设备的设计与选型
化工厂装置的设备选型与设计原则
化工厂装置的设备选型与设计原则化工厂装置的设备选型与设计原则是确保化工生产过程的高效运行和安全性的重要环节。
本文将从设备选型和设计原则两个方面进行探讨。
一、设备选型在化工厂装置的设备选型中，需要考虑以下几个方面。
1. 工艺要求：根据生产工艺的要求，选择适合的设备。
不同的化工生产过程需要不同的设备，如反应器、蒸馏塔、搅拌槽等。
设备的选型要满足工艺参数和操作要求，确保生产过程的顺利进行。
2. 材料选择：根据介质的性质选择合适的材料。
化工生产中，介质的性质可能包括高温、高压、腐蚀性等特点，因此设备的材料选择非常重要。
选用耐腐蚀、耐高温、耐压的材料，能够提高设备的使用寿命和安全性。
3. 设备性能：考虑设备的性能指标，如传热效率、传质效率、能耗等。
设备的性能直接影响到生产效率和产品质量，因此在选型时需要综合考虑。
4. 经济性：设备选型还需要考虑经济性因素。
选择性价比高的设备，能够降低投资成本和运营成本，提高企业的经济效益。
二、设计原则化工厂装置的设计原则是确保设备的安全性和可靠性，保障生产过程的顺利进行。
1. 安全设计：化工装置的设计必须考虑安全因素。
包括设备的结构强度、防爆措施、防火措施等。
在设计过程中，需要充分考虑设备的安全性，采取相应的措施确保操作人员和设备的安全。
2. 可维护性设计：设备的维护保养对于化工装置的正常运行至关重要。
因此，在设计过程中要考虑设备的可维护性，包括易于拆卸、易于清洁、易于更换等方面的设计。
3. 节能设计：化工生产过程中，能源消耗是一个重要的成本。
因此，在设计过程中要考虑节能措施，如合理利用余热、采用高效传热设备等，以降低能源消耗。
4. 环保设计：化工生产对环境的影响是不可忽视的。
在设计过程中要考虑环境保护因素，选择环保设备和工艺，减少废水、废气、废渣的排放，保护环境。
5. 灵活性设计：化工生产过程中，市场需求和工艺技术可能会发生变化。
因此，在设计过程中要考虑设备的灵活性，方便进行工艺调整和设备改造。
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。
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
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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
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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
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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。
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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
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（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。
设备的设计与选型
(二)连续操作设备生产能力、数量和容积的设计计算
设计连续操作设备的容量和主要尺寸的依据是：
(1)物料流量V(m3/s或t/s)：根据设计的生产规 模，通过计算确定的。 (2)物料在设备中的逗留时间τ(s)：取决于生产 工艺的要求。 (3)物料在设备各部位的流速ω(m/s)。
1.设备生产能力的确定
6.确定设备的主要尺寸。 7.对非标设备
应向设备专业设计人员提供设计条件和设备草图， 明确设备的类型、材质、基本设计参数等。
提出对设备的维修、安装要求，支撑要求及其他要 求（如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面计接口等）。
8.编制工艺设备一览表。
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
