设计要符合成本控制原则，尽可能降低生产成本。
3. 工艺设计的步骤1.产品分析：对产品进行详细分析，确定生产工艺的基本要求。
2.工艺路线设计：确定生产工艺的流程和顺序。
3.工序安排：确定各工序的操作方法、所需时间和人力资源等。
4.工装设计：设计所需的工装、治具等辅助工具。
三、设备选型方案1. 设备选型的重要性设备选型是工艺设计的重要组成部分，选择适合的设备能够提高生产效率，降低维护成本，保证产品质量。
2. 设备选型的考虑因素•生产需求：根据产品生产需求确定设备的规格、产能等。
•技术要求：设备应符合产品的技术要求，具备必要的功能和性能。
•维护成本：考虑设备的维护成本，选择易于维护和保养的设备。
•环保要求：选择符合环保标准的设备，降低对环境的影响。
3. 设备选型的步骤1.确定需求：明确生产需求，包括产能、技术要求等。
2.调研市场：调研市场上的设备供应商，获取各种设备的技术参数和价格信息。
3.比较分析：比较各种设备的技术性能、价格、售后服务等方面的差异。
4.选型决策：根据各种因素综合考虑，做出最终的设备选型决策。
四、总结工艺设计及设备选型是制造业中的重要环节，对产品质量和生产效率有着直接影响。
通过合理的工艺设计和设备选型方案，可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量，从而使企业更具竞争力。
第四章注射机选型
第四章注射机的选型4。
1注塑机的简介注射机（又名注塑机）是将热塑性塑料或热固性塑料在加热机筒中经过加热、剪切、压缩、混合和运输作用，熔融塑化并使之均匀化；然后借助于螺杆向塑化好的物料施加压力，迫使高温熔体充入到闭合模具的模腔中，然后经过冷却和固化利用塑料成型模具制成各种形状和尺寸精度的塑料制品的主要成型设备。
注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
注射成型机类型和规格很多，分类方法各异，按驱动方式可分为液压和机械驱动两大类；按工作方式分为全自动，半自动和手动；按螺杆类型划分有柱塞式注射机、螺杆式注射机和排气式注射机等；按结构型式可分为立式，卧式和角式类：4.1。
1立式注射机成型机立式注射机的优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，在动模（下模）上安装嵌件时，嵌件不易倾斜或坠落；缺点是制品自模具中推出后不能靠重力下落，需人工取出，这就有碍于全自动操作。
4.1。
2卧式注射机成型机卧式注射机的优点是机体较低，容易操纵和加料，制件顶出后可自动坠落，机床重心较低安装稳定，一般大中型注射机采用这种形式；其缺点是模具安装比较麻烦，嵌件放入模具有倾斜或下落可能，机床占地面积较大.4。
1.3直角式注射成型机角式注射机优点是结构简单，便于自制，适于单件生产中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件；缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击振动较大。
但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：1）加热塑料，使其达到熔化状态；2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔.4.2注塑机的结构组成及作用注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成图4—1注射机的组成4.2.1注塑系统注射系统的作用：组成注塑机最主要的部分之一是注射系统，一般有3种主要形式即柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式。
