化工设计-设备的工艺设计及化工设备图课件

1化工设计

DesignofChemicalEngineering1化工设计24设备的工艺设计及化工设备图

化工设备选用及工艺设计的一般原则化工设备的选用非定型设备设计的主要程序化工设备图24设备的工艺设计及化工设备图化工设备选用及工艺设计的一3§4-1化工设备选用及工艺设计的一般原则

化工设备类型：标准设备（定型设备）非标准设备（非定型设备）3§4-1化工设备选用及工艺设计的一般原则

化工设工艺设备的设计与选择的目的决定车间内所有工艺设备的台数，型式和主要尺寸据此，着手进行车间布置设计，并为下一步施工图设计以及其他非工艺设计项目提供足够的相关条件。工艺设备的设计与选择的目的决定车间内所有工艺设备的台数，型式化工设备设计与选择的主要任务标准设备或定型设备选择（规格、型号）非标准设备或非定型设备的设计（主要尺寸、给设备设计人员提条件）编制化工设备一览表化工设备设计与选择的主要任务标准设备或定型设备选择（规格、型表4.1工艺设备一览表序号设备位号设备名称及规格型号材质操作参数单位数量重量来源备注温度压力123456789101112表4.1工艺设备一览表序号设备位号设备名称及规格型号材质7选型和工艺设计的原则：(1)合理性。(2)先进性。(3)安全性。(4)经济性。7选型和工艺设计的原则：经济合理设备投资省，易于加工、维修和更新，没有特殊的维护要求，运行费用少引进设备要考察设备性能及报价，考虑是否易于被国内吸收和改造利用，避免盲目性经济合理设备投资省，易于加工、维修和更新，没有特殊的维护要求技术先进设备必须满足工艺的一般要求；与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，并充分发挥设备的能力要求设备运转可靠，控制水平、生产能力、转化率、收率、效益等要尽可能的达到先进水平技术先进设备必须满足工艺的一般要求；与工艺流程、生产规模、工操作安全设备要运转可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患，对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求工人在操作时，劳动强度要小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的设备附件辅料操作安全设备要运转可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患，对工艺设备的技术经济指标单位生产能力消耗系数设备价格管理费用产品总成本设备的技术经济指标单位生产能力设备结构的要求强度：合理的强度，保证设备的安全运行刚度：设备及其构件在外压的作用下，保持原有状况的能力耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为10-12年，高压设备为20-25年密封性：根据有毒物质在车间内允许的浓度来确定。它对处理易燃易爆及有毒介质非常重要用材和制造：尽量少用贵重材料，避免复杂的加工工序操作和检修：考虑操作、安装和日常维修的方便运输方便：尺寸与形状设计时要注意运输方便与否，设备的直径、长度、重量要符合公路、铁路、水运的运输规定设备结构的要求强度：合理的强度，保证设备的安全运行13§4-2化工设备的选用定型设备的选择方法及原则根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑设备台数，设备选型依据有关手册和生产厂家的产品目录在选用设备同时，要注意设备备件的供应情况，对供应紧张的备件，最好在订货时也订购备件定型设备的选择，按其生产能力，一般偏高一个等级选用，也可以按工厂的近期发展要求选配13§4-2化工设备的选用定型设备的选择方法及原则根据设14一、物料输送设备的选择液体物料输送设备：常规的设备为各种泵气体物料输送、压缩、制冷设备：常规的设备为风机、压缩机、真空泵、制冷机等固体物料输送设备：常规的设备为各种给料机械设备、气流输送设备其他：惰性气体压送或真空吸送液体以及气体输送固体等14一、物料输送设备的选择液体物料输送设备：常规的设备为各种（一）液体物料输送设备--泵的选择泵按其作用于液体原理的不同，分三类：容积式流体输送泵叶片式输送泵流体动力泵（一）液体物料输送设备--泵的选择泵按其作用于液体原理的不同图4.1泵的分类图4.1泵的分类容积式流体输送泵利用泵内活塞或转子运动，使泵内工作室的容积产生周期性变化，对流体产生挤压作用，进而将其吸入或压出。如往复泵、齿轮泵、转子泵电动往复泵齿轮泵转子泵容积式流体输送泵利用泵内活塞或转子运动，使泵内工作室的容积产叶片式输送泵利用泵内叶片在旋转时产生的离心作用，给流体以离心力或轴向力将液体吸入或压出。如离心泵、轴流泵、旋涡泵单级离心泵立式轴流泵系列产品离心旋涡泵叶片式输送泵利用泵内叶片在旋转时产生的离心作用，给流体以离心流体动力泵依靠另一种所谓“工作流体”作为动力来输送液体。