第九讲化工过程单元设计（1）.PDFVIP

第九讲第九讲化工化工过程单元设计过程单元设计（（11））

田文德

青岛科技大学化工学院

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tianwd@qust.edu.cn

本节主要内容

离心泵的设计离心泵的设计

换热器的设计

精馏塔的设计

反应器的设计

概述概述

※化工流程设计结束后，就可以获得流程中主

要设备的操作参数，如温度、压力、组成等，

为下为下一步的设备设计提供了指南步的设备设计提供了指南。化工设备化工设备

是组成化工装置的基本单元，也是工程设计

的基础的基础。对化工设备进行详细的设计并选型对化工设备进行详细的设计并选型，

是将设计思想转化为实际工业装置的重要一

步。

离心泵的设计离心泵的设计

※确定输送系统的流量与压头：

液体的输送量液体的输送量一般为生产任务所规定般为生产任务所规定。如果流如果流

量在一定范围内波动，选泵时应按最大流量考虑。

根据输送系统管路的安排根据输送系统管路的安排，，用伯努利方程式计算在用伯努利方程式计算在

最大流量下管路所需的压头。通过Aspen中的Pump

和Pipe可以十分方便的计算这些参数。

模拟实例模拟实例

【例】计算离心泵所需提供的压头，工作参数在流

程中给出。

※搭建流程图：

指定单位制指定单位制

※指定国际单位制，压力单位设为Kpag，如图：

指定组分指定组分

※因离心泵输送的流体为水，所以只有一个组

分，如图：

进料物流进料物流11的参数的参数

※输入进料物流1的参数，如图：

指定管路参数指定管路参数（（11））

※指定管路指定管路B1的参数的参数，包括长度包括长度、内径内径、位置抬高及粗糙度位置抬高及粗糙度，

如图：

指定管路参数指定管路参数（（22））

※指定管路B2的参数，包括长度、内径、位置抬

高及粗糙度高及粗糙度，，如如图图：：

设置离心泵参数设置离心泵参数

※※指定泵的类型为指定泵的类型为PumpPump，，排出压力排出压力位位6060

KpagKpag，，实际上实际上

泵的出口压力应该在物流4的压力指定后即可确定，

但Aspen为序贯模块法求解，所以需先输入一个初值，

然后再添加一个设计规定来准确计算该值，如图：

添加设计规定添加设计规定（（11））

※在数据浏览器的FlowsheetingOptions/Design

Spec

中新建一个设计规定，如图：

添加设计规定添加设计规定（（22））

※点击上图的New，出现下图对话框，如图：

添加设计规定添加设计规定（（33））

※点击上图的OK，出现下图窗口，如图：

添加设计规定添加设计规定（（44））

※点击上图的New，出现下图对话框，并定义变量POUT，

如图：

添加设计规定添加设计规定（（55））

※点击上图的OK，出现下图对话框并对变量进行如下定义，

如图：

添加设计规定添加设计规定（（66））

※调整离心泵的出口压力，使物流4的出口

压