目前螺杆式是应用最广泛的.其作用是,在注塑机的一个循环中，将一定数量的塑料在规定的时间内加热塑化和均化，在一定的压力和速度下，将熔融塑料通过螺杆注入模具型腔中•注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。
第四章 冶金设备设计与选择
也有了许多改进，炉型也在不断发展，现在工
业上采用的沸腾炉炉型见图。
（a）矩形沸腾焙烧炉
优点：
简易、易于砌筑，焙烧时可防止
物料出现“短路”时未经充分焙烧的物 料外溢。 缺点： 炉子的四角易产生死角，造成炉结。
现状： 很少工厂采用。秘鲁、比利时两家 电锌厂的制粒锌精矿采用该炉型。
(b)直筒型（又称Dorr型）沸腾炉
设计工作局限于该设备的现状，难于有较大的发
展。 冶金工厂使用的主体设备，几乎全是非标准 产品，应根据冶金过程的要求及原料特性等具体 条件进行精心设计。对于某些收尘设备及液固分
离设备，在有专门厂家生产时，亦可以选用为主，
以减少设计投资费用。
2. 选型计算 对于冶金工厂所需的各种辅助设备， 如动力设备、热能设备、起重运输设备、 备料设备、流体输送设备、电力等，通常
V有
P
式中 V有——高炉有效容积，m3；
P——高炉的日产量，t／d；
η——高炉有效容积利用系数，
t／(m3· d)。
高炉有效容积利用系数是衡量高炉生产
强化程度的重要指标 ,η 越高，说明高炉 生产率越高，每天所产生铁越多。目前 我国大中型企业的平均利用系数约1.8～ 2.0，高的达到2.5甚至3.0以上。
3、按设备的负荷强度进行计算
此类计算主要用于电解精炼的设备计算，它们 都是按电流强度，即设备通过的电流大小来进
行设备计算的。
有色冶金的电化冶金过程，如铜、铅的电解 钢铁冶金的电解金属锰生产，这些过程所用 的电解槽，都是按电流强度，即按通过电解 槽的电流大小来设计计算。而电流强度是与 只有通过调查研究之后才能正确地决定。
精炼，硫酸锌水溶液的电积，铝的熔盐电解，
选定的电流密度和生产规模等许多因素有关，
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。
第四章 工厂工艺设计
1.主要产品年产值和年产量 2.每天所需工人数及最多最少之差的比较 3.劳动生产率（年产量/工人总数） 4.每天（月）原料、产品数之差比较 5.平均每人年产值（元/人.年）： 6.季节性和设备平衡比较
7.水、电、汽消耗量比较
8.组织生产难易的比较 9.基建投资的比较 10.社会、经济效益比较：利润
一 计算方法
物料衡算的基本资料是“技术经济定额指标” ，而技术 经济定额指又是工厂在生产实践中积累起来的经验数据，这 些数据因具体条件而异，如地区差别、机械化程度、原料品 种、成熟度、新鲜度及操作条件等不同，选用时要根据具体 条件而定，一般老厂改造按该厂原有的技术经济定额为计算 依据，新建厂则参考相同类型、相近条件工厂的有关技术经 济定额指标，再以新建厂的实际情况作修正。
1.决定班产量的因素
(1)原料的供应量多少
(2)生产季节的长短
(3)延长生产期的条件
(4)定型作业线或主要设备的能力
(5)厂房、公用设施的综合能力
2.年产量的确定 年生产能力按如下估算：
Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5
式中 Q—新建厂某类食品年产量； Q1—本地区该类食品消费量； Q2—本地区该类食品年调出量； Q3—本地区该类食品年调入量； Q4—本地区该类食品原有厂家的年产量； Q5— 本厂准备销出本地区以外的量。
（9）罐装后需要杀菌的食品最好采用连续杀菌或高温短时 杀菌，高浓缩操作的食品应采用真空浓缩以减少温度对产品 色泽和口味的影响，特别是对热敏性的食品，需要注意。
