化工设备的选型及设计计算培训资料(ppt 53张)
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4化工设备的选型及设计计算
本章主要内容 4.1 概述 4.2 标准设备的选型 4.3 非标设备的设计计算 4.4 非标设备工艺条件图的绘制 本章重点： 泵的选型 贮槽的设计、蒸发器选型及设计 非标设备工艺条件图的绘制
4.1 概述
化工设备是组成化工装置的基本单元，是指在化 工生产中常用的泵、风机、罐、釜、塔器、换热器、 贮槽(罐)等。
4.2 标准设备的选择
一、定型设备的选择方法及原则 根据物料性质、工艺要求、使用环境等等确定设备的形式
根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑设备台数，设
备选型依据有关手册和生产厂家的产品目录 在选用设备同时，要注意设备备件的供应情况，对供应紧张 的备件，最好在订货时也订购备件 定型设备的选择，按其生产能力，一般偏高一个等级选用，
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。扬程值用柏努利方程计算，用米液 柱表示。计算出的扬程一般要放大5％—10％。
4.2 标准设备的选择
(3)确定泵的安装高度。——计算 (4)确定泵的台数和备用。一般只设一台泵，在特殊情况下， 也可采用两（多）台泵同时串联或并联操作。输送泥浆
或含有固体颗粒及其他杂质的泵和一些重要操作岗位用
泵应设有备用泵。对于大型的连续化流程，可适当提高 泵的备用率，而对于间歇操作，泵的维修简易，操作很
成熟的常常不考虑备用泵。
4.2 标准设备的选择
(5)校核泵的轴功率。
泵的样本上给定的功率和效率都是用清水试验出来 的，输送介质不是清水时，应考虑密度、粘度等对泵的 流量、扬程性能的影响。 (6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 (7)选用电动机。
耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为10-12
年，高压设备为20-25年
4.1 概述
密封性：根据有毒物质在车间内允许的浓度来确定。它对
处理易燃易爆及有毒介质非常重要
用材和制造：尽量少用贵重材料，避免复杂的加工工序 操作和检修：考虑操作、安装和日常维修的方便 运输方便：尺寸与形状设计时要注意运输方便与否，设备 的直径、长度、重量要符合公路、铁路、水运的运输规 定
出料口、排料装置等；
4.3 非标标准设备的工艺设计
（6）向设备制造设计(机械设计)专业提出设计条件如材质、
温度、压力、装载系数、运转周期、维修安装要求和设备
开口、支承等等和设备草图，由设备设计专业人员根据各 种规范进行机械设计、强度设计和检验，提出施工图等。
（7）汇总列出设备一览表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
(8)填写选泵规格表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
非标设备的设计程序
（1）工艺流程上确定设备的类型：例如真空制盐需要蒸发设
备、固液分离设备等； （2）确定设备材质 （3）汇集设计条件：根据物料衡算和热量衡算，确定设备负 荷、转化率和效率要求，确立设备的工艺操作条件如温度、 压力、流量、流速、投料方式和投料量、卸料、排渣形式、 工作周期等；
患。对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求；工人在操
作时，劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不 用有毒有害的附件附料。
4.1 概述
(4)经济性 设备投资省，易于加工、维修、更新少，没有特殊
的维护要求，运行费用少。引进先进设备，考察设备性价比，
考虑是否易于被国内消化吸收和改进利用。
(5)结构要求 强度：合理的强度，保证设备的安全运行 刚度：设备及其构件在外压的作用下，保持原有状况的能力
① 标准设备（定型设备）：是成批按系列生 产的，并可以从设备生产厂家买到，可以
化 工 设 备 分 类
从产品目录或样本中查阅其规格及牌号。 例如：泵、风机、离心机等。 ② 非标设备（非定型设备）：是化工过程中 需要专门设计的特殊设备。例如蒸发器、 塔器等。
4.1 概述
一、化工设备工艺设计的任务： 对于标准设备：根据工艺要求，计算并选择某种型号，以便 订货。 对于非标设备：根据根据工艺要求，通过工艺计算，提出型 式、材料、尺寸和其他一些要求。再由化工设备专业进行 机械设计，由有关工厂制造。 二、化工设备工艺设计的成果的表达： 1、设备一览表； 2、设备工艺条件图或设备总图。
