化工设备选型及设计计算PPT课件
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4 化工设备的选型及设计计算
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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
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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。
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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 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 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 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。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％。
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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。 (8)填写选泵规格表。
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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
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。
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
从产品目录或样本中查阅其规格及牌号。
工 设
例如：泵、风机、离心机等。
备
分
② 非标设备（非定型设备）：是化工过程中
类
需要专门设计的特殊设备。例如蒸发器、
塔器等。
3
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
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，
（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 出料口、排料装置等；
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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。
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4.3 非标标准设备的工艺设计
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、
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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。
也可以按工厂的近期发展要求选配
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4源自文库2 标准设备的选择
4.1 泵的选型
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4.2 标准设备的选择
单级离心泵
立式轴流泵
水环真空泵
齿轮泵
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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、 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。
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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
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4.2 标准设备的选择
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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 耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为1012年，高压设备为20-25年
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。
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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、
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；
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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；
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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
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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。
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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 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 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 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。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％。
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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。 (8)填写选泵规格表。
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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
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。
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
从产品目录或样本中查阅其规格及牌号。
工 设
例如：泵、风机、离心机等。
备
分
② 非标设备（非定型设备）：是化工过程中
类
需要专门设计的特殊设备。例如蒸发器、
塔器等。
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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
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，
（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 出料口、排料装置等；
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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。
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4.3 非标标准设备的工艺设计
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、
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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。
也可以按工厂的近期发展要求选配
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4源自文库2 标准设备的选择
4.1 泵的选型
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4.2 标准设备的选择
单级离心泵
立式轴流泵
水环真空泵
齿轮泵
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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、 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。
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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
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4.2 标准设备的选择
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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 耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为1012年，高压设备为20-25年
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。
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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、
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；
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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；