化工设备的选型和设计计算知识讲义(PPT 211页).ppt

第五章化工设备的选型和设计计算，主要内容，物料输送设备箱换热设备分离设备的传递设备化学反应器，化工设备类型：标准设备(定型设备)非标准设备(非定型设备)，工艺设备一览表：选型和工艺设计原则：合理性。 先进性。 安全性。 经济性。 5.1资料输送设备、资料输送设备的分类：5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、5.1.1液体输送设备，通常将达到提升液体、输送液体、增加压力、将原动机的机械能转化为液体能吸收液体目的的机械统称为泵。 5.1物料输送设备，5.1.1液体输送设备，液体输送泵的结构：主要泵头(主要工作部件)，马达(供给动力的部件)和底座(安装部件)，5.1物料输送设备，5.1.1液体输送设备，泵的技术指标(1) 型号：以IH型单级单吸离心泵为例，IH5032160A叶轮直径第一次切削叶轮名义直径(mm )泵排出口径(mm )泵吸入口径(mm )泵的型号、5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种离心泵、ISG型系列单级单吸管离心泵DLR型泵类立式单吸多级式离心泵、d型泵类单吸多级式离心泵、5.1材料输送设备5.1.1液体输送设备、其他各种泵(1)油泵、CYZ型自吸泵、LQRY无水冷却热泵、KCB型、2co型齿轮泵、5.1物质输送设备， 5.1.1液体输送设备、其他各种泵(2)耐腐蚀泵、FB型单级、单级悬臂式耐腐蚀离心泵、FP/FV耐腐蚀节能离心泵、FP(FS )型耐腐蚀塑料离心泵5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种泵(3)液下泵、HYF氟合金液下泵自动自控液下泵、HTCN液下泵、FYB不锈钢液下泵、FY型耐腐蚀液下泵、DHY系列液下泵、5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种泵(4)屏蔽泵、PBG型配管式屏蔽泵、5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种隔膜泵、DBY型电动隔膜泵、QBY气动隔膜泵、5.1液体输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种泵(5)隔膜泵的工作原理、5.1液体输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种泵(6)计量泵、JM系列机械隔膜JWM-A膜片计量泵JWM系列机械膜片计量泵、J-XM系列机械膜片计量泵、J25系列柱塞式计量泵、J-DM系列膜片计量泵、5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种泵(7)齿轮泵、 PD系列碳钢齿轮泵、磁力驱动无泄漏齿轮计量泵、n系列齿轮计量泵、cipex系列不锈钢齿轮泵CHEM-TECH系列机械式隔膜计量泵、MB/MC系列机械式隔膜计量泵、5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、其他各种螺杆泵、PNL型污水泥浆泵、NL型污水泥浆泵、I-1B系列螺杆泵(浓浆泵)、g型单螺杆泵(浓浆泵)、5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备等各种泵(9)涡泵、w型单级直接连接涡泵、WB型涡泵型号意义说明32WB-3032-泵入口直径WB-涡轮泵30-泵设计点扬程值为30米，FW系列不锈钢耐腐蚀涡轮泵，5.1资料输送设备，5.1.1液体输送设备，其他各类型的泵(10 )轴流泵FJX型化学工业轴流泵，ZWB型卧式轴流泵， 型号意义： 1600ZWB8.42.5为例：1600-水泵叶轮名义径(mm)Z-轴流型W-卧式B-半调节Q-全调节8.4-水泵流量(m3/s)2.5-水泵扬程(m )，5.1资料输送设备， 5.1.1液体输送设备泵的技术指标扬程：泵输送单位液体量时，泵出口能量的增加量包括液体静压子、速度头及几何学能量等能量增加的总和，用m液柱表示。 流量：泵每单位时间吸入或排出液体的体积数称为流量，用m3/h或L/s表示。必需汽蚀剩馀量：为了防止泵在工作中发生汽蚀现象，泵入口需要超过输送温度下液体汽化压力的能量，泵在工作中不发生汽蚀现象所需的剩馀能量称为必需汽蚀剩馀量，国际上称为纯正吸入压头，单位为m。 功率和效率：有效功率是指单位时间内泵给液体的功率轴功率是指原动机传递给泵的功率效率是指有效功率和轴功率的比。 5.1材料运输设备，5.1.1液体运输设备，泵选型中考虑的问题：耐腐蚀问题一直以来都是化工设备最头痛的危害之一，稍不小心，轻则损坏设备，重则造成事故。 据统计，化工设备损坏的约60%是腐蚀造成的，选用化工泵时应首先注意材料的科学性。 