如喷射泵水喷射泵大气喷射泵机组流体动力泵依靠另一种所谓“工作流体”作为动力来输送液体。如喷各类泵的特点离心泵：流量大、扬程低往复泵、旋流泵：流量较小、扬程较高转子泵：可输送粘度较高的液体喷射泵：可用来抽吸液体或气体各类泵的特点离心泵：流量大、扬程低泵的选择泵的选择依据选择泵的一般步骤泵的选择经验确定泵的台数和备用率泵的选择泵的选择依据（1）泵的选择依据生产工艺对液体输送量的要求装置扬程的高度要求液体的性质操作条件地理位置(装置系统的管路布置条件)等（1）泵的选择依据生产工艺对液体输送量的要求流量泵在单位时间抽排液体的体积数。它是泵选择的重要依据之一，与整个装置的生产能力要求相协调叶片式泵的流量与扬程有关，这种关系叫做离心泵的特征曲线容积式泵的流量与扬程无关，几乎为常数泵的操作流量指泵的扬程流量特征曲线与管网系统所需的扬程、流量曲线相交处的流量值流量泵在单位时间抽排液体的体积数。它是泵选择的重要依据之一，扬程指泵在输送单位液体时，泵的进口至出口的能量增加值，包括液体静压力、动压头和几何位能的总和。是装置系统所需的扬程，与管路系统的具体布置情况有关选泵的扬程值应该注意：最低吸入液面和最高送液高度，同时留有余量，一般取系统扬程的1.05-1.1倍作为依据扬程指泵在输送单位液体时，泵的进口至出口的能量增加值，包括液液体的性质液体的性质包括物理性质和化学性质物理性质指温度、重度、粘度、以及介质中固体颗粒的直径和含量、气体的含量等，涉及到泵的类型选择、扬程的确定化学性质指介质的化学腐蚀性和毒性，是考虑泵的材质和轴封形式的重要依据液体的性质液体的性质包括物理性质和化学性质系统的管路布置条件指送液高度、送液路线、送液走向、吸入侧的最低液面、排出侧的最高液面及管道规格、材料、管件规格、数量等是计算系统扬程的依据，当已经给定系统的扬程时，可以不必进行计算系统的管路布置条件指送液高度、送液路线、送液走向、吸入侧的最操作条件操作条件的内容包括：操作温度、饱和蒸气压、吸入侧容器内的压力、排出侧容器内的压力、环境温度、操作是连续还是间断、泵的地理位置等操作条件操作条件的内容包括：操作温度、饱和蒸气压、吸入侧容器（2）选择泵的一般步骤选择类型选择系列和材料确定泵的具体型号确定泵的台数和备用率（2）选择泵的一般步骤选择类型（4）确定泵的台数和备用率作为正常运行时使用的泵，一般只用一台。在下列情况时，可以考虑两台泵并联在流量很大，一台泵达不到所需流量对于需要50%备用率的大型泵可改用两台泵并联，一台备用（共三台）对某些更大型的泵，可选用能满足70%流量要求的泵并联工作，不用备用泵。对于重要场合泵的备用率50-100%；对一般连续操作的泵35-50%备用率即可；间歇式操作的泵，一般不用备用泵（4）确定泵的台数和备用率作为正常运行时使用的泵，一般只用一（二）气体输送、压缩设备风机按其作用原理可以分为容积式和透平式两类。前者靠活塞作用在气缸内作往复或旋转运动，使气体体积缩小而提高压力，后者靠高速旋转的叶轮提高气速和压力，然后在扩压器中使速度降下来，把动能转化为压力能。（二）气体输送、压缩设备风机按其作用原理可以分为容积式和透平风机的分类风机的分类风机的分类2按机械所能达到的压力大小分类为通风机、鼓风机、压缩机、真空泵通风机：排气压力小于0.115MPa,输送气体鼓风机：排气压力0.115-0.4MPa,输送气体压缩机：排气压力大于0.4MPa,提高压力真空泵：排气压力接近0MPa风机的分类2按机械所能达到的压力大小分类为通风机、鼓风机、压风机离心风机罗茨风机轴流风机斜流风机锅炉引风机风机离心风机罗茨风机轴流风机斜流风机锅炉引风机风机的选择选择风机依据工艺条件、物料特性（腐蚀、爆炸、有无毒性、含尘量）、排气温度、排气量、排气压力等参数选择在同一型号中，效率最高、能耗最小、价格便宜为最优风机的选择选择风机依据工艺条件、物料特性（腐蚀、爆炸、有无毒风机选择注意事项选择风机时，风压的计算要考虑从管路的吸入口至排出口的压力降，并加必要的安全系数，3%风机标牌上标明的风量大小为标准状态下的值，选择是应注意将使用工况下的参数换算成标准状态下的值风机并联或串联使用时，性能会有所降低，设计时不宜采用，当必须使用时，要选择同型号同性能的风机风机选择注意事项选择风机时，风压的计算要考虑从管路的吸入口至风机选择一般经验一般低压操作，排气压力<50mmH2O时，宜用轴流式风机风压0.15-0.5kg/cm2时采用罗茨鼓风机风压<0.15kg/cm2时采用离心鼓风机风压>0.5kg/cm2时采用往复式压缩机，大流量时采用离心式压缩机风机选择一般经验一般低压操作，排气压力<50mmH2O时，宜二、容器类设备的选择立式储罐

平底平盖系列(HG5-1572-85)

立式球形封头系列(HG5-1578-85)900折边锥形底椭圆形盖系列(HG5-1577-85)卧式储罐卧式有折边椭圆封头系列(HG5-1580-85)

