化工设备选型及设计计算ppt课件

4化工设备的选择和设计计算，4.1概述，本章主要内容，4.2标准设备选择，本章要点：选择泵，计算4.3非标准设备设计，水箱设计，蒸发器选择和设计，绘制4.4非标准设备工艺条件图，绘制非标准设备工艺条件图。4.1概述，化工设备是构成化工设备的基本单位，指化工生产中常用的泵、风扇、罐、罐、塔、换热器、罐(罐)等。化工设备分类，标准设备(定型设备):批量系列生产，可以向设备制造商购买，可以在产品目录或样品中确认其规格和等级。泵、风扇、离心机等。非标准设备(非固定设备):化工过程中需要特殊设计的特殊设备。例如蒸发器、塔等。4.1概述，第一，化工设备工艺设计工作：对于标准设备：根据工艺要求计算和选择模型进行订购。对于非标准设备：根据工艺要求，工艺计算提出了样式、材料、尺寸和其他一些要求。化工设备专业机械设计，在相关工厂制造。二、化工设备工艺设计结果表达：1、设备清单；2、设备工艺条件图或设备概要图。4.1概述，第三，化工设备选择和工艺设计原则：(1)合理的设备必须满足工艺的一般要求，设备适合工艺、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平，可以充分发挥设备的能力。(2)先进性必须尽可能地达到设备的工作可靠性、自控水平、生产能力、效率等高水平。(3)安全要求安全、可靠、灵活，没有事故风险。对技术和建设、基础、工厂等没有苛刻的要求。工人工作时劳动强度低，避免高温高压高空作业，避免使用有毒有害的附件附件。4.1概述，(4)经济设备投资省，处理方便，维护少，更新少，没有特殊维护要求，运营成本低。引进尖端设备，检查设备性价比，探讨国内消化是否容易吸收和利用。(5)结构要求，强度：合理强度，确保设备的安全操作刚度：设备及其构件在外部压力下保持原有状态的能力的耐久性：设备的使用期限，一般化学设备的使用年限为10-12年，高压设备为20-25年，密封性：有毒物质根据工作场所允许的浓度决定。处理易燃有毒介质的重要材料和制造：尽量少使用贵重物品，避免复杂的加工工艺操作和维护：考虑操作、安装和日常维护的便利运输。设计尺寸和形状时要注意运输的便利性，设备的直径、长度、重量必须符合公路、铁路、水运的运输规定，根据4.1大纲、4.2标准设备的选择、1型设备的选择方法和原则、材料特性、工艺要求、使用环境等确定设备形状的设计项目的生产能力和生产周期，考虑设备数量。根据设备选择相关手册和制造商的产品目录选择设备时，要注意设备备件供应情况，供应不足的备件。订购时备件定型设备的选择，生产能力，一般选择高级别，还根据工厂最近的发展要求选择选项，4.2标准设备选择，4.1泵选择，4.2标准设备选择，单级离心泵，立式轴流泵，齿轮泵，水环真空泵，4.2标准设备选择，(1)泵类型决定温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀性、溶解度、材料等因素决定泵的基本类型。例如：水-清水泵、盐水-化学泵。油泵等；如果流量大，升降机不高，可以使用单级离心泵。流量不大，高往复泵或多级离心泵；腐蚀性介质，腐蚀防护泵的选择；昂贵的液体，毒性强的液体或传递放射性的液体，选择完全没有泄漏的轴密封屏蔽泵。需要精确供应时，应使用计量泵或活塞泵等。，泵阶段，4.2标准设备选择，(2)泵流量和扬程选择，基于流量确定和计算最大流量。如果数据是正常流量，则应根据正常流量乘以1.1到1.2的安全系数。为了克服两端容器的位置能量差异、两端容器的静态压力差异、两端系统的管道、管接头和装置的阻力损失、两端(入口和出口)的速度差异而引起的动能差异，需要的量的确定和计算首先进行。