式中 100——发酵罐容积(t) 70％——填充系数 15％——发酵初糖浓度(还原糖) 48％——发酵转化率 80％——提取率 112％——精制收率 1％——染菌率
100×70％×15％×48％×80％×112％ ×(1-1%)
=4.47 t／(罐·批)
2.设备容积的计算
Va
=
V0 t 24N j
第二节 通用设备的设计与选型
通用设备很多，主要：
（1）液体输送设备——各种泵； √
（2）气体输送设备——风机、压缩机、真空 泵；
（3）固体输送设备——各种给料机械设备、 气体输送设备。
原料豆 粕粉
水、碱
碱性蛋 白溶液
萃取灌 离心机
豆渣
盐酸 酸沉灌
水、碱
蛋白泥
离心机
中和灌
乳清水
灭菌
闪蒸
包装
成品
喷雾干燥
（1）由工艺计算确定的成品量、物料量、耗 汽量、 耗水量、耗风量、耗冷量等。 （2）工艺操作的最适外部条件。 （3）设备的构造类型和性能。
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。
设备设计与选型
7．6．设备设计与选型年产10000吨99%纯度的味精厂，发酵车间主要设备的设计与选型。
7.6 发酵罐7.6.1发酵罐的选型耗气发酵罐的研究从40年代开始，取得了一系列的成果，各种罐型纷纷出现。
当前，我国谷氨酸发酵占统治地位的发酵罐仍是机械涡轮搅拌通风发酵罐，即大家常说的通用罐。
本次设计选用涡轮搅拌通风发酵罐。
选用这种发酵罐的原因主要有：历史悠久，资料齐全，在比拟放大方面积累了较丰富的成功经验，成功率高。
7.6．2生产能力、数量和容积的确定㈠发酵罐容积的确定随着科技的发展，现有的发酵罐容量系列有：5，10，20，50，60，75，100，120，150，200，250，500m3等等。
一般说来单罐容量越大，经济性能越好，但风险也越大，要求技术管理水平也越高，根据生产的规模和实用性，可以先选择公称容积为100 m3的六弯叶机械搅拌通风发酵罐。
㈡生产能力的计算现每天产99%纯度的味精33.4吨，谷氨酸生产周期为48h（包括发酵、发酵罐清洗、灭菌进出物料等辅助操作时间）。
则每天需发酵液体积为V发酵。
每天产纯度为99%的味精33.4吨，每吨100%的味精需发酵糖液13.36m3：V发酵=13.36×33.4×99%=442（m3）发酵罐填充系数为ψ=75%，则每天需要发酵罐的总容积为V0（生产周期为48h）。
V0= V发酵/ψ=442/0.75=589.01568（m3）㈢发酵罐个数的确定以公称容积为100 m3的六弯叶机械搅拌通风发酵罐为基础，则需要发酵罐的个数为N。
查表知公称容积为100 m3的发酵罐的总容积为V总=118 m3，则有N= V发酵τ/（V总ψ.24）=442×48/（118×0.75×24）=9.98（个）则需要取公称容积为100 m3的发酵罐10个；实际产量为：）（t 33.10031300484424.33241075.0118=⨯⨯⨯⨯⨯⨯富裕量：（10031.33 -10000）/10000=0.31%，满足产量要求。
设备设计、选型与购置管理规程
目的：本程序《药品生产质量管理规范》（2010修订版）规定了设备的设计、选型与购置的管理。
范围：本程序适用于生产用设备的设计、选型与购置。
职责：质量管理部、设备动力部内容：1设备的设计与选型：1.1设备与配件的材质应为不锈钢或表面以及与药品接触面经稳定性处理的钢结构，亦可选用其他表面光洁、平整，易清洗或消毒，耐腐蚀，不与药品发生化学变化或吸附药品的材质。
1.2应符合国家的卫生保健和安全操作等各种法规的要求。
1.3应适合产品生产的工艺要求。
1.4应适合企业设计生产量的要求。
1.5应便于生产操作和保养、维修。
1.6应与水、电、汽等能源供应设施相配套。
1.7尽可能使用全密闭的设备，以减少对药品质量的影响和防止交叉污染。
1.8设备使用的物品，如润滑油等，均以不得影响药品的质量为原则。
1.9需加注油脂的传动部分包括注油嘴必须与物料操作台隔离并密闭。
1.10设备部件中可能存在安全隐患的部位如：皮带、刀具等，必须有防护罩或其他防护措施。
1.11设备配件中无特殊要求，必须采用国标件。
1.12与物料接触的配件联接点应采用铆焊联接，不宜采用螺栓联接。
1.13应由工程部会同生产部、生产车间从设备的生产适用性、经济合理性、技术先进性方面进行可靠性论证分析。
1.14应对设备的安全性、寿命周期（可靠性）、节能性、环保性、成套性、进行市场调查和综合分析比较，以确保选型的正确。
