化工设计概论第七章-设备的工艺设计与选型PPT课件

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各种泵的特性
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第三节 泵的设计与选型
2.泵的技术指标：
1．型号； 2．扬程； 3．流量； 4．必需汽蚀余量； 5．功率与效率。
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2 、化工生产常用泵
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螺杆泵
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往复泵
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塑料泵
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喷射器（左）液下泵（右）
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屏蔽泵
屏蔽泵由于没有转轴密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已愈来愈 普遍。屏蔽泵的原理和结构特点普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动 轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电 机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个 电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装 置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固 定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转， 其动力通过定子磁场传给转子。
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第二节 化工设备的材料和选材原则
材料分类：
1．金属； 2．非金属； 3．复合材料。
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第二节 化工设备的材料和选材原则
选材一般原则：
1．满足工艺及设备要求； 2．材质可靠，使用安全； 3．易于加工； 4．立足市场，立足国内，立足当地资源； 5．综合经济指标核算。
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第三节 泵的设计与选型 1.泵的分类；
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。
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(2)确定选泵的流量和扬程
①流量的确定和计算。选泵时以最大流量为基础。 ②扬程的确定和计算。
单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。即 用来克服两端容器的位能差，两端容器上静压力 差，两端全系统的管道、管件和装置的阻力损失， 以及两端（进口和出口）的速度差引起的动能差。
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； 2）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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设备工艺设计与选型原则
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二、选泵的原则
1、基本泵型和泵的材料； 2、扬程和流量要求； 3、有效汽蚀余量和安装高度； 4、泵的台数和备用率。
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选泵的工作方法和基本程序
1．列出选泵的岗位和介质的基础数据；
2. 确定选泵的流量和扬程；
3．选择泵的类型，确定具体型号；
4．换算泵的性能；
5．确定泵的安装高度；
中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护 ;各类不锈钢也 有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐 蚀，通常采用316不锈钢较好。 • 8.醇类、酮类、酯类、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。
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• 冷却问题 • 密封问题 • 粘度问题
泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口 压力差。扬程用H表示，单位为米（m）。
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离心泵的特性曲线
性能参数：
流量Q [m3/s]
压头H [mH2o] 轴功率N [kW]
效率[%] 特性曲线：
H—Q曲线
N—Q曲线
—Q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202的1 主要依据。
6．确定泵的台数和备用率；
7．校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封；
8．确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量；
9．选用电动机；
10．填写选泵规格表。
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泵选型中考虑的问题:
• 耐腐蚀问题
一直以来，腐蚀就是化工设备最头痛
的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备， 重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计， 化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引 起的，因此在化工泵选型时首先要注意选 材的科学性。通常有一种误区，认为不锈 钢是“万能材料”，不论什么介质和环境 条件都捧出不锈钢，这是很危险的。
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• 5.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，也有许多工厂在100℃、 75%以下时仍采用普通钢铁，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。
• 6.氨 :只有铜和铜合金不宜使用。 • 7.盐水（海水） :普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水
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Байду номын сангаас
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• 3确定泵的安装高度
H g允 p g 0(NP)rS p H g V hf0 1
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隔膜泵
隔膜泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。隔膜泵中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动 回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双 头螺纹。 由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排 出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空 间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续 地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。
1．合理性； 2．可靠性，先进性； 3．安全性： 4．经济性。
全面贯彻先进、适用、高效、安全、 可靠、经济俭省的原则，审慎地研究，认 真地设计。
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设备工艺设计的主要工作和方法
1．结合流程确定化工单元操作所需设备类型； 2．确定设备材质； 3．确定设备的设计参数； 4．确定标准设备的型号和台数； 5．确定标准图的图号和型号； 6．非标设备，向(机械设计)专业提设计条件； 7．汇总列出设备一览表。 8.同设备专业设计人员进行图纸会签。
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• 1.硫酸:氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵 是一种更为经济的选择。
• 2.盐酸 :内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料 等）是输送盐酸的最好选择。
• 3.硝酸 :不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温 下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，对于高温硝 酸，通常采用钛及钛合金材料。
• 4.醋酸 :不锈钢是优良的耐醋酸材料，高温高浓醋 酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合 金不锈钢或氟塑料泵。