也可以按工厂的近期发展要求选配
4.2 标准设备的选择
4.1 泵的选型
4.2 标准设备的选择
单级离心泵
Biblioteka Baidu
立式轴流泵
水环真空泵
齿轮泵
4.2 标准设备的选择
泵的用步骤 (1)确定泵的型式 依据物料的性质如温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀
性、溶解性和物料是否均一等因素来确定泵的基本型式。例
如 ：水—清水泵，卤水—化工泵。油类——油泵等等；流 量大而扬程不高时可选用单级离心泵；流量不大而扬程高的 宜选往复泵或多级离心泵；输送有腐蚀性介质，选耐腐蚀泵； 输送昂贵液体、剧毒或具有放射性能的液体选用完全不泄漏、
4.1 概述
三、化工设备选型和工艺设计的原则： (1)合理性 设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流
程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又
能充分发挥设备的能力。 (2)先进性 要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、
效率等要尽可能达到先进水平。 (3)安全性 要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐
无轴封的屏蔽泵；当要求精确进料时应选用计量泵或柱塞泵
等。
4.2 标准设备的选择
(2)确定选泵的流量和扬程 ①流量的确定和计算 安全系数。 ②扬程的确定和计算 先计算出所需要的扬程，即用来克服 选泵时以最大流量为基础。如果数据
是正常流量，则应在正常流量的基础上乘以1．1～1．2的
两端容器的位能差，两端容器上静压力差，两端全系统的
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，
4.3 非标标准设备的工艺设计
（4）选定设备的基本结构型式 根据各类设备的性能、使
用特点和适用的范围，依据各类规范、样本和说明书、进 行权衡比较，确定该设备的基本结构型式。例如确定是用 重力沉降、离心沉降等等； （5）设计设备的基本尺寸：确定基本外形尺寸，如外径、高
度、搅拌器主要尺寸等；确定设备的各种工艺附件，如进
本章主要内容 4.1 概述 4.2 标准设备的选型 4.3 非标设备的设计计算 4.4 非标设备工艺条件图的绘制 本章重点： 泵的选型 贮槽的设计、蒸发器选型及设计 非标设备工艺条件图的绘制
4.1 概述
化工设备是组成化工装置的基本单元，是指在化 工生产中常用的泵、风机、罐、釜、塔器、换热器、 贮槽(罐)等。
4.2 标准设备的选择
一、定型设备的选择方法及原则 根据物料性质、工艺要求、使用环境等等确定设备的形式
根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑设备台数，设
备选型依据有关手册和生产厂家的产品目录 在选用设备同时，要注意设备备件的供应情况，对供应紧张 的备件，最好在订货时也订购备件 定型设备的选择，按其生产能力，一般偏高一个等级选用，
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。扬程值用柏努利方程计算，用米液 柱表示。计算出的扬程一般要放大5％—10％。
4.2 标准设备的选择
(3)确定泵的安装高度。——计算 (4)确定泵的台数和备用。一般只设一台泵，在特殊情况下， 也可采用两（多）台泵同时串联或并联操作。输送泥浆
或含有固体颗粒及其他杂质的泵和一些重要操作岗位用
泵应设有备用泵。对于大型的连续化流程，可适当提高 泵的备用率，而对于间歇操作，泵的维修简易，操作很
成熟的常常不考虑备用泵。
4.2 标准设备的选择
(5)校核泵的轴功率。
泵的样本上给定的功率和效率都是用清水试验出来 的，输送介质不是清水时，应考虑密度、粘度等对泵的 流量、扬程性能的影响。 (6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 (7)选用电动机。
耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为10-12
年，高压设备为20-25年
4.1 概述
密封性：根据有毒物质在车间内允许的浓度来确定。它对
处理易燃易爆及有毒介质非常重要
用材和制造：尽量少用贵重材料，避免复杂的加工工序 操作和检修：考虑操作、安装和日常维修的方便 运输方便：尺寸与形状设计时要注意运输方便与否，设备 的直径、长度、重量要符合公路、铁路、水运的运输规 定