2设备的购置：2.1选型确定后，工程部填写购置申请单，经总经理批准后，由工程部采购。
2.2设备购置前应收集相关的市场信息，进行预选。
2.3预选的供应商应为有生产许可证的并经相关质量认证机构认证后核发质量认证证书的企业。
2.4无特殊原因，预选的设备应为经国家有关部门批准的标准化、规格化产品。
2.5对预选的供应商进行审计，包括调查访问或实地考查，应详细的了解产品的技术参数、附件情况、价格、供货时间、售后服务质量以及市场用户的反映情况并作好调查记录。
2.6根据调查记录选定与购置设备相符的机型和供应商。
设备设计选型操作规程最新
设备设计选型操作规程最新《设备设计选型操作规程最新》一、背景随着科技的发展和市场的竞争，各种设备在设计和选型过程中面临着越来越多的选择。
为了确保设备的性能和质量，公司需要建立一套科学的设备设计选型操作规程。
二、目的设备设计选型操作规程的目的是为了规范和标准化公司内设备设计和选型的流程，提高选型的效率和准确性，降低因选型不当而带来的风险和损失。
三、适用范围本规程适用于公司内所有设备的设计和选型过程，包括但不限于生产设备、办公设备、测试设备等。
四、程序1. 设备需求确认在开始设备选型之前，需要明确设备的功能需求、技术参数、预算和交付时间等要求。
2. 市场调研通过市场调研确定目前市场上相符合需求的设备品牌和型号，并了解相关的技术发展趋势和价格情况。
3. 技术评估对市场上的设备进行技术评估，包括性能指标、质量控制、售后服务等方面的考量。
4. 成本评估评估各个品牌和型号的设备的成本和性价比，最终确定最佳的选型方案。
5. 审批和确定经过上述步骤的筛选和评估，最终确定最适合公司需求的设备，并经相关部门审批确认。
6. 采购和实施根据最终确定的设备选型方案，进行采购和实施，确保设备的安装和使用符合相关标准和要求。
五、责任部门设备设计选型的负责部门包括需求部门、采购部门、技术部门等相关职能部门。
各个部门严格按照规程执行，做好选型工作。
六、监督与管理公司内设备设计选型过程需要严格按照相关管理制度执行，确保流程的规范和透明。
七、收尾工作设备设计选型结束后，需要对整个过程进行总结和评估，吸取经验教训，不断完善规程和提高工作效率。
八、附则本规程由公司设备设计选型管理部门负责解释和审定，定期根据市场和技术发展的变化进行更新和调整。
通过建立科学、规范的设备设计选型操作规程，可以使公司更好地把握市场机遇，提高设备选型的准确性和效率，为公司的发展提供有力支持。
工厂设计之设备的设计与选型
序 号 流 名 程 称 名 称 介 质 塔 操 顶 作 温 塔 度 底 对 塔 ) 顶 ( ( 绝 M 压 P 力 a )回 流 比 荷 气 ( h 相 m ) 3 负 ／ 荷 液 ( h 相 m ) 3 负 ／ ( 允 塔 m 许 线 ／ 空 速 s )降 停 间 液 留 ( s 管 时 )计 塔 算 径 ( 实 m ) 际 塔 型 板 式 塔 计 料 板 算 高 间 度 距 ( 实 m 或 m 际 填 )计 塔 算 板 块 实 数 际 ( 塔 高 ) m m 备 注
如有的物料易沉淀，还应加搅拌装置；需要 换热的，还要设换热装置，并进行必要的设计。
第五节 设备一览表
一、主要设备明细表
通过设备的工艺设计计算，除了定型的通用
设备以外，对于生化反应器(发酵罐、种子罐)、换 热器、塔器等主要设备都应列设备明细表。
序 号பைடு நூலகம்
流程 编号
名称
介 质
换热器
程 温度 压力(绝 流量(kg 平均 热负荷 传热系数[kJ 传热面积 数 进 出 对)(MPa) ／h) 温度 (kJ／h) ／(h·℃)] 计算 采用
连消流程简
1－配料罐 2－连消泵 3－螺旋板换热 4－连消塔 5－维持罐 6－喷淋冷却器
型 挡板间 备 式 距(m) 注
生 化 反 应 器
序 号 流 编 程 号 名 称 只 数 型 式 介 质 温 度 操 作 条 对 压 件 ) 力 ( M ( P 绝 a )量 体 ( h 积 m ) 3 流 ／ ( 空 m m 3 2 速 ) ／ 容 ( m 量 3 )装 系 料 数 ( 线 m ／ 速 s 度 )停 ( m 间 留 i n 时 )内 度 径 ( m × 规 m 长 )格 容 ( m 积 3 )备 注
设备设计与选型培训资料
设备设计与选型培训资料1. 引言设备设计与选型是工程设计中的重要环节。