（10）结合我国国情。在进行产品工艺设计时，必须以我国 具体情况出发，在市场消费水平，相关机械设备及电气仪表 制造能力，劳动就业与生产自动化水平关系等方面做出恰当 的衡量，综合考虑。在引进国外先进技术和设备时，要考虑 是否适合我国生产实际，并注意消化吸收，以缩短与发达国 家的水平差距。
化工设计 第四章 设备工艺设计 2015 (二)( ASPEN Plus 设计精馏塔)讲解
5. MultiFrac 6. SCFrac 7. PetroFrac 8. RateFrac 9. BatchFrac
化工设计 2
1 DSTWU——简捷精馏（功能）
用Winn-Underwood-Gilliland 捷算法进
行精馏塔的设计，根据给定的加料条件
和分离要求计算：
功能：
（Winn，Fenske） Nmin
回流比为最小回流比的1.2倍，要求塔顶产品中乙 苯含量不低于99%（w），塔底产品中苯乙烯含量不低 于99.7%（w），用PENG-ROB物性方法。
求:求冷凝器及再沸器的热负荷、塔顶产品及塔底 产品的质量纯度。
化工设计 17
2 Distl——模型参数（1）
在Specification表单中设定以下参数：
化工设计 38
3 RadFrac——压强（2）
冷凝器压力 PN2塔顶压力 全塔压降= 塔底-塔顶
化工设计 39
3 RadFrac——冷凝器（1）
冷凝器设定有两组参数：
1、冷凝器指标（Condenser Specification）
仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温 度（Temperature）和蒸汽分率（Vapor Fraction）两个参数之一。
化工设计 40
3 RadFrac——冷凝器（2）
化工设计 41
3 RadFrac——再沸器（1）
如选用了热虹吸再沸器，则需要进行设置：
1、指定再沸器流量
（Specify reboiler flow rate）
2、指定再沸器出口条件
（ Specify reboiler outlet condition）
理论板数 Number of stages
第四章设备的工艺设计及化工设备图
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）
第四章-生产车间工艺流程的选择设备选型及工艺布置
从此知道总生产流程和车间物 料进出方向，确定本车间的方 向。
（1）规范和规定
水泥厂工艺设计技术规定，节能规定，管理规定，设备的安装规范， 窑的管理规定，建筑的防火规范，卫生、噪音控制、环保规定等。
（2）基础资料从此知道总生产流程和车间物料进出方向，确定本 车间的方向。
工艺平衡计算，主机设备选型，工艺流程图，总平面轮廓图，同类型车 间工艺布置参考图。
因此附属设备对主机应有一定的储备能 力。 选型方法基本与主机相同。应尽量减少 台数，对需经常维修和易出故障设备， 必要时设置备用设备。
第十页，编辑于星期三：十五点 四十八分。
几种附属设备的选型如下： （一）输送设备 水泥生产中，各种物料需在车间间、车间与储库间、系统内设备
间等环节都需要水平、垂直、倾斜输送，使生产工艺线连续， 因此需要大量的输送设备。 1、输送设备选型的原则 A、根据物料形态（固态、液态）、尺寸（大块、小块、粒状、 粉状）、输送的具体情况（垂直、水平、倾斜），选择经济 合理的输送方式和设备。
走廊、地坑、操作平台等通行部分的净空高度>2m，不 常通行处>1.9m，空中走廊跨越铁路时净空高>5窗，利散热。 力求简单，避免层数过多和层高过高。整齐美观。
第二十一页，编辑于星期三：十五点 四十八分。
2、设备布置
按工艺流程定位设备。并满足安装、操作、检修的 要求。主机、附属设备、工艺管道、检修设备、 连接件、料仓等。
