设备的工艺设计讲义（精品）.pptVIP

设备的工艺设计 基本要求 （1）掌握化工设备的选用和设计的一般原则（2）掌握进行化工设备的选用（设计）的步骤教学重点 ： 设备的选型 教学难点 ： 非定型设备设计 第一节 化工设备选用及工艺设计的一般原则 一 化工设备设计分类? 从设计角度分 标准设备(定型设备)：成批生产，直接订货 非标准设备(非定型设备)： 由工艺提供设计条件，由设备专业专门设计，由厂家专门制造的设备。 化工设备的设计包括 标准设备设计和非标准设备设计。 1. 标准设备设计 常用标准设备： 泵、风机、冷冻机、过滤机、离心机、搅拌器、压缩机等，生产厂家、型号都很多，可选择范围很大。 标准设备设计： 根据工艺要求，计算 特征尺寸 ，查阅相关 产品目录或样本手册 ( 列出设备的规格、型号、基本性能参数和厂家 ) ，选择合适设备型号。 —— 标准设备选型 2. 非标准设备设计 常用非标准设备： 容器 ( 中压、低压、高压 ) 、换热器、塔器、干燥设备、搅拌设备和除尘设备等。 非标准设备设计： 根据工艺要求，完成工艺计算，提出设备型式、材料、尺寸和其他要求 ，再经过 机械计算及设计 ，由相关工厂制造。必须遵循设备设计的相关标准和规定。 3. 化工设备标准化 化工设备设计 向标准化推进 ，有些原来属于非标准设备的化工装置，已 逐步走向系列化、定型化 ，已形成了一些 标准图纸 ，有些还有了定点生产厂家，如换热器系列、容器系列、搪玻璃设备系列等。因此， 在非标准设备设计时，应尽量采用已标准化的图纸 。 二、化工设备设计的原则 (1) 合理性 — 即 满足工艺过程对设备的要求 ，设备与工艺流程、生产规模、操作条件、控制水平相适应，同时又能充分发挥设备能力。 (2) 先进性 — 即设备的生产能力、转化率、收率、 效率、自控水平等 尽可能达到先进水平 ；且设备 的 操作范围宽，易于调节，控制方便 。 (3) 安全性 — 即 安全可靠，操作稳定 ，弹性大， 劳动强度小，无事故隐患；对工艺和建筑、地基、 厂房等无苛刻要求；尽量避免高温高压高空作业 (4) 经济性 — 即 投资省，消耗低 ，生产费用和运行费用低，结构简单，节约材料，易于制造、安装操作维修方便，三废少。 (5) 系统性 — 化工过程 是一个完整的系统 ，设备设 计时 不能关注仅关注单一设备 ，避免个别设备妨 碍整个系统系统优化；注重经济性的同时，还 应 通盘考虑，保留适当裕量 ，以免成为系统瓶颈。 第二节 典型化工设备的选用和设计方法 一、泵的选用与设计程序 1 收集基础数据 2 确定泵的流量和扬程 3 选择泵型及泵的具体型号 4 核算泵的性能 5 确定泵的安装高度 6 计算泵的轴功率 7 选定泵的材料和轴封 8确定冷却水或加热蒸汽耗量 9 选用驱动装置---电动机或蒸汽透平 10 确定泵的台数及备用率 11 填写泵规格表---作为泵订货依据和选泵过程中各项数据的汇总。 1 收集基础数据 介质物性：介质名称、输送条件下的物理性质(如粘度、蒸汽压、腐蚀性、毒性及易燃易爆等)；介质中所含固体颗粒直径和含量；介质中气体的含量。 操作条件：T、p、操作温度下的ps、间歇或连续操 作等。 泵所在位置情况：环境温度，海拔高度，装置平立 面要求，送液高度，送液路程，进口和排出侧设备 液面至泵中心距离及管线当量长度等。 2. 确定泵的流量和扬程 (1) 泵的流量 泵的流量决定于物料衡算，确定泵流量应考虑装置的富余能力及装置各设备能力的协调平衡； 如果给出流量范围，选泵时以最大流量为基础； 如果只给出正常流量，应选用适当的安全系数 1.1~1.2。流量通常必须换算成体积流量。 (2) 扬程的确定和计算 按泵的布置情况，液体的输送距离及高度，利用柏努利方程计算泵的扬程，再考虑采用1.05~1.1的安全 系数。 如果有现场实际数据应尽可能采用。  3. 选择泵型及泵的具体型号 根据确定的流量、扬程，按泵型的确定原则和泵的 工作范围初步确定泵的类型。根据介质特性（腐蚀性） 选择泵的材质。 从工艺角度选择泵类型： ①流量大，扬程不高时，可选单级离心泵； ②流程不大，扬程高时，宜选往复泵或多级离心泵； ③输送有腐蚀介质，选耐腐蚀泵； ④输送昂贵液体、剧毒或放射性液体应用完全不泄漏无轴封的 屏蔽泵； ⑤当要求精确进料时，应选用计量泵或柱塞泵。 ⑥输送高温介质时可考虑选用热油泵。 再从有关泵制造厂提供的样本和技术资料选择泵的具体型 号，列出所选型号泵以清水为基准的性能参数。 耐腐蚀问题：据有关统计，化工设备的破坏约有 60%是由于腐蚀引起的，因此在化