正确的设备设计和选型能够保证工程项目的顺利进行，并实现项目的技术要求和经济效益。
本资料将介绍设备设计与选型的基本原则和方法，帮助读者更好地进行设备设计与选型工作。
2. 设备设计原则设备设计的目标是满足工程项目的技术要求和经济效益，具体的设计原则如下：2.1 技术要求设备设计要满足工程项目的技术要求，包括但不限于以下几个方面：•设备的功能和性能要满足项目需求。
•设备的可靠性和稳定性要满足项目要求。
•设备的安全性和可操作性要满足相关标准和规范。
•设备的维护和保养要方便和经济。
2.2 经济效益设备设计要考虑经济效益，包括但不限于以下几个方面：•设备的购买成本要合理并符合项目预算。
•设备的运行成本要低，并考虑到设备寿命内的累计成本。
•设备的能耗要低，尽可能采用节能型设备。
2.3 环保要求设备设计要考虑环保要求，包括但不限于以下几个方面：•设备的生产过程应该尽量减少对环境的污染。
•设备的运行过程应该尽量减少废弃物和污染物的产生。
•设备的废弃处理要符合环保要求。
3. 设备选型方法设备选型是根据工程项目的具体要求和限制条件，从多个候选设备中选择最合适的设备。
以下是设备选型的方法和步骤：3.1 确定需求首先需要明确工程项目的需求，包括但不限于以下几个方面：1.功能需求：明确设备应该具备的功能和性能要求。
2.空间需求：根据实际场地情况确定设备的尺寸和布置要求。
3.技术要求：根据项目需求确定设备的技术指标和要求。
3.2 筛选候选设备根据需求确定合适的设备类型，并从多个厂家和品牌中筛选候选设备。
筛选的依据包括但不限于以下几个方面：1.设备的功能和性能要满足项目需求。
2.设备的质量和可靠性要符合要求。
3.设备的价格要合理并符合项目预算。
4.设备厂家的声誉和历史记录要良好。
3.3 进行评估和选择对候选设备进行评估和比较，并选择最合适的设备。
评估的指标包括但不限于以下几个方面：1.技术指标：对设备的技术指标进行比较，如功率、效率、产能等。
第十六章 设备的设计与选型-2
第十六章设备的设计与选型▪16.1 概述▪16.2 专业设备的设计与选型▪16.3 通用设备的设计与选型▪16.4 非标准设备的设计与选型▪16.5 设备一览表16.2 专业设备的设计与选型四、专业设备设计与选型的实例以3000t/a味精厂发酵车间为例（99%味精）；（一）、间隙操作设备设计与选型1000Kg100%味精：需15%的糖液15.66m3 ；1、发酵罐（10）接管设计（10）接管设计①接管长度h的设计根据直径及有无保温层，一般取100-200mm；②接管直径的确定依据：流体力学方程式；如排料管（也为通气管）：装料77.5m3，排料时间2t，物料体积流量：Q=77.5/(3600×2)=0.0108 (m3/s)流速取v=1m/s，排料管截面积F物：F物=Q/v= 0.0108/1=0.011(m2)管径d物=(F物/0.785)0.5=(0.011/0.785) 0.5=0.118(m)选取无缝钢管Φ133×4，d in=125mm﹥118mm按通气管计算：压缩空气：0.4MPa,30℃；支管：气速20-25m/s，通气比0.1-0.18vvm;(状态0.1MPa,20℃)；通气量Q1=77.5×0.18=14(m3/min)=0.23(m3/s)折算为工作状态下即0.4MPa,30℃下的通气量：Q f=0.23×(0.1/0.35) ×[(273+30)/(273+20)]=0.068(m3/s)取风速v=25m/s，通气管F f=Q f/v= 0.068/25=0.0027(m2)d气=(F f/0.785)0.5=(0.0027/0.785) 0.5=0.06(m)取d物和d气中大值，即取Φ133×4。
排料时间复核：Q=0.0108 (m3/s)，v=1m/sF物=0.785×0.1252=0.0123(m2)相同流速下，体积流量比为：P=Q/F物v=0.0108/0.0123×1=0.88(倍)t=2×0.88=1.8（h）(11)支座选择类型：卧式支座和立式支座；卧式支座：支腿、圈型、鞍型支座；立式支座：悬挂、支撑、裙式支座；对﹥77.5m3罐：裙式支座；3、空气分过滤器分过滤器：装超细玻璃纤维材料；空罐气速：0.2-1.5m/s，通过滤层气速：1.0-1.5m/s，花板：开孔Φ8，开孔率40%；（1）种子罐分过滤器①过滤层直径的计算D滤层=[4V/(πv