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化工设备选型及设计计算

(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
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。
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。
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,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
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、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。
要符合公路、铁路、水运的运输规定
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
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%。
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。
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
(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;
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。
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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
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
(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。
(7)汇总列出设备一览表。
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、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,贮存物料的温度、压 力、最高使用温度、最低使用温度,腐蚀性、毒性、蒸汽压、压力,最大 使用进出量、贮罐的工艺方案等。
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;
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;
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。



பைடு நூலகம்

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
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