第六章 化工设备的工艺设计（1）.ppt

第六章 化工设备的工艺设计 概论 化工设备的可分为： 定型设备（标准设备） 非定型设备（非标准设备或非标设备） 化工设备的工艺设计和选择 （1）结合工艺流程设计确定化工单元操作所用设备的类型。 （2）根据工艺操作条件（温度、压力、介质的性质等）和对设备的工艺要求确定设备的材质。该项工作与设备设计人员共同完成的。 （3）通过工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备的工艺计算确定设备的设计参数。 设备的设计参数 换热器：热负荷，换热面积，冷、热载体的种类，冷、热流体的流量，温度和压力。 泵：流量，扬程，轴功率，允许吸上高度。 风机：风量和风压。 吸收塔：气体的流量、组成、压力和温度，吸收剂种类、流量、温度和压力，塔径、筒体的材质、塔板的材质、塔板的类型和板数（对板式塔），填料种类、规格、填料总高度、每段填料的高度和段数(对填料塔)。 设备的设计参数 蒸馏塔：进料物料、塔顶产品、塔釜产品的流量、组成和温度，塔的操作压力、塔径、筒体的材质、塔板和类型板数(对板式塔)，填料种类、规格、填料总高度、每段填料高度和段数(对填料塔)，加料口位置、塔顶冷凝器的热负荷及冷却介质的种类、流量、温度和压力，再沸器的热负荷及加热介质的种类、流量、温度和压力、灵敏板位置。 设备的设计参数 反应器：反应器的类型，进、出口物料的流量、组成、温度和压力，催化剂的种类、规格、数量和性能参数，反应器内换热装置的形式、热负荷及热载体的种类、数量、压力和温度，反应器的主要尺寸、换热式固定床催化反应器的温度、浓度沿床层的轴向和径向分布，冷激式多端绝热固定床反应器的冷激气用量、组成和温度。 化工设备的工艺设计和选择 （4）确定标准设备的型号和台数。 （5）对已有标准图纸的设备，确定标准图的图号和型号。 （6）对非标准设备来说，应向化工设备专业设计人员提出设计条件和设备草图。明确设备的类型，材质，基本设计参数，关口、维修、安装要求，支撑要求及其他要求(如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面计接口等。) 化工设备的工艺设计和选择 （7）编制工艺设备一览表。 （8）在工艺设备的施工图纸完成后，与化工设备的专业设计人员进行会签。 泵的选用 泵的技术指标 型号：我国对于泵的命名尚未有统一的规定。 泵的技术指标 扬程：单位重量的液体通过泵获得的有效能量，单位为m。其值的确定是通过工艺计算的基础值再乘以1.05-1.1倍。 泵的技术指标中所指明的一般都是清水扬程，即介质为清水，密度为1000kg/m3,黏度为1mPa?s,无固体杂质时的值。其他：m酸柱和m熔盐柱。 泵的技术指标 流量：泵在单位时间内抽吸或排送液体的体积数称为流量，m3/h.其值的确定可以通过工艺计算确定流量的基础值，再乘以系数1.1-1.2的安全系数。 泵的技术指标 功率与效率：有效功率指单位时间内泵液体所作的功；轴功率指原动机传给泵的功率；效率指泵的有效功率与轴功率之比，均为清水试验所得。 泵的技术指标 泵的安装高度 化工生产常用泵 清水泵 化工生产常用泵 油泵 化工生产常用泵 耐腐蚀泵 化工生产常用泵 屏蔽泵：属于无泄漏泵。在化工生产中常输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性的液体。 化工生产常用泵 计量泵：在化工生产中，计量泵能够输送流量恒定的液体或按比例输送几种液体，属于往复泵的一种。 化工生产常用泵 齿轮泵：化工厂中大多用来输送黏稠液体甚至膏糊状物料，但不易输送含有固体颗粒的悬浮液。 泵的选用的一般要求 操作方便 运行可靠 性能良好 维修方便 泵选用的特殊要求 输送易燃、易爆、易挥发、有毒和有腐蚀性及贵重的介质时，要求密封性能可靠。 输送腐蚀性介质时，应选用？。 输送易汽化液体（液态烃、液化天然气、液态氧、液态氢等，其温度在-30～-160 ℃ ）时选用低温泵。 根据黏度的大小选择泵。 输送含汽液体时，泵输送液体中的允许含气体体积分数的极限为离心泵小于0.05，旋涡泵为0.05 ～0.20，容积式泵为0.05 ～0.20。 泵选用的特殊要求 输送含固体颗粒的液体时，根据泵输送液体时允许的最大质量分数对泵进行选择。 要求高吸入性能时，选用允许气蚀余量小的泵。（液态烃泵或双吸式离心泵） 要求低流量、高扬程时，可选用多级泵、筒形泵。如旋涡泵。 当输液量精度要求高时，可用计量泵。 选泵的方法和步骤 换热设备的设计和选用 混合式换热器 又称冷热流体直接接触式换热器，通过冷、热流体直接接触进行热量传递的，常用于热气体用水直接冷却以及热水用空气冷却，可以在填料塔内进行。 蓄热式换热器 简称蓄热器。在蓄热器装有热容量较大的耐火砖等填料，其构造简单，常用于回收气体的热量或冷量。 间壁式换热器 间壁式换热器的特点是冷、热两流体被固体壁面隔开，不相混合，通过间壁进行热量的交换。 间壁式换热器 （一）夹套式