升程值由伯努利方程式计算，并以公制液体栏表示。计算的升力通常扩大到5%-10%。4.2标准设备选择，(3)泵安装高度确定。计算，(4)确定泵表数和备件。通常只安装一个泵，在特殊情况下，也可以使用两个或更多泵同时串行或并行运行。搬运泥浆或含有硬颗粒和其他杂质的泵和一些重要的操作用泵必须有备用泵。对于大规模连续工艺，泵储备率得到适当提高，对于间歇操作，泵服务简单，操作成熟度经常不考虑在大气泵中。4.2选择标准设备，(5)确认泵的轴动力。泵样品中给出的功率和效率是用清水测试的，如果输送介质不是清水，则必须考虑密度、粘度等对泵流量、升力性能的影响。(6)确定冷却剂或驱动蒸汽的消耗。(7)选取马达。(8)填写泵规格表。4.3非标准标准设备的工艺设计、非标准设备的设计程序、(1)真空制盐生产需要蒸发设备、固液分离设备等设备类型。(2)确定设备材料(3)收敛设计条件：根据物料平衡计算和热平衡计算确定设备负荷、转化率和效率要求，并建立设备的工艺条件(例如温度、压力、流量、流量、供给方法和投入量、排放、炉渣形式、工作周期等)，4.3非标准标准设备的工艺设计；(4)选定设备的基本结构样式根据每台设备的性能、使用特性和适用范围，根据每台规格、样品和手册、权衡确定设备的基本结构样式。例如，确认使用重力沉降、离心沉降等。(5)设计设备基本尺寸：外径、高度、搅拌器主要尺寸等基本外形尺寸的确定；确定设备(如入口和出口、排放装置等)的各种工艺附件。4.3非标准设备的工艺设计，(6)材料、温度、压力、装载系数、运行周期、维护安装要求和设备开放、支持等设计条件，由设备设计专家根据各种规格提出机械设计、强度设计和检查、施工图等设计条件。(7)总结设备清单。4.3非标准设备工艺设计，4.3.1罐体选择和设计，化工生产原料，中间材料，产品必须储存。用煤气，液体容积设备，国内已形成了一系列标准。罐设计方法：(1)收集工艺设计数据包括物料平衡计算和热平衡计算、存储材料的温度、压力、最大使用温度、最小使用温度、腐蚀性、毒性、蒸汽压、压力、最大使用出入量、储油罐的工艺方案等。4.3非标准设备工艺设计，(2)选择具有腐蚀性的容器材料选择不锈钢等金属材料，如果温度压力允许，可用作非金属储液罐、搪瓷容器或钢制压力容器内衬、搪瓷、内衬四氨。(3)集装箱型选择我国已经有很多化学储罐序列化和标准化。选择水箱类型时，应尽量选择标准化产品。(4)体积计算(核心)，4.3非标准设备工艺设计，仅用于原料和成品储存的储存罐：整个工厂储存罐一般建议至少储存一个月的消耗；车间的坦克一般考虑至少半个月的使用保管。液体产品罐通常至少设计一周的产品生产。液罐的装载系数一般可达80%。中间储油罐：一般考虑日产量或发生。计量槽：计量槽的体积一般至少为10 15分钟，最多为2小时产量的储存。计量瑶加载系数一般只考虑60% 70%。普通储油罐，计量罐0.8-0.9，混合反应器0.7-0.85，沸腾操作或泡沫反应器0.4-0.6。H:D=1-2，4.3非标准设备的工艺设计，缓冲罐，汽化罐：缓冲罐的目的是使气体积累一定量，压力保持相对稳定，从而稳定工序中的流量。容量通常是下游设备中5-10分钟的容量，有时超过15分钟的使用量。汽化罐的材料蒸发空间通常是总存储容量的一半。汽化空间的体积大小一般根据材料蒸发速度估计，预计足够使用通常汽化空间至少2分钟左右的下游位置2min以上。4.3非标准标准设备的工艺设计，(5)确定油罐的基本尺寸，(6)选择标准型号：无的情况下自行设计。(7)开口和支撑包括供应、排放、温度、压力(真空)、排放、液面计、排水和检修孔、手孔、吊装等装置，留下一定数量的预备孔。