设备设计说明书

第九章设备选型

9.1泵和储罐的选型

9.1.1 选用依据

《离心泵效率》GB/T13007-1991

《离心泵名词术语》GB/T7021-1986

《工业泵选用手册》

《化工工艺设计手册》第二版

《化工原理》陈敏恒，丛德滋等编，化学工业出版社

9.1.2 参数的确定

在液体输送过程中，输送介质的物性的不同将对泵的流量、扬程、功率、必须气蚀余量、结构、材料、操作条件和使用等各方面均产生重要的影响。这些影响泵的性能的主要参数有：介质的名称、性对密度、黏度、组成、化学腐蚀性、气体或固体含量、蒸汽压等。因此，在对泵进行选型的过程中，需严格考虑此方面参数的影响，以保证泵可以在生产过程中正常使用，不致对生产过程产生重要的影响，造成重大的生产事故。

9.1.3 泵的选型要求

泵因为其使用条件的特殊性，在选型的过程中存在着一系列较为严格的要求：（1）所选泵的型式和性能应符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

（2）必须满足以下对介质特性的要求：

输送易燃、易爆、有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如屏蔽泵、磁力驱动泵、隔膜泵等；对输送腐蚀性介质的泵，要求过流部件采用耐腐蚀材料。

（3）必须满足现场安装的要求：

对安装在有腐蚀性气体存在的场合的泵，要求采取防大气腐蚀的措施；

对安装在爆炸区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用防暴电动机。

（4）确定泵的型号和制造厂时，应综合考虑泵的性能、能耗、可靠性、价格和制造规范等因素。

9.1.4 具体选型

以P0101A/B液态正丁烷输送泵为例来具体说明泵的选型过程。

液态正丁烷经过输送泵送至换热器进行余热，输送介质为液态正丁烷，无腐蚀性，在常温常压下操作。

1）泵类型的选取

液态正丁烷为有毒液体，理化性质：无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子式C4H10，分子量58.12，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。蒸气与空气混合物爆炸下限6-36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易着火。

根据输送介质液态正丁烷的理化性质，我们选用Y型离心泵。

Y型离心泵用于输送不含固体颗粒的石油及其产品，介质温度在-20—400℃之间。规格标准为：流量2—600m3/h，扬程32—600m。

2）压头的设计

根据Chencad模拟的结果，液态正丁烷进料流率为Q=5398.742m3/h，液态正丁烷原料密度792kg/m3，液态正丁烷原料进口压力0.22Mpa，出口压力0.3Mpa,则该泵的压头为：

m

z

z

g

c

c

g p

p H

1. 14

792

81

.9

10

22

.0

10

3.0

2

6

6

1

2

2

1

2

2

1

2

=

⨯

⨯

-

⨯

=

-

+

-

+

-

=

ρ

3）选择结果

考虑到设计余量，我们选择250YS-150x2c型离心泵。泵的参数要求如表9-1所示：

表9-1 液态正丁烷输送泵参数一览表

泵的型号 流 量

扬 程

泵转速

效 率

重 量

250YS-150x2c h m /2403 205m

2950/min r 2 55%

2200kg

项目 轴功率

电机功率

允许汽蚀余量

叶轮直径 许用压力

参数值

244kw 440kw

4.2m

290mm 4.0MPa

其它泵的选型结果见设备一览表

9.1.5 储罐的选型

首先应根据存储介质的最高工作压力初步选择储罐类型。一般情况下，卧式圆柱形储罐和球罐可以承受较高的存储压力，而立式平底筒形储罐的承压能力较差，当存储介质的压力不大于0.1MPa 时，可以选用立式平底筒形储罐，否则应选用卧式储罐或球罐。其次，再根据库区的容量大小选择合适的储罐结构。进而力求：

①减少蒸发损失； ②防止空气污染； ③保证储液不受空气污染。

储罐选型以分离四氢呋喃为例来进行说明。此分离器中主要储存的介质为四氢呋喃、琥珀酸、丁内酯、丁醇、1,4-丁二醇和水，主要操作条件为：温度为110℃，压力为0.3MPa 。

丙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。分子量42.08，密度0.5139g/cm(20/4℃)，冰点-185.3℃，沸点-47.4℃。丁烷为无色可燃性气体。熔点-138.432℃，沸点-0.522°C，液态密度600 g/l(0℃，1atm)，折射率1.3326 (20℃)，临界温度152.0℃，临界压力3796.0kPa ，临界体积255mL/mol 。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和其他烃。

塔顶回流罐的目的是保证回流比和回路液体的稳定，考虑塔操作的稳定性我们将回流液在储罐内停留时间选择为5min 。

由于塔的出液量为60.47m 3/min ，回流比为0.61，取储罐的安全系数为0.8.则通过计算得到储罐的体积为：