通常认为不锈钢是“万能材料”，任何媒体和环境条件下抬高不锈钢都是危险的。 5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、输送介质与泵材料的关系：硫酸：氟塑料具有较好的耐硫酸性，采用衬氟泵是更经济的选择。 盐酸：内橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟树脂等)是输送盐酸的最佳选择。 硝酸：不锈钢是应用最广泛的耐硝酸材料，常温下对所有浓度的硝酸都具有良好的耐腐蚀性，高温硝酸一般采用钛和钛合金材料。 5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、输送介质与泵材料的关系：醋酸：不锈钢是优良的耐醋酸材料，在包括高温高浓醋酸和其他腐蚀介质等严格要求时，可以选择高合金不锈钢和氟树脂泵。 碱(氢氧化钠) :钢铁广泛应用于80以下、30%浓度的氢氧化钠溶液，多数工厂在100、75%以下采用普通钢铁，腐蚀增加，但经济效益好。 高温碱液多采用钛、钛合金和高合金不锈钢。 氨：不得只使用铜和铜合金。 5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、盐水(海水) :普通钢铁由于氯化钠溶液和海水、盐水的腐蚀率不太高，因此必须用涂料保护的各种不锈钢也有低的均匀腐蚀率，但氯离子可能引起局部腐蚀，通常为316不锈钢醇类、酮类、酯类、醚类：几乎无腐蚀性，常用材料均适用。 酮、酯、醚在很多橡胶中都有溶解性，选择密封材料时要避免错误。 输送介质与泵材料的关系：5.1材料输送设备，5.1.1液体输送设备，输送介质与泵材料的关系：冷却问题密封粘度问题在选材时不能随意盲目，应查阅有关资料，参考成熟的经验。 5.1根据物料输送设备、5.1.1液体输送设备、1、装置配置、地形条件、水位条件、运行条件、经济方案的比较等多方面的要素，分别选择2、横型、纵型和其他形式(管道式、直角式、角度式、并联式、垂直式、纵型、潜水式、拆卸式、液下式、无堵塞式、吸引式、齿轮式、加油式、水温卧式泵的拆卸方便： (1)易于管理，但体积大，(2)价格高，(3)需要较大占地面积的立式泵： (1)叶轮经常浸在水中，(2)可以随时启动，(3)远程控制容易，(4)紧凑，设置面积小，(5)价格便宜。 5.1材料输送设备，5.1.1液体输送设备，3，根据液体介质的性质，采用清水泵、热水泵、油泵、化工泵、耐腐蚀泵或不堵塞的泵。 设置在爆炸区的标识应根据爆炸区的等级采用防爆电机。 4、振动量为空气、电动(电动分为220V电压和380V电压) 5，根据流量的大小，选择菜单抽吸泵还是双抽吸泵：扬程的高低，选择菜单抽吸泵还是多抽吸泵，选择高转速泵还是低转速泵(空气泵)，多级效率低于单级泵。 菜单泵和多级泵能同样使用时，最好选择单级泵。5.1资料输送设备，5.1.1液体输送设备，泵的选择：(1)确定基础数据介质的物性操作条件泵的位置，5.1资料输送设备，5.1.1液体输送设备，泵的选择：(2)泵的流量和扬程，流量的确定和计算。 泵的选择以最大流量为基础。 扬程的确定和计算。 每单位重量的液体通过泵获得的能量称为扬程。 这意味着可以克服由于两端容器的位置能量差、两端容器的静压力差、两端所有系统的配管、部件和装置的阻力损失以及两端(进口和出口)的速度差而产生的动能差。 泵扬程包括抽吸程度在内，与泵出口接近入口压力差。 扬程用h表示，单位为米(m )。 5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：流量Vm3/s压头HmH2o轴力NkW效率%、性能参数：h-v曲线n-v曲线-v曲线、离心泵的特性曲线是厂家对产品样品附加的指导离心泵正确选择和操作的主要依据。 利用特性曲线：离心泵的特性曲线、5.1材料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：泵的特性曲线，在横轴上找到必要的流量值，在纵轴上找到必要的扬程值，从两个值分别向上和向右画垂线或水平线，两线的交点正好落在特性曲线上时，该泵被选择通常会遇到以下情况。 这种情况下，扬程相同或5%左右不同的情况下也可以选择，扬程相当不同的情况下选择扬程大的泵，或者设法减小管路阻力。 b，第二类：交点在特性曲线下，在泵特性曲线扇形的梯形范围内，决定该型号，根据扬程之差决定是否切断叶轮的直径，扬程之差小，扬程之差大，根据需要的q，h，根据其ns和切断式，切断叶轮的直径。 交点不在扇形梯形范围内，应选择扬程小的泵。 5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：(3)确定泵的设置高度。 离心泵的安装技术决定泵的安装高度很重要。 这个高度是水源水面到泵叶轮中心线的垂直距离，不能和容许真空高度混淆。 