螺旋泵和仓式泵：粉状物料提升，远距离，空气压缩机供给压缩空气，压力随距离变化。（可查表）
第十二页，编辑于星期三：十五点 四十八分。
（二）喂料、计量设备 水泥厂中的大部分主机都需要定量、均匀的喂料，因此需要
喂料设备或有计量作用的喂料设备。
第四章-生产车间工艺流程的选择、设备选型及工艺布置-讲解
第四章-生产车间工艺流程的选择、设备选型及工艺布置-讲解在生产车间中，工艺流程是生产过程中不可或缺的一环。
它决定着产品制造的效率、成本和质量。
在工艺流程初期的确定中，需要考虑的因素包括制程的性质、产品的特点、原材料、环境等。
在选取设备和进行工艺布置时，还需要将设备的适应性、生产的安全性和工艺的利用率等方面考虑进去。
工艺流程的选择车间工艺流程的选择是一个非常重要的环节，因为它将直接影响到产品的生产效率和产品质量。
在选择工艺流程时，需要根据产品的特点、市场需求、设备能力以及人员经验等因素进行综合考虑。
以下是选择工艺流程需要考虑的一些相关因素：制程性质制程性质是选择工艺流程时必须考虑的重要因素。
不同的制程性质对应的工艺路线也会有所不同。
例如，化工制品的生产工艺流程通常需要经过多道化学反应，而纺织品的生产则需要进行多道染色和印花工序。
因此，在选择工艺流程时，需要根据制程性质来进行分析和判断。
产品特点产品特点是影响工艺流程的另一个重要因素。
不同的产品在生产时需要采取不同的制造工艺流程，以适应产品的特性。
例如，对于需要进行表面处理的产品，生产工艺中需要包括表面处理过程。
因此，需要根据具体的产品特点来确定工艺路线。
市场需求市场需求也是选择工艺流程时需要考虑的因素。
在选择工艺流程时，需要考虑目前市场上对该产品的需求量、价格等因素。
在工艺流程的设计中，应该尽量实现高效、低成本、高质量的产品生产，以满足市场需求的要求。
设备能力设备能力是影响工艺选择的重要因素之一。
因为不同的工艺路线需要不同的设备，而不同的设备会限制生产能力。
因此，在选择工艺流程时，要考虑到现有设备的产能和技术水平。
人员经验人员经验也是工艺流程设计中必须要考虑的因素之一。
因为不同的制造工艺需要不同的操作技能和管理水平。
在选择工艺流程时，需要考虑到人员的能力和经验水平，以确保生产过程的安全和稳定性。
设备选型设备选型是生产车间中的一个关键步骤，它直接关系到生产的效率和产品的质量。
设备工艺设计
表4-１常用真空泵的特性
真空泵类 特 型 活塞泵 水环泵 旋片泵 性 抽气量大，适于真空度较高、含水蒸汽少的场合。 抽气量大，适于真空度较高、含水蒸汽少的场合。 抽气量小，极限真空度较低，适合于排水蒸汽的场合。 抽气量小，极限真空度较低，适合于排水蒸汽的场合。 抽气量小，极限真空度高，适合于水蒸汽少的场合。 抽气量小，极限真空度高，适合于水蒸汽少的场合。
物料输送泵
（1）选择泵型 泵型的选择一般从以下几方 面考虑：物料状态（如含固量、含气量、 面考虑：物料状态（如含固量、含气量、压力及 温度等）；物料性质（如腐蚀性、毒性、易燃易 温度等）；物料性质（如腐蚀性、毒性、 ）；物料性质 爆等）泵的安装位置情况（包括环境温度、 爆等）泵的安装位置情况（包括环境温度、海拔 高度、装置平立面、布置要求等）。 高度、装置平立面、布置要求等）。 （2）确定流量和扬程 流量按最大流量或正 常流量的1.1 1.2倍计算 所需扬程（或压差） 1.1～ 倍计算， 常流量的1.1～1.2倍计算，所需扬程（或压差） 按泵的布置情况利用柏努利方程求出， 按泵的布置情况利用柏努利方程求出，再根据工 艺过程情况采用1.05～1.1的安全系数。 艺过程情况采用1.05～1.1的安全系数。 1.05 的安全系数 （3）选择泵的型号 根据流量和扬程按选定 的泵型从样本手册和说明书确定具体型号， 的泵型从样本手册和说明书确定具体型号，并列 出该泵的技术特性数据和安装尺寸以便定货及车 间布置设计后序工作。 间布置设计后序工作。
