第六章-設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置1736課件

第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置郝紅勛副教授化工設(shè)計(jì)精品文檔第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置郝紅勛副教授化工設(shè)計(jì)了解化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則掌握定型設(shè)備的選用程序(換熱器,泵,儲(chǔ)罐等)了解非定型設(shè)備設(shè)計(jì)的主要程序(塔\反應(yīng)釜)掌握化工設(shè)備圖的基本內(nèi)容掌握車間平立面布置原則及布置圖畫法本章要求精品文檔了解化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則本章要求精品文檔本學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

第二節(jié)定型設(shè)備的選用精品文檔本學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置第一節(jié)第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

6.1.1化工設(shè)備類型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（定型設(shè)備）：按照國(guó)家規(guī)定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)成批成系列生產(chǎn)的設(shè)備這類設(shè)備可以從產(chǎn)品目錄或樣本手冊(cè)中查閱其規(guī)格型號(hào)即選型，并可從設(shè)備生產(chǎn)廠家直接訂購(gòu)，主要是選型問(wèn)題。非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（非定型設(shè)備）非定型設(shè)備是化工過(guò)程需要的專用設(shè)備。這類設(shè)備是設(shè)計(jì)單位根據(jù)工藝要求進(jìn)行工藝計(jì)算和機(jī)械計(jì)算，并提供設(shè)計(jì)圖紙由設(shè)備加工廠制作的。精品文檔第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

6.1.1按用途分物料輸送及加工設(shè)備：泵、壓縮機(jī)、離心機(jī)、過(guò)濾器、干燥器等換熱設(shè)備：換熱器等分離設(shè)備：結(jié)晶器、精餾塔、萃取塔等反應(yīng)設(shè)備：反應(yīng)器儲(chǔ)存設(shè)備：中轉(zhuǎn)罐、儲(chǔ)罐等。精品文檔按用途分精品文檔(1)合理性。設(shè)備必須滿足工藝一般要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力(2)先進(jìn)性。要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平6.1.2設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的原則：精品文檔(1)合理性。6.1.2設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的原則：精品文檔(3)安全性。安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無(wú)事故隱患(4)經(jīng)濟(jì)性。設(shè)備投資省，易于加工、維修、更新，沒(méi)有特殊的維護(hù)要求，運(yùn)行費(fèi)用減少。精品文檔(3)安全性。精品文檔6.1.3化工設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的主要工作(1)結(jié)合工藝流程設(shè)計(jì)確定化工單元操作所用設(shè)備的類型。

(2)根據(jù)工藝操作條件(溫度、壓力、介質(zhì)的性質(zhì)等)和對(duì)設(shè)備的工藝要求確定設(shè)備的材質(zhì)。(3)通過(guò)工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算、設(shè)備的工藝計(jì)算確定設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。不同類型設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)有：精品文檔6.1.3化工設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的主要工作(1)結(jié)合工藝流程設(shè)1)換熱器：熱負(fù)荷，換熱面積，冷、熱載體的種類，冷、熱流體的流量，溫度和壓力。

2)泵：流量，揚(yáng)程，軸功率，允許吸上高度。

3)風(fēng)機(jī)：風(fēng)量和風(fēng)壓。

4)塔：進(jìn)料物料，塔頂產(chǎn)品、塔釜產(chǎn)品的流量、組成和溫度，塔的操作壓力、塔徑、筒體的材質(zhì)、塔板的材質(zhì)、塔板類型和板數(shù)(對(duì)塔式塔)，填料種類、規(guī)格、填料總高度、每段填料高度和段數(shù)(對(duì)填料塔)，加料口位置、塔頂冷凝器的熱負(fù)荷及冷卻介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力，再沸器的熱負(fù)荷及加熱介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力、靈敏板位置。精品文檔1)換熱器：熱負(fù)荷，換熱面積，冷、熱載體的種類，冷、熱流體的5)反應(yīng)器：反應(yīng)器的類型，進(jìn)、出口物料的流量、組成、溫度和壓力，催化劑的種類、規(guī)格、數(shù)量和性能參數(shù)，反應(yīng)器的主要尺寸。6）結(jié)晶器：結(jié)晶器類型、結(jié)構(gòu)，結(jié)晶器進(jìn)出口物料流量、組成、溫度等，結(jié)晶器的主要尺寸、操作壓力等。精品文檔5)反應(yīng)器：反應(yīng)器的類型，進(jìn)、出口物料的流量、組成、溫度和(4)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(定型設(shè)備)的型號(hào)(牌號(hào))和臺(tái)數(shù)泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、除塵設(shè)備、過(guò)濾機(jī)、離心機(jī)和攪拌器等(5)對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)圖紙的設(shè)備，確定標(biāo)準(zhǔn)圖的圖號(hào)和型號(hào)。換熱器、容器、發(fā)酵罐等(6)對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，應(yīng)向化工設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)人員提出設(shè)計(jì)條件和設(shè)備草圖。明確設(shè)備的類型、材質(zhì)，基本設(shè)計(jì)參數(shù)，管口、維修、安裝要求，支撐要求及其他要求(如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面計(jì)接口等)。(7)編制設(shè)備一覽表。精品文檔(4)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(定型設(shè)備)的型號(hào)(牌號(hào))和臺(tái)數(shù)精品文檔第二節(jié)定型設(shè)備的選用6.2.1泵的選擇精品文檔第二節(jié)定型設(shè)備的選用6.2.1泵的選擇精品文檔一、泵的類型葉片式泵（葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力）