泵铭牌和产品说明书中记载的容许真空高度为泵进水口截面的真空值，而且1标准大气压下的水温为20度时，进行试验测定。 设置吸水管后的水流状况未予考虑。 泵安装高度必须在真空吸附高度减去吸水管损失扬程后，以剩馀部分的数值克服实际的地形吸水高度。 泵安装高度不得超过计算值。 不超过的话，泵就不能进水了。 另外，因为影响计算值的大小是吸水管的阻力损失扬程，所以可以考虑采用最短的管路配置，尽量减少弯头等零件。 5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：(4)确定泵的台数和预备率。 5.1检查资料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：(5)泵的轴动力。 有效功率与轴向力之比是离心泵的效率，离心泵的轴向力n是马达输入泵轴的功率。 流体从泵得到的实际电力是泵的有效电力Ne，根据泵的流量和扬程求出，确定5.1资料输送设备、5.1.1液体输送设备、泵的选择：(6)冷却水或驱动蒸汽的消耗量。 (7)选择马达。 (8)填写泵选型规格书。 例如，泵厂为目录提供了这张表。 表中每个模型的性能都有三行数据。 典型的设计流量和设计扬程必须与性能表中所标注的中央一行的数值一致或者接近，并且在上下两行的范围内。 由于该范围是泵运行的高效区域，因此该型号的泵符合实际需求。5.1资料输送设备，5.1.2气体输送，压缩设备，气体输送，压缩设备分类：按出口压力大小分为4类：5.1资料输送设备，5.1.2气体输送，压缩设备，5.1.2.1通风机3360，SF型低噪声轴流通风机，9-19型系列高压离心通风机5.1资料输送设备5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.1通风机：离心式通风机根据产生的压头，(1)低压离心式通风机风压1kPa(2)中压离心式通风机1-3kPa(3)高压离心式通风机3-15kPa、5 压缩设备，5.1.2.1通风器：离心式通风器型号传动方式(a为直接连接，BC为带连接，d为联轴器连接)的型号(数字表示叶轮直径mm/100 )，919No7.1A，5.1材料输送设备，5.1.2气体输送，压缩设备，5.1.2.1风扇3330 5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备5.1.2.2鼓风机：罗茨鼓风机系列、c系列多级鼓风机、5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2鼓风机3360、罗茨鼓风机结构图、罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵类似。 如图所示，壳体内有两个末端扩展的线状转子，两转子的旋转方向相反，能够从壳体侧吸引气体，从相反侧排出。 转子与转子、转子与壳体之间的间隙小，转子可自由移动，避免泄漏。 属于5.1资料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2鼓风机：鼓风机、5.1资料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2鼓风机：鼓风机、正位移型鼓风机风量与转速成正比，与出口压力无关。 该鼓风机的风量范围为2到500m3/min，出口表压为80kPa、40kPa左右，效率最高。 请在该鼓风机出口设置稳压罐，并设置安全阀。 流量调节采用旁通，出口阀不得完全关闭。 操作时，气体温度不得超过85。 否则，转子会因热膨胀而堵塞。 5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2送风机：离心送风机、离心送风机的结构特点：离心送风机的外形与离心泵相似，内部结构也有很多共同点。 5.1资料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2送风机：离心送风机，例如离心送风机的涡旋通道也是圆形的，但壳体的直径和厚度比较大的叶片上的叶片数多、旋转速度高的叶轮的外周安装有导向轮。 单级出口表压在30kPa以内较多的多级达到0.3MPa。 离心风扇的选择方法与离心风扇相同。 5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.2鼓风机：性能参数、5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.3压缩机：活塞式空气压缩机、l型、v型、w型及卧式、立式、对称平衡式水冷式和空冷式、单级、 二级和多级结构：压缩机、电机、空气过滤器、中间冷却器、电子控制设备等5.1材料输送设备、5.1.2气体输送、压缩设备、5.1.2.3压缩机：分类、压缩机、容积式速度式、往复式旋转式、轴流离心式混合式、