Байду номын сангаас
搪玻璃反应釜
搪玻璃反应釜又称搪瓷反应釜， 搪玻璃反应釜又称搪瓷反应釜，是将含有二氧化 硅的玻璃质釉涂于低碳钢制成的容器表面， 硅的玻璃质釉涂于低碳钢制成的容器表面，经高 温烧结而成。形成的搪玻璃衬里耐腐蚀性能好， 温烧结而成。形成的搪玻璃衬里耐腐蚀性能好， 能耐一般无机酸、有机酸、弱碱液（t≤６０ ６０℃ 能耐一般无机酸、有机酸、弱碱液（t≤６０℃， １２）、有机溶剂等介质的腐蚀， ）、有机溶剂等介质的腐蚀 pＨ≤１２）、有机溶剂等介质的腐蚀，但不耐 氢氟酸、强碱及温度高于１８０ １８０℃ 氢氟酸、强碱及温度高于１８０℃的浓磷酸的腐 此外，搪玻璃衬里表面光滑，物料粘附少， 蚀。此外，搪玻璃衬里表面光滑，物料粘附少， 容易清洗。因此， 容易清洗。因此，搪玻璃反应釜可以用作树脂生 产的反应釜。 产的反应釜。 但它毕竟是用两种不同物理性能的材料复合而成， 但它毕竟是用两种不同物理性能的材料复合而成， 而且玻璃釉质脆性大，因此它在耐压、耐温、 而且玻璃釉质脆性大，因此它在耐压、耐温、抗 机械冲击等方面还是有许多不足之处。 机械冲击等方面还是有许多不足之处。
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3、大型立式圆筒形固定顶贮罐系列
设计压力2kPa~ －0.5kPa，设计温度为
－19～150 ℃，公称容
积为100～30000m3，公
称直径5200～44000mm。
大型贮罐区
4、立式圆筒内浮顶贮罐
适用于贮存易挥发的石油、石油产品及化工产品。
设计为常压、设计温度为－19～80℃，公称容积100～ 30000m3，公称直径4500～44000mm。
齿 轮 泵
•Makro TZ柱塞计量泵性能特点：
流量：8.7～951.1 l/h；压力：11～320 bar 泵头材质：不锈钢 冲程调节范围：10-100% 计量精度：±0.5% 电源：230/400 V，50 Hz 功率：0.75 kW, 1.5 kW
耐腐蚀泵
不锈钢耐腐蚀泵
氟塑料磁力泵
取消了轴封，利用磁力 偶合间接驱动，完全消除 了滴漏的烦恼，绝不污染 使用场地。 由于泵的过流部分选 用“氟塑料合金”制造。 可连续输送任意浓度的酸、 碱、强氧化剂等腐蚀介质 而毫不受损。 工作原理 驱动装置采用主动磁 铁联轴器直接装在电机轴 上，泵室完全封闭，通过 磁力偶合间接驱动泵轴上 带磁铁的叶轮旋。
• 莫依诺泵特性： １、 输送范围广泛：从含气99%的物料到含固量60%的 物料，且粘度达1,000,000cps的物料均可有效输送。 ２、 机械振动及噪声低，运行中物料没有脉动、剪切、 湍流和搅拌。 ３、 自吸能力强，吸上真空高度可达8.5米(28英尺),优良 的抗气蚀能力。 ４、 由钢性的转子与弹性的定子所组成的特殊结构使其 具有能输送含固体颗粒的物料。 ５、 被输送物料的温度最高可达到摄氏205度(华氏400 度)，常规流量最高可达568立方米/每小时，特殊情况下 可达4000美加仑.压力最高可达142公斤/每平方米厘米。 ６、 流量与转速成线性关系，可以方便的通过调整转速 来调整流量,达到控制流量的目的。
1、合理性。
2、先进性。
3、安全性。
4、经济性。 5、系统性。
四、设备工艺设计的主要工作和方法
1、确定各单元所用设备的类型； 2、确定设备的材质； 3、确定设备的工艺设计参数；
4、确定定型设备的型号、规格、数量；
5、对已有标准图的设备，确定标准图的图号和型号；
6、向设备专业提出非标设备的设计条件；
3、完成设备一览表的编制(格式P115表4.6）。
二、 化工设备的分类：
1、总体分类：
