第六章-設備設計和選型與車間布置1736課件

第六章設備設計和選型與車間布置郝紅勛副教授化工設計精品文檔了解化工設備選用及設計的一般原則掌握定型設備的選用程序(換熱器,泵,儲罐等)了解非定型設備設計的主要程序(塔\反應釜)掌握化工設備圖的基本內(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本學時主要內(nèi)容第六章設備設計和選型與車間布置第一節(jié)化工設備選用及設計的一般原則

第二節(jié)定型設備的選用精品文檔第一節(jié)化工設備選用及設計的一般原則

6.1.1化工設備類型標準設備（定型設備）：按照國家規(guī)定的產(chǎn)品標準成批成系列生產(chǎn)的設備這類設備可以從產(chǎn)品目錄或樣本手冊中查閱其規(guī)格型號即選型，并可從設備生產(chǎn)廠家直接訂購，主要是選型問題。非標準設備（非定型設備）非定型設備是化工過程需要的專用設備。這類設備是設計單位根據(jù)工藝要求進行工藝計算和機械計算，并提供設計圖紙由設備加工廠制作的。精品文檔按用途分物料輸送及加工設備：泵、壓縮機、離心機、過濾器、干燥器等換熱設備：換熱器等分離設備：結(jié)晶器、精餾塔、萃取塔等反應設備：反應器儲存設備：中轉(zhuǎn)罐、儲罐等。精品文檔(1)合理性。設備必須滿足工藝一般要求，設備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應，又能充分發(fā)揮設備的能力(2)先進性。要求設備的運轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達到先進水平6.1.2設備選型和設計的原則：精品文檔(3)安全性。安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無事故隱患(4)經(jīng)濟性。設備投資省，易于加工、維修、更新，沒有特殊的維護要求，運行費用減少。精品文檔6.1.3化工設備設計和選型的主要工作(1)結(jié)合工藝流程設計確定化工單元操作所用設備的類型。

(2)根據(jù)工藝操作條件(溫度、壓力、介質(zhì)的性質(zhì)等)和對設備的工藝要求確定設備的材質(zhì)。(3)通過工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、設備的工藝計算確定設備的設計參數(shù)。不同類型設備的設計參數(shù)有：精品文檔1)換熱器：熱負荷，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，揚程，軸功率，允許吸上高度。

3)風機：風量和風壓。

4)塔：進料物料，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)(對填料塔)，加料口位置、塔頂冷凝器的熱負荷及冷卻介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力，再沸器的熱負荷及加熱介質(zhì)的種類、流量、溫度和壓力、靈敏板位置。精品文檔5)反應器：反應器的類型，進、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(4)確定標準設備(定型設備)的型號(牌號)和臺數(shù)泵、風機、電動機、壓縮機、冷凍機、除塵設備、過濾機、離心機和攪拌器等(5)對已有標準圖紙的設備，確定標準圖的圖號和型號。換熱器、容器、發(fā)酵罐等(6)對非標準設備來說，應向化工設備專業(yè)設計人員提出設計條件和設備草圖。明確設備的類型、材質(zhì)，基本設計參數(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、液面計接口等)。(7)編制設備一覽表。精品文檔第二節(jié)定型設備的選用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，揚程受限容積式泵（往復或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生擠壓作用）

活塞泵和回轉(zhuǎn)泵流量小，揚程大精品文檔表6-1各種類型泵的特點精品文檔泵選型中考慮的問題:耐腐蝕問題冷卻問題

密封問題

粘度問題在選擇時切不可隨意和盲目，應多查閱相關資料或借鑒成熟經(jīng)驗。二、

泵的選用與設計程序1、確定泵型化工過程中大部分是單級水平安裝離心泵精品文檔輸送腐蝕介質(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：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、確定泵的流量和揚程①流量的確定和計算。選泵時以最大流量為基礎。體積流量，在正常流量的基礎上乘以1.1-1.2的安全系數(shù)②揚程的確定和計算（柏努力方程）。單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚程。泵的揚程包括吸程在內(nèi)，近似為泵出口和入口壓力差。揚程用H表示，單位為米（m）。安全系數(shù)：1.05-1.1精品文檔3、確定泵的安裝高度離心泵的安裝技術關鍵在于確定水泵安裝高度。這個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4、確定泵的臺數(shù)和備用率。

泵的臺數(shù)，考慮一開一備是合理的，但如為大型泵，一開一備的配置并不經(jīng)濟，這種情況下可設兩臺較小的泵供正常操作使用，另設一臺同樣大小的泵作備用。一般來說，一些重要的泵、在高溫操作或其他苛刻條件下使用的泵，均應設置備用泵，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考慮較大的備用率。精品文檔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出來的，輸送介質(zhì)不是清水時，應考慮密度、粘度等對泵的流量、揚程性能的影響。6、選用電動機。KW7、填寫選泵規(guī)格表。

精品文檔6.2.2換熱設備的設計和選用通常，在化工廠