s)]0.5V：通过分过滤器的空气流量(0.4MPa，m3/s)，V=0.775×0.18×(0.1/0.4) ×(305/293) ×(1/60)=0.0006(m3/s)通过分过滤器的气速v s= 0.2m/s，D滤层=[4V/(πv s)]0.5=[4×0.006/(π×0.2)]0.5=0.062(m)≈70(mm)②分过滤器直径的计算取D过滤器=1.1~1.3D滤层D过滤器=1.3D滤层=1.3×70=91mm≈100mm③分过滤器强度(壁厚）的计算取P设计=1.25P工作=1.25×0.4=0.5MPa[σ]=127MPa，C=0.2mm,过滤器厚度：S=PD/(2[σ]φ－P)+C (cm)=0.5×10/(2×127×0.7－0.5) +0.2=0.23(cm)≈4mm④进出气管与种子罐进出气管相配合，取Φ48×4⑤数量与种子罐（两个）相配合，配两个分过滤器；⑥滤层厚度滤层：5~6层；可在滤层两端加金属丝网；⑦分过滤器高度筒体和锥体高度分别取直径的1.1~1.5 和1.5~2.0；h筒=1.5 D过滤器=1.5×100=150(mm)h锥=1.5 D过滤器=1.5×100=150(mm)（2）发酵罐分过滤器①过滤层直径的计算D滤层=[4V/(πv s)]0.5V：通过发酵罐分过滤器的空气流量(0.4MPa，m3/s)，V=77.5×0.18×(0.1/0.4) ×(305/293) ×(1/60)=0.06(m3/s)v s：通过分过滤器的气速，0.2m/s，D滤层=[4V/(πv s)]0.5=[4×0.06/(π×0.2)]0.5=0.62(m)②分过滤器直径的计算一般D过滤器=1.1~1.3D滤层取D过滤器=1.3D滤层=1.3×0.62=0.81m ≈900mm选用无缝钢管，或用钢板卷制；③分过滤器强度(壁厚）的计算取P设计=0.5MPa[σ]=127MPa，C=0.2mm,过滤器厚度：S=PD/(2[σ]φ－P)+C (cm)=0.5×90/(2×127×0.7－0.5) +0.28=0.53(cm)≈6mm④进出气管进出管直径与设备通气管一致，取Φ133×4⑤数量与发酵罐（4个）相配合，配4台分过滤器；⑥滤层厚度滤层：5~6层；⑦分过滤器高度比例参数同种子罐；h筒=1.5 D过滤器=1.5×900=1350(mm)h锥=1.5 D过滤器=1.5×900=1350(mm)16.3 通用设备的设计与选型一、液体输送设备二、气体输送设备三、固体输送设备一、液体输送设备选型液体输送：泵（一）泵的分类和特点■从输送原理分叶片式：离心泵、旋涡泵；容积式：活塞泵、日转式；■特点离心泵：体积小，效率高、运行可靠、控制方便；往复泵：流量与压头无关，调节方式：转速、冲程大小、支路调节；隔膜泵：腐蚀性液体、含固体的悬浮液；旋涡泵：流量小、压头高，效率较低（＜40%）；齿轮泵：流量小、压头较高，输送粘稠液体，作为板框压滤机的加料泵；螺杆泵：流量稳定、排出压力较高，在高压下输送含固体的悬浮液，连消塔的进料；（二）泵的选择1、选择原则（1）流量按设计要求确定泵的流量；必须考虑：①装置的富余能力及装置内各设备能力的协调平衡；②工艺过程影响流量变化的范围；（2）扬程一般为正常扬程的1.05~1.1倍；（3）装置（系统）的有效汽蚀余量大于泵所允许的汽蚀余量；泵的汽蚀安全系数应取大值，如减压塔的塔压泵的汽蚀安全系数至少取1.3；（4）液面取最低液面；2、选择的方法和步骤（1）列出基本数据①介质的物理性质：密度、黏度、蒸汽压、腐蚀和毒性；②介质中所含固体颗粒和含量；③介质中气体含量；④操作条件：温度、压力（进出口）、流量；⑤泵所处位置情况：环境温度、海拔高度、装置平立面要求、进出口设备液面至泵中心距离及管线当量长度；（2）确定流量和扬程①流量；■正常、最小、最大流量：考虑最大流量；■正常流量：采用安全系数1.1~1.2；■重量流量G：换算为体积流量,Q=G/γ（γ为介质的相对密度）②扬程（或压差）：利用伯努利方程求出泵的扬程，乘以1.05~1.1；③选择泵型及泵的具体型号：由介质的物性，流量、扬程→泵类型→具体型号→泵的性能参数；④泵的性能核算；核算→选用→性能曲线→泵的工作点⑤确定泵的几何安装高度；⑥计算泵的轴功率；⑦选定泵的材料及轴封；⑧确定冷却水（或加热蒸汽）的耗量；⑨选定电动机（或蒸汽透平及）；⑩确定泵的备用率和台数；11、确定泵的串联或并联；12、填写泵的规格表，性能数据汇总；（三）泵的选择以3000t/a味精厂发酵车间泵的选型；1、连消泵（1）介质：水解糖液密度1.05t/m3 ,黏度范围1.3~0.5×10－3Pa·s,﹤115℃；（2）介质无固体颗粒，澄清、透明；（3）介质无气味；（4）操作条件：温度：60~70℃，；压力：进口侧靠调浆罐液位压送，出口侧设备压力0.4~0.5MPa；流量：最大流量V max=22m3/h，最小流量V min=19.4m3/h，正常流量V=20m3/h；（5）泵安装位置：在车间或泵房中，进口侧在液面下；（6）查有关图表：选择离心泵，型号：IS80-50-200；性能参数：转速2900r/min，流量50m3/h，扬程50m，效率74%；流量用阀门调节；昆明水泵厂生产；备用1台，共2台；2、尿素泵（1）尿素消量设总尿素消量为40%，日用尿素量：（155+1.6）×1.05×40%=6.57(t/d)流加尿素的浓度为40%，尿素溶液总体积为：6.57/40%=16.43(m3/d)≈16.5(m3/d)（2）尿素罐的容量装料系数取75%，两罐轮流操作，每罐容积：16.5/(2×75%)=11.0(m3)（3）泵的选择介质：轻度腐蚀性溶液、黏度低，可选用离心泵；选用IS80-50-200型号单级清夜泵；流量50m3/h，扬程50m，效率74%；操作时间：16.5/50=0.33h≈19.8min3、玉米浆泵同样选用IS80-50-200型号单级清夜泵，1台；二、气体输送设备选型（一）气体输送设备的类型和特点1、类型■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、混流式中小流量：活塞式设备大流量：离心式设备2、特点一般采用低压空气压缩机、送风机、真空泵；高压气体压缩机：CO2和H2回收；（1）空气压缩机①涡轮式空压机■供气量大、出口压强稳定、输出气体不汗油雾；功率消耗较小、结构紧凑、占地面积小；■低压型：出口压力0.25~0.55MPa（表），流量大于100m3/min，电机功率3.5~5kW（压缩1m3/min空气）；■国产型号：DA和SAD为单吸，S为双吸，A为涡轮压缩机；字母后数字表示：供气量、出口压力、设计型号；如DA350-41：表示单吸涡轮压缩机，公称供气量350m3/min，出口压力0.4MPa（绝），为第一次（代）产品；②往复式空压机■特点容量范围广、价格便宜、操作维修方便；出口流量不稳定、出口气体夹带油雾；■类型按汽缸排列位置：V型、W型、L型；按排气压力：高压（8.0~10.0MPa），中压（1.0~8.0MPa），低压（小于1.0MPa），国产低压：双缸二级压缩式，发酵：L型空压机，如4L-20/8型，改装：两个串联汽缸→并联，压力8.0MPa→0.2MPa，排气量增加30-40%；活塞环：金属环→含MoS2的氟塑料环，减少油雾，但排气量减少10% ；（2）旋转压缩机■排气连续均匀、效率高，结构简单紧凑；压缩比值不大，终压﹤0.4MPa，效率较低；■类型大压缩比：转动活板空压机、液环空压机；小压缩比：旋转鼓风机，终压﹤0.8MPa；（3）送风机（通风机）产生的压强差不大；常用：离心式、轴流式；（4）真空泵■类型干真空泵：效率高，96~99.9%；湿真空泵：效率85~90%；按结构分：往复式、回转式、喷射式（蒸汽喷射、水喷射）；■常用的真空泵①往复式真空泵W型，卧式单缸，W1~W5型；抽气速率60~770m3/h，极限真空度1333.22Pa（绝）；②水环式真空泵③蒸汽喷射真空泵④水喷射真空泵（二）气体输送设备的选择1、列出基本数据气体名称、特性、固含物、菌体量；操作条件：温度，进出口压力、流量；2、确定生产能力和压头选择最大生产能力，取适当安全系数；计算各种阻力，取1.05~1.1倍安全系数；3、选择机型和具体型号4、设备性能核算5、确定安装尺寸6、计算轴功率7、确定冷却剂耗量8、选定电机9、确定台数10、填写设备表，参数汇总（三）空压机的选择实例以3000t/a味精厂空气站空压机的选型；1、基本数据（1）工作介质：高空空气，无易燃易爆和毒性；（2）空气经前置过滤器过滤，含菌数为103~104个/m3（3）安装于专门机房（4）进口温度为常温2、确定生产能力和压头（1）生产能力4个发酵罐，每罐装液量77.5m3；2个二级种子罐，每罐装液量0.775m3；通风比0.15vvm计算；工作状态最大通风量：V’max=(77.5×4+0.775×2) ×0.15=46.7(m3/min)换算为20℃，0.1MPa下体积：V’’max=(0.3×46.7×293)/(305×0.1)=134.6(m3/min)考虑10%余量V