文档介绍：化工设计
第五章化工设备设计及设备图
Chart5 The design of chemical equipment
概述
化工设备的选用和设计方法
化工设备图
概述
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—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。
一、化工设备设计分类
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。
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。
3. 化工设备标准化
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) 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。
(4) 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,尽量不使用有毒有害的设备附件附料。
典型化工设备的选用和设计方法
泵的选用与设计程序
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) 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,~。
如果有现场实际数据应尽可能采用。
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,~。流量通常必须换算成体积流量。
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。
4. 核算泵的性能
若输送液体的物理性质与水有较大差异,则应对泵的扬程、流量进行核算。并与工艺要求进行对比,确定所选泵是否可用。
5. 确定泵的安装高度
确定泵的型号后,计算泵的允许吸上高度,核对泵的安装高度。
泵的安装高度必须低于泵的允许吸上高度。
~1m。
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. 确定泵的台数和备用率
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。
贮罐的选型和设计
一、贮罐的分类及存贮量的确定
根据用途,贮罐可分为:原料、成品、中间贮罐,回流罐、计量罐、缓冲罐、混合罐、闪蒸罐、包装罐等。
贮罐存贮量:即贮存物料总容积,随贮罐的用途而异。
1. 原料贮罐
全厂性贮罐一般主张至少有1~3个月的耗用量贮存,车间的原料贮罐一般