绘制垂直或水平裙子、马鞍、三角形支撑等的所有相关尺寸；(8)设备草图(条件图)；设计条件和订货要求建议设备容器的几何轮廓；容器喷嘴规格；设备专业人员；非标准推式设备设计。4.3非标准标准设备的工艺设计，实例1，通过原料蒸发生产溴废液的设计卤片绝缘罐(蒸发与生产之间的连接)，(1)蒸发过程间歇运行，生产过程连续运行；(2)蒸发器的装载体积为15m3。(3)绝热温度125(考虑夹蒸汽绝热层)，设备列表，4.3非标准标准设备的工艺设计，4.3.2蒸发器的选择和设计，一，常用蒸发器的形式和工作原理。4.3非标准标准设备的工艺设计，4.3非标准设备的工艺设计，1-蒸发室2-加热室3-循环泵4-循环管道5-循环管道(沸腾段)，进料，生蒸汽，冷水，4.3非标准标准设备的工艺设计，4.3非标准设备的工艺设计，二次和外部加热室强制蒸发器的工艺设计，4.4化学设备，化学设备：化学设备装配图表示每个零件之间的装配连接内容：视图尺寸技术集表示零件序列号，明细栏标题栏接管区序列号，喷嘴表设备技术特性表，4.4化学设备图纸，第一，化工设备的结构特性设备主壳体基于6等旋转体。设备主体有更多的开口和接管口，例如2、5。大量使用焊接结构；更多标准零件，如2、4、8；结构大小差异显着。，二、化工设备的一般表达方法1、多旋转表达方法2、喷嘴位置表达方法3、详细结构表达方法4、打断和分段表达方法、1，多旋转表达方法与基本投影面的结构视图不平行，剖面示例：液位米a，检修孔b注意：确保每个结构旋转后不会投影重叠图例：接管d，2，用喷嘴方向表示方法粗实线示意图绘制设备喷嘴尺寸喷嘴符号和方位角图例。a、b、c、d90、150、225、315、3、详细结构表达方法本地放大图(节点图)必须在焊接连接和法兰连接表面图例中使用尺寸名称和工程图比例。设备基准支撑回路显示为两个本端剖面。4、断开连接和断开表示法拆分：设备太高或太长，具有相同的结构图例：填料塔断开连接规范，对齐相同的填料段表示法：无法使用断开方法，但图幅不足图例：填料塔，3，化工设备简化图1，标准零件简化图2，管道法兰简化图3，重复结构简化图，1、马达、人孔、液面计等标准零件的简化方法、粗实线、2，管凸缘的简化插图可以简化为右侧图示，无论该型式的凸缘为何。3、重复结构的简化图(1)螺钉孔和螺钉连接器仅以中心线表示位置，(2)规则排列的管道仅绘制一条或几条，其馀的显示为中心线。(3)规则下的孔方法1:将孔的范围和圆的中心绘制为细线。方法2:仅绘制孔的范围线，并将孔的特定大小、间距和排列表示为局部放大图。螺纹孔，(4)托盘和填充物托盘：简单地显示为粗实线。填充物：在组合图的剖面视图中，可由细线x符号表示的相同规格、材料和堆叠方式的填充物。其他规格或堆叠方法的填充物必须分层表示。摘要，化学设备的习惯表示方法1，多旋转表示方法2，喷嘴位置表示方法3，详细结构表示方法4，分离和分段表示方法化学设备的简化图1，标准零件的简化图2，管道法兰的简化图3，重复结构的简化图，螺纹孔和螺纹接头，基于规则的管子，基于规则的孔，托盘和填充物，第三节化学设备尺寸，第一，尺寸基准选择设备桶和头轴或对称中心线设备桶和头焊接用环焊缝化学容器收购法兰的密封表面设备安装用支撑地板，第二，常用结构尺寸标注方法，1，筒体直径，壁厚和长度2，封头内径，壁厚和高度3，接管半径：无缝钢管：外径壁厚 1334轧辊焊接钢管：内径，壁厚拉伸长度全部相同：“所有接管拉伸长度均以毫米为单位”大部分相同，4节化学设备图中的表和技术要求，1，设备喷嘴表1，喷嘴符号始终采用英文字母小写(例如，a，b，c)，并放在喷嘴投影旁边作为注释。对于规格