max=1.1×134.6=148（m3/min）（2）压头阻力计算：总过滤器阻力：△P1=0.036MPa分过滤器阻力：△P2=20mmH2O=2.0×10－4MPa 液深阻力：△P3=6.4mH2O=0.064MPa其他阻力：△P4=0.02MPa总阻力：△P=∑△P i=0.036+2.0×10－4+0.064+0.02=0.12MPa考虑压头余量10%，压头：△H=1.1△P=1.1×0.12=0.13MPa（3）查设备手册选择设备选择改造的往复式空压机：4L-40/2-3.2型；排气压力：0.2MPa＞△H=0.13MPa；排气量：40 m3/min，效率95%，40×0.95=38 m3/min4台总排气量：4×38=152m3/min＞V max=148m3/min其他参数如下：吸气温度：≤40℃；排气温度：≤160℃；曲轴转速：430r/min；冷却水耗量：6m3/h；润滑油耗量：150g/h；轴功率：≤120kW；外型尺寸（长×宽×高）：2580×1500×1935；重量：3000Kg；电机型号：JR127-8（三相绕线式感应电动机），容量130kW，电压380V，电机重量1620Kg；贮气罐：4.6m3，额定压力0.32MPa，φ1300×4100重量1120kg；厂家：江西气体压缩机厂。
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。
设备的选型和设计计算
设备的选型和设计计算
在进行设备选型和设计计算时，首先需要对所需设备的功能和性能进行充分了解和分析。
这包括设备的工作原理、工作环境、工作条件、使用需求等方面的信息。
一般来说，设备选型和设计计算可以分为以下几个步骤：
1. 确定需求：首先需要明确所需设备的功能和性能要求，包括工作范围、工作负载、精度要求、安全性等方面的要求。
2. 研究市场：对市场上已有的设备进行调研和比较，找出符合需求的设备，并对其性能、价格、可靠性等方面进行评估。
3. 进行设计计算：根据所需设备的工作原理和性能要求，进行设计计算，包括结构设计、材料选用、动力学分析、强度计算等方面的工作。
4. 选型和验证：根据设计计算的结果，选取合适的设备型号，并进行验证，确保其满足设计要求。
5. 不断改进：设备选型和设计计算是一个不断改进的过程，需要不断与市场进行沟通，对新技术、新材料、新工艺进行研究和分析，以提高设备的性能和可靠性。
总之，设备选型和设计计算是一个全面的工程，需要考虑多方面因素，只有充分了解需求并进行科学的分析和计算，才能选出合适的设备并进行有效的设计。
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。
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。
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100×70％×15％×48％×80％×112％ ×(1-1%)
=的计算
Va =
V0 t 24Nj
泵：流量、扬程、轴功率等。
风机：风量、风压。
蒸馏塔：进入物料、塔顶产品、塔釜产品的流量、 组成和温度，塔的操作压力、塔径、筒体材质、塔 板的材质等。
反应器：反应器类型、进出口物料的流量、组成、 温度也压力、反应器内换热装置的型式、热负荷及 热载体的种类、数量、压力和温度。
4.确定设备的生产能力。 5.确定设备的型号或牌号，并确定台数。
4.设备主要尺寸的计算
设备多为容器型设备。 在确定各部分尺寸时，通常根据已知容量 V和高径比、封头高度，列出数学方程，求出 直径。圆整到接近的公称直径然后校核总容量， 求出其他尺寸。
2 4
6
7
5
1
3
图2-4 连续灭菌设备流程示意图 1-配料罐（拌料罐）2-蒸汽入口 3-连消塔 4-维持罐
5-培养基出口 6-喷淋冷却 7-冷却水
第一节 概述
指成批系列生产的设备，可
一、生物工程工厂设备以从的设分备生类产厂家买到，并可
以从产品目录中查阅其规格及 牌号。
①专业设备：发酵罐、糖化锅等。
②通用设备：泵、风机、压缩机、电动机等。
③非标设备：如贮藏、池子等。
指需要专门设计的特殊设备， 需根据工艺要求，通过工艺计 算及机械计算而设计，然后提 供给有关工厂制造。
(二)连续操作设备生产能力、数量和容积的设计计算
设计连续操作设备的容量和主要尺寸的依据是：