①标准设备：又称定型设备。由专业生产厂家按 标准图批量生产的设备。如：泵、风机、离心机、 反应釜等； ②非标准设备：又称非定型设备。需要根据所设 计的实际情况进行单独设计、制造的设备。如： 槽、罐类。
在进行设备选型时，应本着“先标准，后非标”
标准离心泵
旋涡泵
液下泵
轴流泵
名称：QBY型气动隔膜泵 三角洲牌QBY型气动隔膜泵是 一种新型输送机械，采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀 性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液 体
电动隔膜泵
螺杆泵
１）排出腔 ７）清洗窗
２）转子 ３）定子 ４）联轴节 ５）吸入腔 ６）连轴杆 ８）轴密封 ９）轴承支架 10）传动轴 11）堵丝头 12）联接盘
1、分类：
①按作用原理：
a. 叶片式：离心泵、轴流泵、漩涡泵等；
b. 容积式：往复泵（柱塞泵、隔膜泵、计量泵
等）、转子泵（齿轮泵、螺杆泵、液环泵等）。
②按用途： 如：水泵、油泵、泥浆泵、耐腐蚀泵等。
2、选泵的工作方法和基本程序 • • • • • • • • • • 列出选泵的岗位和介质的基础数据； 确定选泵的流程和扬程； 选择泵的类型，确定具体型号； 换算泵的性能； 确定泵的几何安装高度； 确定泵的台数和备用率； 校核泵的轴功率； 确定冷却水或加热蒸汽的耗用量； 选用电动机； 填写选泵规格表。
第四章 化工设备的选型和设计计算
化工设备的工艺设计，是在工艺流程已经 确定、物料衡算与能量衡算已经展开后进行的。 本章将就一些典型设备的选型方法进行介绍，并
介绍一些化工设备的基本知识。
第一节
概
述
一 、设备工艺设计的主要任务：
1、选定定型设备的规格型号；
2、确定非定型设备的主要结构尺寸，给设备设计
人员提供设计条件；
7、编制设备一览表；
第二节 化工设备的材料及选材原则
一、化工设备使用材料的分类：
材料一般分为金属、非金属和复合材料。在化 工设备中均有应用。 主要化工用材料图。
化 工 设 备 材 料 分 类
二、材料选用的一般原则源自• 满足工艺及设备要求；• 材质可靠，使用安全； • 易于加工，性能受加工影响可接受； • 材料立足于当地和国内市场； • 综合经济指标合算。
SK系列水环真空泵
第四节 贮
罐
化工生产中气、液、固体物料的贮存都要用到 贮罐。贮罐可以选用标准型号的，也可以根据现场
实际情况，选用非标形式的。
一、贮罐的类别：P108
1、立式系列：
共有6个系列。 技术参数为： 容积（m3）×直径 （mm）×筒体高度 （mm）。 如：6×2000×2400
2、卧式系列： 共有2个系列。 技术参数为：
第三节 物料输送设备
一、输送设备的分类：
1、液体物料输送设备－－泵； 2、气体物料输送设备－－风机、压缩机、真空泵、 制冷机等； 3、固体物料设施设备－－给料机械设备（如：螺 旋给料机、带式输送机等）、气流设施设备、震 动给料机等。 此外，还可以采用惰性气体压送或用真空吸送 液体物料及固体物料。
二、液体输送设备－－泵：
总装备部北澳油库
5、球罐系列：
用于贮存带压气体物料。设计压力：4MPa以下，公称 直径4500～44000mm。结构形式有橘瓣型、混合型及三带 至七带球罐。
大型贮罐区
－－武汉民生液化气库
6、低压湿式气柜系列：
适用于低压气体的贮存。设计压力4kPa以下，公称容
的原则。即：应尽量采用标准设备，在难以采用标
准设备或无标准设备可以选择时，再采用非标设备。 这是因为标准设备一般具有先进性、合理性；同时 由于批量生产，在经济性方面也有优势；同时还有 利于备品备件的配置。
2、按设备的功能分类：
可以分为 容器—V, 反应器—R 换热器 —E等。
详见P333 附录2。
三、设备选型和工艺设计的原则