離心泵、軸流泵和旋渦泵流量大，揚(yáng)程受限容積式泵（往復(fù)或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生擠壓作用）

活塞泵和回轉(zhuǎn)泵流量小，揚(yáng)程大精品文檔一、泵的類型葉片式泵（葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力）精品文檔表6-1各種類型泵的特點(diǎn)精品文檔表6-1各種類型泵的特點(diǎn)精品文檔泵選型中考慮的問(wèn)題:耐腐蝕問(wèn)題冷卻問(wèn)題

密封問(wèn)題

粘度問(wèn)題在選擇時(shí)切不可隨意和盲目，應(yīng)多查閱相關(guān)資料或借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)。二、

泵的選用與設(shè)計(jì)程序1、確定泵型化工過(guò)程中大部分是單級(jí)水平安裝離心泵精品文檔泵選型中考慮的問(wèn)題:耐腐蝕問(wèn)題二、泵的選用與設(shè)計(jì)程序1、輸送腐蝕介質(zhì)：耐腐蝕泵輸送昂貴、劇毒、或放射性液體：屏蔽泵精確輸送：計(jì)量泵或柱塞泵輸送易汽化液體：低溫泵輸送高溫介質(zhì)：熱油泵輸送粘性液體時(shí)：根據(jù)黏度大小選擇輸送含有固體液體：考慮晶體破碎，晶漿泵等精品文檔輸送腐蝕介質(zhì)：耐腐蝕泵精品文檔表6-2各種類型泵的黏度適用范圍精品文檔表6-2各種類型泵的黏度適用范圍精品文檔2、確定泵的流量和揚(yáng)程①流量的確定和計(jì)算。選泵時(shí)以最大流量為基礎(chǔ)。體積流量，在正常流量的基礎(chǔ)上乘以1.1-1.2的安全系數(shù)②揚(yáng)程的確定和計(jì)算（柏努力方程）。單位重量液體通過(guò)泵所獲得的能量叫揚(yáng)程。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi)，近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示，單位為米（m）。安全系數(shù)：1.05-1.1精品文檔2、確定泵的流量和揚(yáng)程①流量的確定和計(jì)算。選泵時(shí)以最大流量為3、確定泵的安裝高度離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定水泵安裝高度。這個(gè)高度是指水源水面到水泵葉輪中心線的垂直距離。精品文檔3、確定泵的安裝高度離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定水泵安裝高度4、確定泵的臺(tái)數(shù)和備用率。

泵的臺(tái)數(shù)，考慮一開(kāi)一備是合理的，但如為大型泵，一開(kāi)一備的配置并不經(jīng)濟(jì)，這種情況下可設(shè)兩臺(tái)較小的泵供正常操作使用，另設(shè)一臺(tái)同樣大小的泵作備用。一般來(lái)說(shuō)，一些重要的泵、在高溫操作或其他苛刻條件下使用的泵，均應(yīng)設(shè)置備用泵，備用率一般取100％，而在其他情況下連續(xù)操作的泵，可考慮用50％的備用率。在連續(xù)操作的大型裝置中使用的泵應(yīng)考慮較大的備用率。精品文檔4、確定泵的臺(tái)數(shù)和備用率。泵的臺(tái)數(shù)，考慮一開(kāi)一備是合理的5、校核泵的軸功率。泵的樣本上給定的功率和效率都是用水試驗(yàn)出來(lái)的，輸送介質(zhì)不是清水時(shí)，應(yīng)考慮密度、粘度等對(duì)泵的流量、揚(yáng)程性能的影響。6、選用電動(dòng)機(jī)。KW7、填寫選泵規(guī)格表。