(1)物料流量V(m3/s或t/s)：根据设计的生产规 模，通过计算确定的。 (2)物料在设备中的逗留时间τ(s)：取决于生产 工艺的要求。 (3)物料在设备各部位的流速ω(m/s)。
1.设备生产能力的确定
机械搅拌发酵罐 搅拌叶轮直径
第五章 设备的设计与选型
第一节 概述 第二节 专业设备的设计与选型 第三节 通用设备的设计与选型 第四节 非标设备的设计 第五节 设备一览表 第六节 化工设备图
目的与要求:
➢了解设备的分类，专业设备、通用设备和 非标设备的选择; ➢掌握专业设备和通用设备的计算与选型。
重点与难点:
➢专业设备和通用设备的计算与选型。
（1）由工艺计算确定的成品量、物料量、耗 汽量、 耗水量、耗风量、耗冷量等。 （2）工艺操作的最适外部条件。 （3）设备的构造类型和性能。
二、专业设备设计与选型
（一）间歇操作设备生产能力、数量和容积的设计计算
1.设备生产能力的确定 表示方法：t/(罐·批) 或 m3/(罐·批)。
例如：3 000t/a味精厂选总容积为100 t的发酵罐，其 生产能力为：
用单位时间通过设备的物料量表示，由 工厂的规模与物料衡算确定。
例如：以淀粉质为原料，年产10 000 t 燃 料酒精厂，根据物料衡算蒸煮醪的体积流量 为14.8 m3/h。
因此要求连续蒸煮设备的生产能力为14.8 m3/h。
2.设备容积的计算
已知物料的流量V和逗留时间τ，可以计 算出设备的有效容量V有效：
二、设备设计与选型的任务
在工艺计算的基础上，确定车间内所有 工艺设备的台数、型式和主要尺寸。
包括专业设备、通用设备、非标设备。
三、设备设计与选型的具体内容
1.确定单元操作所用设备的类型。 发酵罐： 液固分离： 气固分离： 液液分离：
2.确定设备的材质
材料
3.确定设备的设计参数。
换热器：热负荷、换热面积、热载体的种类、冷 热流体的流量、温度和压力。
上例10 0V0有0效t/—a酒—精设备厂有蒸效煮总V容有积效=(1m93.)73 m3， Va=7Vφ—am——3—，填单φ充=台8系设0数％备(，的％则全) 容设积备数(m量3) n 为：
选单n =台1设9.7备3/全(7 容×积80为％7) =m33，.52φ为80％取，4个。
则需设备数量n为？
6.确定设备的主要尺寸。 7.对非标设备
应向设备专业设计人员提供设计条件和设备草图， 明确设备的类型、材质、基本设计参数等。
提出对设备的维修、安装要求，支撑要求及其他要 求（如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面计接口等）。
8.编制工艺设备一览表。
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
4.设备主要尺寸的计算
对容器类设备的主要尺寸计算方法同间歇 操作设备的计算方法。
三、专业设备的设计与选型实例
3 000 t/a味精发酵车间 发酵罐的设计与选型 采用的发酵设备为间歇操作。
（一）间歇操作发酵罐设计选型
由物料衡算知，生产1t 100%的味精需 15%的糖液15.66 m3 。
1.发酵罐的选型： 采用机械涡轮搅拌通风发酵罐。
思考题
1.专业设备设计选型的依据及特点？ 2.某发酵车间，每天处理发酵醪量320m3选用100m3 发酵罐，发酵周期为72h，发酵罐充满系数为80%， 求所需发酵罐的个数。 3.发酵工业常用的泵？泵选择的原则？ 4.发酵工业常用的气体输送设备？ 5.离心式送风机可分为哪几种？ 6.发酵工业常用的压缩机？ 7.常用的固体输送设备分类？
V有效 = Vτ (m3)
例如10 000 t/a酒精厂蒸煮时间，根据生产经验 60-90 min，取80 min，则蒸煮设备的总容积V有效为：
V有效=14.8×（80/60）=19.73(m3)
3.设备数量的确定
连续操作一般取设备数量为3-6个。
也可设定单个设备容量由总容量求算设备数
量n ：
n = V有效 Vaφ
式中 V——N台设备的全容积(m3) V0——24h内加工的成品或半成品的总容积(m3) τ——操作周期 (h) φ——设备的填充系数， 搅拌和产生泡沫多 取0.6~0.8，酒精发酵罐等取0.8~0.85，汽液 分离器取0.7等
3.间歇操作所需设备数量的确定
N
=
V0t 24 Va f
式中 N——设备的操作台数 τ——设备操作周期(h) Vo——24 h内加工的原料、半成品的总容量(m3) Va——单台设备的全容积(m3) φ——设备的填充系数