出料口、排料装置等；
4.3 非标标准设备的工艺设计
（6）向设备制造设计(机械设计)专业提出设计条件如材质、
温度、压力、装载系数、运转周期、维修安装要求和设备
开口、支承等等和设备草图，由设备设计专业人员根据各 种规范进行机械设计、强度设计和检验，提出施工图等。
（7）汇总列出设备一览表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
(8)填写选泵规格表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
非标设备的设计程序
（1）工艺流程上确定设备的类型：例如真空制盐需要蒸发设
备、固液分离设备等； （2）确定设备材质 （3）汇集设计条件：根据物料衡算和热量衡算，确定设备负 荷、转化率和效率要求，确立设备的工艺操作条件如温度、 压力、流量、流速、投料方式和投料量、卸料、排渣形式、 工作周期等；
患。对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求；工人在操
作时，劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不 用有毒有害的附件附料。
4.1 概述
(4)经济性 设备投资省，易于加工、维修、更新少，没有特殊
的维护要求，运行费用少。引进先进设备，考察设备性价比，
考虑是否易于被国内消化吸收和改进利用。
(5)结构要求 强度：合理的强度，保证设备的安全运行 刚度：设备及其构件在外压的作用下，保持原有状况的能力
① 标准设备（定型设备）：是成批按系列生 产的，并可以从设备生产厂家买到，可以
化 工 设 备 分 类
从产品目录或样本中查阅其规格及牌号。 例如：泵、风机、离心机等。 ② 非标设备（非定型设备）：是化工过程中 需要专门设计的特殊设备。例如蒸发器、 塔器等。
4.1 概述
一、化工设备工艺设计的任务： 对于标准设备：根据工艺要求，计算并选择某种型号，以便 订货。 对于非标设备：根据根据工艺要求，通过工艺计算，提出型 式、材料、尺寸和其他一些要求。再由化工设备专业进行 机械设计，由有关工厂制造。 二、化工设备工艺设计的成果的表达： 1、设备一览表； 2、设备工艺条件图或设备总图。
也可以按工厂的近期发展要求选配
4.2 标准设备的选择
4.1 泵的选型
4.2 标准设备的选择
单级离心泵
Biblioteka Baidu
立式轴流泵
水环真空泵
齿轮泵
4.2 标准设备的选择
泵的用步骤 (1)确定泵的型式 依据物料的性质如温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀
性、溶解性和物料是否均一等因素来确定泵的基本型式。例
如 ：水—清水泵，卤水—化工泵。油类——油泵等等；流 量大而扬程不高时可选用单级离心泵；流量不大而扬程高的 宜选往复泵或多级离心泵；输送有腐蚀性介质，选耐腐蚀泵； 输送昂贵液体、剧毒或具有放射性能的液体选用完全不泄漏、
4.1 概述
三、化工设备选型和工艺设计的原则： (1)合理性 设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流
程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又
能充分发挥设备的能力。 (2)先进性 要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、
效率等要尽可能达到先进水平。 (3)安全性 要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐
无轴封的屏蔽泵；当要求精确进料时应选用计量泵或柱塞泵
等。
4.2 标准设备的选择
(2)确定选泵的流量和扬程 ①流量的确定和计算 安全系数。 ②扬程的确定和计算 先计算出所需要的扬程，即用来克服 选泵时以最大流量为基础。如果数据
是正常流量，则应在正常流量的基础上乘以1．1～1．2的
两端容器的位能差，两端容器上静压力差，两端全系统的
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，
4.3 非标标准设备的工艺设计
（4）选定设备的基本结构型式 根据各类设备的性能、使
用特点和适用的范围，依据各类规范、样本和说明书、进 行权衡比较，确定该设备的基本结构型式。例如确定是用 重力沉降、离心沉降等等； （5）设计设备的基本尺寸：确定基本外形尺寸，如外径、高
度、搅拌器主要尺寸等；确定设备的各种工艺附件，如进