立式圆筒形固定顶储罐系列(HG21502.1-92)低压湿式气柜系列(HG21549-92)二、容器类设备的选择立式储罐储罐设计设计参数容积储罐尺寸的确定管口方位的确定确定容器的支撑方式绘制设备草图（条件图）储罐设计设计参数设计参数设计压力，由工艺提出设计温度，由工艺提出公称容积，通常根据储存物料的流量及储存时间，加上20%的安全系数公称直径，参照常规储罐的高径比或查阅已有的储罐系列腐蚀裕度，根据储罐介质决定设计载荷，包括风载、雪载荷、灌顶附加载荷及抗震烈度材质选择，根据介质物性、工艺条件选择碳钢、不锈钢、搪瓷、或非金属材料储罐形式，根据介质物性、工艺条件及容积确定储罐台数设计参数设计压力，由工艺提出容积确定容积的依据物料的流量储存时间原料的来源与运输方法储罐使用的场合容积确定容积的依据不同的工艺要求储罐的容量储存原料或产品，全厂性的储罐至少一个月的储量；车间储罐至少半个月的储量液体产品储罐一般设计至少一周的产品量气柜可以设计两天或多天的产量中间产品储罐一般考虑一昼夜的储量

计量罐：一般用于间歇生产，容积根据每一批次物料的存放量及存放时间定

回流罐：一般考虑5-10min左右的液体保存量,做冷凝液封用不同的工艺要求储罐的容量储存原料或产品，全厂性的储罐至少一个储罐尺寸的确定定型设备：根据计算的容积，手册中查标准化设备的有关尺寸非定型设备：根据计算容积，考虑装料系数和高径比储罐尺寸的确定定型设备：根据计算的容积，手册中查标准化设备的装料系数与高径比装料系数是防止物料溢出的安全系数，与物料种类和操作条件相关。一般储槽、计量槽取0.8-0.9，搅拌反应器取0.7-0.85，对沸腾操作或易发泡的反应器取0.4-0.6。高径比一般取H:D=1-2装料系数与高径比装料系数是防止物料溢出的安全系数，与物料种类管口方位的确定储罐的管口主要有：进料、出料、温度、压力（真空）、放空、液面计、排液、以及人控、手孔等根据储罐的大小及进出口流量决定各管口尺寸与数量管口方位的安排应该有利于工艺管道的布置管口方位的确定储罐的管口主要有：进料、出料、温度、压力（真空确定容器的支撑方式立式或卧式裙座、鞍座、三角支座等确定容器的支撑方式立式或卧式绘制设备草图（条件图）标注尺寸对非标设备，绘制设备的外形轮廓图，标注一切相关尺寸，填写设计条件表，向设备设计人员提出设计条件对定型设备，可以选用标准图系列的有关图纸，将工艺要求的管口方位、支座等与标准的管口方位及支座图进行对照，如有不符，按工艺要求的管口方位订货，提出相应的订货要求绘制设备草图（条件图）标注尺寸三、换热设备的选择换热器的分类换热器设计的基本原则三、换热设备的选择换热器的分类换热器图示夹套式换热器列管式换热器螺旋板式换热器套管式换热器喷淋管式换热器换热器图示夹套式换热器列管式换热器螺旋板式换热器套管式换热器换热器的分类按工艺用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、空冷器等根据冷热流体的热量交换方式分类：间壁式、直接式、蓄热式等三类间壁式换热器可分为管式换热器（承压能力高）及板式换热器（承压能力低）换热器的分类按工艺用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、换热器设计的基本原则基本要求介质流程终端温差流速压力降传热系数污垢系数标准化原则工艺要求的传热面积较高的传热效率小流体阻力换热器设计的基本原则基本要求工艺要求的传热面积511．换热器设计的一般原则(1)基本要求满足工艺操作条件能长期运转安全可靠不泄漏维修清洗方便满足工艺要求的传热面积尽量有较高的传热效率流体阻力尽量小满足工艺布置的安装尺寸等要求511．换热器设计的一般原则(1)基本要求52(2)介质流程52(2)介质流程（3）终端温差（经济合理和传热效率）热端的温差应在200C以上；用水或其它冷却介质冷却时，冷端温差可以小一些，但不要低于50C；当用冷却剂冷凝工艺流体时，冷却剂的进口温度应当高于工艺流体中最高凝点组分的凝点50C以上；空冷器的最小温差应大于200C；冷凝含有惰性气体的流体时，冷却剂出口温度至少比冷凝组分的露点低50C。（3）终端温差（经济合理和传热效率）热端的温差应在200C以545455(4）流速流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和沉积；但流速不能过大。参见：常用流速范围。55(4）流速流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和沉流体在直管内常见的流速流体流速冷却水（淡水）0.7-3.5m/s冷却用海水0.7-2.5m/s低粘度油类0.5-1.8m/s粘度油类0.5-1.5m/s油类蒸气5.0-15m/s气液混合流体2.0-6.0m/s流体在直管内常见的流速流体流速冷却水（淡水）0.7-3.5m壳程内常见适宜流速流体流速水及水溶液0.5-1.5m/s低粘度油0.4-1.0m/s高粘度油0.3-0.8m/s油蒸气3.0-6.0m/s气液混合流体0.5-3.0m/s壳程内常见适宜流速流体流速水及水溶液0.5-1.5m/s低粘58(5)压力降随操作压力不同而有一个大致的范围。参考范围58(5)压力降随操作压力不同而有一个大致的范围。59(6)传热系数应设法增大传热膜系数一侧数值。计算传热面积时，常以小的一侧为准。(7)污垢系数在设计换热器时要慎重考虑流速和壁温的影响。从工艺上降低污垢系数，如改进水质，消除死区，增加流速，防止局部过热等。(8)尽量选用标准设计和标准系列59(6)传热系数应设法增大传热膜系数一侧数值。热交换器的设计方法汇总设计数据、分析设计任务设计换热流程选择换热器的材质选择换热器的类型确定换热器中冷热流体的流向确定和计算平均温差∆tm