精品文檔5、校核泵的軸功率。6、選用電動(dòng)機(jī)。KW7、填寫選泵規(guī)格表6.2.2換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用通常，在化工廠的建設(shè)中，換熱器投資約占總投資的11％，換熱器的質(zhì)量約占化工、煉油裝置設(shè)備總質(zhì)量的40％。合理地選擇和使用換熱器可節(jié)省投資，降低能耗。由于換熱設(shè)備應(yīng)用廣泛，國(guó)家現(xiàn)在已將多種換熱器包括管殼式、板式換熱器和石墨換熱器系列化，采用標(biāo)準(zhǔn)圖紙進(jìn)行系列化生產(chǎn)。精品文檔6.2.2換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用通常，在化工廠的建設(shè)中，第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置郝紅勛副教授化工設(shè)計(jì)精品文檔第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置郝紅勛副教授化工設(shè)計(jì)了解化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則掌握定型設(shè)備的選用程序(換熱器,泵,儲(chǔ)罐等)了解非定型設(shè)備設(shè)計(jì)的主要程序(塔\反應(yīng)釜)掌握化工設(shè)備圖的基本內(nèi)容掌握車間平立面布置原則及布置圖畫法本章要求精品文檔了解化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則本章要求精品文檔本學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

第二節(jié)定型設(shè)備的選用精品文檔本學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第六章設(shè)備設(shè)計(jì)和選型與車間布置第一節(jié)第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

6.1.1化工設(shè)備類型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（定型設(shè)備）：按照國(guó)家規(guī)定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)成批成系列生產(chǎn)的設(shè)備這類設(shè)備可以從產(chǎn)品目錄或樣本手冊(cè)中查閱其規(guī)格型號(hào)即選型，并可從設(shè)備生產(chǎn)廠家直接訂購(gòu)，主要是選型問(wèn)題。非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（非定型設(shè)備）非定型設(shè)備是化工過(guò)程需要的專用設(shè)備。這類設(shè)備是設(shè)計(jì)單位根據(jù)工藝要求進(jìn)行工藝計(jì)算和機(jī)械計(jì)算，并提供設(shè)計(jì)圖紙由設(shè)備加工廠制作的。精品文檔第一節(jié)化工設(shè)備選用及設(shè)計(jì)的一般原則

6.1.1按用途分物料輸送及加工設(shè)備：泵、壓縮機(jī)、離心機(jī)、過(guò)濾器、干燥器等換熱設(shè)備：換熱器等分離設(shè)備：結(jié)晶器、精餾塔、萃取塔等反應(yīng)設(shè)備：反應(yīng)器儲(chǔ)存設(shè)備：中轉(zhuǎn)罐、儲(chǔ)罐等。精品文檔按用途分精品文檔(1)合理性。設(shè)備必須滿足工藝一般要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力(2)先進(jìn)性。要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平6.1.2設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的原則：精品文檔(1)合理性。6.1.2設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的原則：精品文檔(3)安全性。安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無(wú)事故隱患(4)經(jīng)濟(jì)性。設(shè)備投資省，易于加工、維修、更新，沒(méi)有特殊的維護(hù)要求，運(yùn)行費(fèi)用減少。精品文檔(3)安全性。精品文檔6.1.3化工設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的主要工作(1)結(jié)合工藝流程設(shè)計(jì)確定化工單元操作所用設(shè)備的類型。

(2)根據(jù)工藝操作條件(溫度、壓力、介質(zhì)的性質(zhì)等)和對(duì)設(shè)備的工藝要求確定設(shè)備的材質(zhì)。(3)通過(guò)工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算、設(shè)備的工藝計(jì)算確定設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。不同類型設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)有：精品文檔6.1.3化工設(shè)備設(shè)計(jì)和選型的主要工作(1)結(jié)合工藝流程設(shè)1)換熱器：熱負(fù)荷，換熱面積，冷、熱載體的種類，冷、熱流體的流量，溫度和壓力。

2)泵：流量，揚(yáng)程，軸功率，允許吸上高度。

3)風(fēng)機(jī)：風(fēng)量和風(fēng)壓。

4)塔：進(jìn)料物料，塔頂產(chǎn)品、塔釜產(chǎn)品的流量、組成和溫度，塔的操作壓力、塔徑、筒體的材質(zhì)、塔板的材質(zhì)、塔板類型和板數(shù)(對(duì)塔式塔)，填料種類、規(guī)格、填料總高度、每段填料高度和段數(shù)(對(duì)填料塔)，加料口位置、塔頂冷凝器的熱負(fù)荷及冷卻介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力，再沸器的熱負(fù)荷及加熱介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力、靈敏板位置。精品文檔1)換熱器：熱負(fù)荷，換熱面積，冷、熱載體的種類，冷、熱流體的5)反應(yīng)器：反應(yīng)器的類型，進(jìn)、出口物料的流量、組成、溫度和壓力，催化劑的種類、規(guī)格、數(shù)量和性能參數(shù)，反應(yīng)器的主要尺寸。6）結(jié)晶器：結(jié)晶器類型、結(jié)構(gòu)，結(jié)晶器進(jìn)出口物料流量、組成、溫度等，結(jié)晶器的主要尺寸、操作壓力等。精品文檔5)反應(yīng)器：反應(yīng)器的類型，進(jìn)、出口物料的流量、組成、溫度和(4)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(定型設(shè)備)的型號(hào)(牌號(hào))和臺(tái)數(shù)泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、除塵設(shè)備、過(guò)濾機(jī)、離心機(jī)和攪拌器等(5)對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)圖紙的設(shè)備，確定標(biāo)準(zhǔn)圖的圖號(hào)和型號(hào)。換熱器、容器、發(fā)酵罐等(6)對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，應(yīng)向化工設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)人員提出設(shè)計(jì)條件和設(shè)備草圖。明確設(shè)備的類型、材質(zhì)，基本設(shè)計(jì)參數(shù)，管口、維修、安裝要求，支撐要求及其他要求(如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面計(jì)接口等)。(7)編制設(shè)備一覽表。精品文檔(4)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(定型設(shè)備)的型號(hào)(牌號(hào))和臺(tái)數(shù)精品文檔第二節(jié)定型設(shè)備的選用6.2.1泵的選擇精品文檔第二節(jié)定型設(shè)備的選用6.2.1泵的選擇精品文檔一、泵的類型葉片式泵（葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力）

離心泵、軸流泵和旋渦泵流量大，揚(yáng)程受限容積式泵（往復(fù)或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生擠壓作用）

活塞泵和回轉(zhuǎn)泵流量小，揚(yáng)程大精品文檔一、泵的類型葉片式泵（葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力）精品文檔表6-1各種類型泵的特點(diǎn)精品文檔表6-1各種類型泵的特點(diǎn)精品文檔泵選型中考慮的問(wèn)題:耐腐蝕問(wèn)題冷卻問(wèn)題

密封問(wèn)題

粘度問(wèn)題在選擇時(shí)切不可隨意和盲目，應(yīng)多查閱相關(guān)資料或借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)。二、

泵的選用與設(shè)計(jì)程序1、確定泵型化工過(guò)程中大部分是單級(jí)水平安裝離心泵精品文檔泵選型中考慮的問(wèn)題:耐腐蝕問(wèn)題二、泵的選用與設(shè)計(jì)程序1、輸送腐蝕介質(zhì)：耐腐蝕泵輸送昂貴、劇毒、或放射性液體：屏蔽泵精確輸送：計(jì)量泵或柱塞泵輸送易汽化液體：低溫泵輸送高溫介質(zhì)：熱油泵輸送粘性液體時(shí)：根據(jù)黏度大小選擇輸送含有固體液體：考慮晶體破碎，晶漿泵等精品文檔輸送腐蝕介質(zhì)：耐腐蝕泵精品文檔表6-2各種類型泵的黏度適用范圍精品文檔表6-2各種類型泵的黏度適用范圍精品文檔2、確定泵的流量和揚(yáng)程①流量的確定和計(jì)算。選泵時(shí)以最大流量為基礎(chǔ)。體積流量，在正常流量的基礎(chǔ)上乘以1.1-1.2的安全系數(shù)②揚(yáng)程的確定和計(jì)算（柏努力方程）。單位重量液體通過(guò)泵所獲得的能量叫揚(yáng)程。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi)，近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示，單位為米（m）。安全系數(shù)：1.05-1.1精品文檔2、確定泵的流量和揚(yáng)程①流量的確定和計(jì)算。選泵時(shí)以最大流量為3、