计算热负荷Q、流体给热系数α估计污垢热阻系数并初步估算传热系数K计算总传热面积A调整温差再计算一次传热面积选用系列换热器验算换热器的压力降画出换热器设备草图热交换器的设计方法汇总设计数据、分析设计任务计算热负荷Q、流汇总设计数据、分析设计任务根据物料衡算和工艺物料的要求、特性，得到物料流量、温度、压力和化学性质、物性参数，取得有关设备的负荷、流程中的地位，与流程中其它设备的关系等数据汇总设计数据、分析设计任务根据物料衡算和工艺物料的要求、特性设计换热流程在换热设计时，应该仔细探讨换热的工艺流程，以利于充分利用热量，充分利用热源设计换热流程在换热设计时，应该仔细探讨换热的工艺流程，以利于选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他相关性能，按照操作压力、温度、材料规格和制造价格，综合选择选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他相关性能，按照操作压64设计与选型的基本步骤64设计与选型的基本步骤65四、塔器的选型与设计塔设备是一种应用极为广泛的气液，液液传质设备，主要应用于化工、医药等行业中的吸收、精馏、萃取等工段。65四、塔器的选型与设计塔设备是一种应用极为广泛的气液，液66塔的类型：按接触方式可分为连续（微分）接触式（填料塔）和逐级接触式（板式塔）两大类，在吸收和蒸馏操作中应用极广。66塔的类型：按接触方式可分为连续（微分）接触式（填料塔）和671.塔型选择基本原则①生产能力大，弹性好。②满足工艺要求，分离效率高。③运转可靠性高，操作、维修方便。④结构简单，加工方便，造价较低。⑤塔压降小。对于真空塔或要求塔压降低的塔来说，压降小的意义更为明显。抓住主要矛盾，最大限度满足工艺要求。671.塔型选择基本原则①生产能力大，弹性好。各种塔的选用顺序因素选用顺序塔径<800mm>800mm填料塔有降液管的板式塔有强腐蚀性物料1填料塔2穿流板塔3筛板塔4固舌板塔有污垢物料1大孔筛板塔2穿流板塔3固舌板塔4浮阀塔5泡罩塔高操作弹性1浮阀板塔2泡罩塔3筛板塔因素选用顺序真空塔1填料塔2浮阀板塔3筛板塔4泡罩塔5其他斜喷式板塔大液气比1导向板塔2多降液管板式塔3浮阀板塔4筛板塔5条形泡罩塔液相分层1穿流板塔2填料塔各种塔的选用顺序因素选用顺序塔径<800mm填料塔有强腐蚀性692．填料塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据处理。(2)选用填料。(3)确定塔径D(4)计算填料塔压降。(5)验算。(6)计算填料层高度Z。(7)计算塔的总高度H(8)塔的其他附件设计和选定①支撑板。②液体喷淋装置。③液体再分布装置。④气体分布器。⑤除雾器。(9)绘制塔设备结构图.692．填料塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据处理。703．板式塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据。(2)选择板式塔的塔板结构。(3)进行工艺计算(4)塔径计算(5)塔节上人孔、手孔的确定。(6)塔高确定。(7)塔内流体力学核算，作负荷性能图。(8)辅助装置选型设计。(9)绘制塔设备草图和设备设计条件图，包括支承、开口方位、人孔、手孔位置等。703．板式塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据。五、反应器的选型与设计!!!化学反应设备是实现化学反应过程，将原料转变为所需要产品的关键设备，是整个化工过程的核心部分。由于化学反应的多样性，反应器的类型也是多种多样的。五、反应器的选型与设计!!!化学反应设备是实现化学反应过程，常用的化学反应器的类型管式反应器：长度远大于直径，中空，无任何构件釜式反应器：又称为搅拌釜塔式反应器：高径比大固定床反应器：内部有静止的固体床层流化床反应器：固体颗粒在反应器内处于流化状态常用的化学反应器的类型管式反应器：长度远大于直径，中空，无任几种反应器的示意图a-管式反应器c-板式塔d-填料塔e-鼓泡塔f-喷雾塔g-固定床反应器h-流化床反应器b-釜式反应器几种反应器的示意图a-管式反应器c-板式塔d-填料塔e-鼓泡反应相态与反应器形式气相液相气固催化气固气液气液固液液液固固固固定床ABAABA移动床BABB流化床AAB搅拌釜AAAAA鼓泡塔AA加热炉ABBB气液两相流AB火焰反应器AB板式塔AB转窑AA-适用B-少用反应相态与反应器形式气相液相气固催化气固气液气液固液液液固固反应器的设计与选择熟悉化学反应的规律性

反应速率：反应类型，特征，反应机理和反应速率选择性：反应的选择性，进而得到原料的消耗能量的消耗：反应的热效应掌握传递过程情况热量传递：解决传热和移出热量的方式和装置质量传递：各点浓度均匀，反应接触好了解设备设计要求反应器的设计与选择熟悉化学反应的规律性反应器设计要点保证物料转化率和反应时间满足反应的热传递要求设计适当的搅拌器或类似作用的机构主要材质的选用和机械加工的要求反应器设计要点保证物料转化率和反应时间1.反应釜的设计程序确定反应釜的操作方式汇总设计基础数据计算反应釜的体积确定反应釜设计体积和台数反应釜直径和筒体高度、封头确定传热面积计算和校对搅拌器设计管口和开孔设计画出反应器设计草图（条件图）或选型型号1.反应釜的设计程序确定反应釜的操作方式2.固定床反应器的设计汇总物料衡算和物性数据计算床体体积计算床高和直径验算流体阻力和传热系数k绘制反应器设计条件图2.固定床反应器的设计汇总物料衡算和物性数据3.流化床反应器的设计流化床反应器的特点流化床反应器的分类流化床反应器主体尺寸的确定操作气速的确定3.流化床反应器的设计流化床反应器的特点80§4-3非定型设备设计的主要程序工艺流程上确定设备的化工单元类型确定设备材质汇集设计条件选定设备的基本结构型式设计设备的基本尺寸选型和选择标准图纸设计成果数据汇总向机械设备设计人员提出设备条件和设备草图汇总列出设备一览表80§4-3非定型设备设计的主要程序工艺流程上确定设备的化设备设计条件图设备设计条件图化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件85§4-4化工设备图一、化工设备图的基本知识1.化工设备图的分类(1)总图。表示化工设备以及附属装置的全貌、组成和特性的图样。它应表达设备各主要部分的结构特征、装配连接关系、主要特征尺寸和外形尺寸，并写明技术要求、技术特性等技术资料。(2)装配图。表示化工设备的结构、尺寸、各零部件间的装配连接关系，并写明技术要求和技术特性等技术资料的图样。(3)部件图。表示可拆或不可拆部件的结构形状、尺寸大小、技术要求和技术特性等技术资料的图样。(4)零件图。表示化工设备零件的结构形状、尺寸大小、及加工、热处理、检验等技术资料的图样。(5）管口方位图。管口方位图是化工工程图中特有的一种图纸，是表示化工设备管口方向位置，管口与支座、地脚螺栓的相对位置的简图。(6)表格图。对于那些结构形状相同，尺寸大小不同的化工设备、部件、零件（主要是零部件），用综合列表的方式表达各自的尺寸大小的图样。(7)标准图。经国家有关主管部门批准的标准化或系列化设备、部件或零件的图样。(8)通用图。经过生产考验，结构成熟，能重复使用的系列化设备、部件和零件的图纸。85§4-4化工设备图一、化工设备图的基本知识862.化工设备图的基本内容862.化工设备图的基本内容87注：1.明细表中用数字表明各部件序号，而在管口表中用字母表明各管口序号。2.在较完善的设备图中，将“技术特性表”和“技术要求”合并为“制造、检验主要数据表”。87注：1.明细表中用数字表明各部件序号，而在管口表中用字母883.化工设备的基本结构特点883.化工设备的基本结构特点89二、零件图89二、零件图一台机器是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成，我们把构成机器的最小单元称为零件。在生产中，零件图是指导零件的加工制造、检验的技术文件。一台机器是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成，我91零件图的内容：一、一组视图；二、必要的尺寸；三、技术要求；四、标题栏。91零件图的内容：一、一组视图；二、必要的尺寸；三、技术要求92零件图的视图选择1．

分析零件的结构形状(1)

形状特征原则

92零件图的视图选择93(2)

工作位置原则93(2)

工作位置原则94(3)

加工位置原则94(3)

加工位置原则952．

选择其它视图

952．

选择其它视图

96零件图的尺寸标注1．

零件图的尺寸基准96零件图的尺寸标注1．

零件图的尺寸基准972．

零件的重要尺寸必须从基准直接注出。972．

零件的重要尺寸必须从基准直接注出。983．

避免注成封闭尺寸链。983．

避免注成封闭尺寸链。994.标注的尺寸要便于测量994.标注的尺寸要便于测量看零件图1．

看标题栏从标题栏中可以知道零件的名称、材料、重量、件数和图样的比例等。看零件图1．

看标题栏2．

分析视图表达方法，想象结构形状读图时，首先要找出主视图，然后看用了多少个图形，各采用了什么表达方法，以及各视图间的关系。2．

分析视图表达方法，想象结构形状尺寸分析可按下列顺序进行：（1）根据零件的结构特点，了解基准及尺寸标注形式；（2）根据形体和结构分析，了解定形尺寸和定位尺寸；（3）确定零件的总体尺寸。尺寸分析可按下列顺序进行：（1）根据零件的结构特点，103三、装配图装配图的作用和内容

1．

一组视图表示各零件间的相对位置关系、相互连接方式和装配关系，表达主要零件的结构特点以及机器或部件的工作原理。2．

必要的尺寸表示机器或部件的规格性能、装配、安装尺寸，总体尺寸和一些重要尺寸。3．

技术要求用符号或文字说明装配、检验时必须满足的条件。4．

零件序号、明细栏和标题栏说明零件的序号、名称、数量和材料等有关事项。103三、装配图装配图的作用和内容104104105部件的表达方法1.画装配图的一般规定a.零件的接触面或配合面，规定只画一条线。对于非接触面、非配合表面，即使间隙再小，也必须画两条线。105部件的表达方法1.画装配图的一般规定b.相邻两零件的剖面线倾斜方向应相反，如图中轴承盖与轴承座。若相邻零件多于两个时，则应以间隔不同与相邻零件相区别。同一零件在各个视图上的剖面线方向和间隔应一致。b.相邻两零件的剖面线倾斜方向应相反，如图中轴承盖与轴承座。c.当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时，如螺纹紧固件、键、销、轴、杆等，这些零件不画剖面线。c.当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时，如螺纹紧固件、键1082.装配图的特殊表达方法

在前面学过的零件的表达方法和选用原则，在装配图中均可采用。除此以外，装配图还有一些特殊的表达方法。1082.装配图的特殊表达方法

在前面学过的零件的表达方法和109a.沿结合面剖切及拆卸画法

109a.沿结合面剖切及拆卸画法

b．

假想画法

当需要表达运动零件的运动范围或极限位置时，可将运动件画在一个极限位置或中间位置上，另一个极限位置用双点划线画出。b．

假想画法

当需要表达运动零件的运动范围或极限位置时111c.断开画法

（参见图4-3）111c.断开画法

（参见图4-3）c．

简化画法c．

简化画法113化工设备图的各种简化画法：113化工设备图的各种简化画法：114化工设备图的各种简化画法：114化工设备图的各种简化画法：d．

夸大画法d．

夸大画法116116117e.化工设备镀涂层和衬里剖面的画法参见P79图4-11117e.化工设备镀涂层和衬里剖面的画法参见P79图4-118装配图的尺寸标注1.性能尺寸

118装配图的尺寸标注1.性能尺寸

1192．

装配尺寸

1192．

装配尺寸

1203．

安装尺寸1203．

安装尺寸1214．

外形尺寸1214．

外形尺寸1225．

其它重要尺寸1225．

其它重要尺寸技术要求装配图的技术要求是指装配时的调整及加工说明，试验和检验的有关数据，技术性能指标及维护保养、使用注意等事项的说明。一般用文字写在明细栏上方或图纸下方空白处。技术要求装配图的技术要求是指装配时的调整及加工说明，试验和检装配图的零件序号和明细栏编注零件序号的一些规定1．装配图中的序号由横线（或圆圈）、指引线、圆点和数字四个部分组成。指引线应自零件的可见轮廓线内引出，并在未端画一圆点，在另一端横线上（或圆内）填写零件的序号。指引线和横线都用细实线画出。指引线之间不允许相交，避免与剖面线平行。2．每种不同的零件编写一个序号，规格相同的零件只编一个序号。标准化组件，如油杯、滚动轴承和电动机等，可看成是一个整体，只编注一个序号。3．零件的序号应沿水平或垂直方向，按顺时针或逆时针方向排列。4.对紧固件或装配关系清楚的零件组，允许采用公共指引线。装配图的零件序号和明细栏编注零件序号的一些规定明细栏明细栏是装配图中全部零件的详细目录，一般绘制在标题栏上方。零件的序号自下而上填写。如果位置不够，可将明细栏分段画在标题栏的左方，若零件过多，在图面上画不下时，可在另一张图纸上单独编写。明细栏的基本内容明细栏明细栏是装配图中全部零件的详细目录，一般绘制在标题栏上装配结构的合理性1.两零件接触时，在同一方向上的接触表面应只有一组.装配结构的合理性1.两零件接触时，在同一方向上的接触表面应只2．轴与孔的端面相接触时，孔边要倒角或轴边要切槽，以保证端面紧密接触。2．轴与孔的端面相接触时，孔边要倒角或轴边要切槽，以保证端面3.轴承应方便拆卸3.轴承应方便拆卸129(2)搬手空间129(2)搬手空间130四、化工设备图的绘制国家标准《技术制图》和《机械制图》的一些基本规定图样是“工程界的技术语言”，应做统一的规定。称为国家标准代号为“GB”。每一个工程技术人员都必须严格遵守，认真贯彻执行。在工业领域中的《技术制图》GB/T，1993年至1999年颁布并实施的《技术制图》国家标准。机械行业

《机械制图》GB130四、化工设备图的绘制国家标准《技术制图》和《机械制图》131（1）图纸幅面和格式(GB/T14689-93)幅面代号为：A0、A1、A2、A3、A4，也允许用规定的加长幅面，幅面尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得

图框格式：图框线必须用粗实线，其格式可分为不留装订边和留有装订边两种A=25、c=10或5标题栏的方位与格式：位于图纸的右下角，看图方向与看标题栏方向的一致

131（1）图纸幅面和格式(GB/T14689-93)幅面代132132133（2）比例(GB/T14690—93)图形与其实物相应要素的线性尺寸之比原值比例1:1、放大比例5:12:15×10n:12×10n:1、缩小比例1:2、1:5不论采用何种比例，图样中所标注的尺寸数值都必须是机件的实际尺寸。图样中的尺寸标注与绘图所用的比例及作图的准确度无关

133（2）比例(GB/T14690—93)图形与其实物相134134135（3）字体(GB/T14691－93)

基本要求：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。字体高度为：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。字高度代表字体的号数。汉字应写成长仿宋体字技术制图机械电子汽车船舶土木建筑大写斜体ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ小写斜体abcdefghijklmnopqrstuvwxyz135（3）字体(GB/T14691－93)基本要求：字136（4）图线(GB/T

17450-98、4457.4-2002)

细实线（细实线、波浪线、双折线）粗实线

虚

线（细虚线、粗虚线）点画线（细点画线、粗点画线）细双点画线

机械图样中粗线：细线的宽度=2：1

粗线线宽为0。25-2，常用0。5-1136（4）图线(GB/T17450-98、4457.4-137（5）尺寸注法(GB4458.4—84)

基本规则：1）尺寸反映机件的真实大小，与画图的大小和准确度无关；2）图样中的尺寸以毫米为单位；3）图样中尺寸应为机件的最后完工尺寸，否则需另加说明；4）机件的每一个尺寸，在图样上一般只可标注一次。137（5）尺寸注法(GB4458.4—84)基本规则：138尺寸的组成尺寸界线：表示尺寸的范围，用细实线绘制，可为任图形或其延长线尺寸线：表示尺寸的方向，用细实线单独绘制，不能与图形中的任何图线重合，也不得图线的延长线上箭头或斜线：画在尺寸线的终端。同一图样中，其终端的形式应一致尺寸数字：表示机件各部分的大小

138尺寸的组成尺寸界线：表示尺寸的范围，用细实线绘制，可为139尺寸的方向和位置线性尺寸数字的方向尺寸数字不得被任何图线所穿过，否则就必须使相应的图线在尺寸数字处断开139尺寸的方向和位置线性尺寸数字的方向140常见各类尺寸注法

140常见各类尺寸注法1412.常用绘图工具和仪器的使用方法

图板：用作铺放图纸的垫板。丁字尺：画水平线及作为三角板移动时的导向。三角板：与丁字尺配合可画出一系列的与水平线分别成15o倍数的直线。圆规和分规绘图铅笔图纸和其它

1412.常用绘图工具和仪器的使用方法

图板：用作铺放图纸的1421421433.绘制步骤(1)确定视图表达方案；(2)确定绘图比例、选择图幅、布图；

(3）画图；(4)尺寸的标注；(5）编写零部件序号和管口符号；(6)填写明细栏和接管表；(6)填写技术特性表、编写技术要求、填标题栏。1433.绘制步骤(1)确定视图表达方案；144五、化工设备图的阅读（一）化工设备图读图的基本要求通过对化工设备图样的阅读、应达到以下方面的基本要求：①了解设备的性能，作用和工作原理；②了解各零件之间的装配关系和各零部件的装拆顺序；③了解设备各零部件的主要形状、结构和作用、进而了解整个设备的结构；④了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。144五、化工设备图的阅读（一）化工设备图读图的基本要求145（二）阅读化工设备图的方法和步骤1.概括了解；2.视图分析；3．零部件分析；4．设备分析。145（二）阅读化工设备图的方法和步骤146化工设计

DesignofChemicalEngineering1化工设计1474设备的工艺设计及化工设备图

化工设备选用及工艺设计的一般原则化工设备的选用非定型设备设计的主要程序化工设备图24设备的工艺设计及化工设备图化工设备选用及工艺设计的一148§4-1化工设备选用及工艺设计的一般原则

化工设备类型：标准设备（定型设备）非标准设备（非定型设备）3§4-1化工设备选用及工艺设计的一般原则

化工设工艺设备的设计与选择的目的决定车间内所有工艺设备的台数，型式和主要尺寸据此，着手进行车间布置设计，并为下一步施工图设计以及其他非工艺设计项目提供足够的相关条件。工艺设备的设计与选择的目的决定车间内所有工艺设备的台数，型式化工设备设计与选择的主要任务标准设备或定型设备选择（规格、型号）非标准设备或非定型设备的设计（主要尺寸、给设备设计人员提条件）编制化工设备一览表化工设备设计与选择的主要任务标准设备或定型设备选择（规格、型表4.1工艺设备一览表序号设备位号设备名称及规格型号材质操作参数单位数量重量来源备注温度压力123456789101112表4.1工艺设备一览表序号设备位号设备名称及规格型号材质152选型和工艺设计的原则：(1)合理性。(2)先进性。(3)安全性。(4)经济性。7选型和工艺设计的原则：经济合理设备投资省，易于加工、维修和更新，没有特殊的维护要求，运行费用少引进设备要考察设备性能及报价，考虑是否易于被国内吸收和改造利用，避免盲目性经济合理设备投资省，易于加工、维修和更新，没有特殊的维护要求技术先进设备必须满足工艺的一般要求；与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，并充分发挥设备的能力要求设备运转可靠，控制水平、生产能力、转化率、收率、效益等要尽可能的达到先进水平技术先进设备必须满足工艺的一般要求；与工艺流程、生产规模、工操作安全设备要运转可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患，对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求工人在操作时，劳动强度要小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的设备附件辅料操作安全设备要运转可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患，对工艺设备的技术经济指标单位生产能力消耗系数设备价格管理费用产品总成本设备的技术经济指标单位生产能力设备结构的要求强度：合理的强度，保证设备的安全运行刚度：设备及其构件在外压的作用下，保持原有状况的能力耐久性：设备的使用年限，一般化工设备的使用年限为10-12年，高压设备为20-25年密封性：根据有毒物质在车间内允许的浓度来确定。它对处理易燃易爆及有毒介质非常重要用材和制造：尽量少用贵重材料，避免复杂的加工工序操作和检修：考虑操作、安装和日常维修的方便运输方便：尺寸与形状设计时要注意运输方便与否，设备的直径、长度、重量要符合公路、铁路、水运的运输规定设备结构的要求强度：合理的强度，保证设备的安全运行158§4-2化工设备的选用定型设备的选择方法及原则根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑设备台数，设备选型依据有关手册和生产厂家的产品目录在选用设备同时，要注意设备备件的供应情况，对供应紧张的备件，最好在订货时也订购备件定型设备的选择，按其生产能力，一般偏高一个等级选用，也可以按工厂的近期发展要求选配13§4-2化工设备的选用定型设备的选择方法及原则根据设159一、物料输送设备的选择液体物料输送设备：常规的设备为各种泵气体物料输送、压缩、制冷设备：常规的设备为风机、压缩机、真空泵、制冷机等固体物料输送设备：常规的设备为各种给料机械设备、气流输送设备其他：惰性气体压送或真空吸送液体以及气体输送固体等14一、物料输送设备的选择液体物料输送设备：常规的设备为各种（一）液体物料输送设备--泵的选择泵按其作用于液体原理的不同，分三类：容积式流体输送泵叶片式输送泵流体动力泵（一）液体物料输送设备--泵的选择泵按其作用于液体原理的不同图4.1泵的分类图4.1泵的分类容积式流体输送泵利用泵内活塞或转子运动，使泵内工作室的容积产生周期性变化，对流体产生挤压作用，进而将其吸入或压出。如往复泵、齿轮泵、转子泵电动往复泵齿轮泵转子泵容积式流体输送泵利用泵内活塞或转子运动，使泵内工作室的容积产叶片式输送泵利用泵内叶片在旋转时产生的离心作用，给流体以离心力或轴向力将液体吸入或压出。如离心泵、轴流泵、旋涡泵单级离心泵立式轴流泵系列产品离心旋涡泵叶片式输送泵利用泵内叶片在旋转时产生的离心作用，给流体以离心流体动力泵依靠另一种所谓“工作流体”作为动力来输送液体。如喷射泵水喷射泵大气喷射泵机组流体动力泵依靠另一种所谓“工作流体”作为动力来输送液体。如喷各类泵的特点离心泵：流量大、扬程低往复泵、旋流泵：流量较小、扬程较高转子泵：可输送粘度较高的液体喷射泵：可用来抽吸液体或气体各类泵的特点离心泵：流量大、扬程低泵的选择泵的选择依据选择泵的一般步骤泵的选择经验确定泵的台数和备用率泵的选择泵的选择依据（1）泵的选择依据生产工艺对液体输送量的要求装置扬程的高度要求液体的性质操作条件地理位置(装置系统的管路布置条件)等（1）泵的选择依据生产工艺对液体输送量的要求流量泵在单位时间抽排液体的体积数。它是泵选择的重要依据之一，与整个装置的生产能力要求相协调叶片式泵的流量与扬程有关，这种关系叫做离心泵的特征曲线容积式泵的流量与扬程无关，几乎为常数泵的操作流量指泵的扬程流量特征曲线与管网系统所需的扬程、流量曲线相交处的流量值流量泵在单位时间抽排液体的体积数。它是泵选择的重要依据之一，扬程指泵在输送单位液体时，泵的进口至出口的能量增加值，包括液体静压力、动压头和几何位能的总和。是装置系统所需的扬程，与管路系统的具体布置情况有关选泵的扬程值应该注意：最低吸入液面和最高送液高度，同时留有余量，一般取系统扬程的1.05-1.1倍作为依据扬程指泵在输送单位液体时，泵的进口至出口的能量增加值，包括液液体的性质液体的性质包括物理性质和化学性质物理性质指温度、重度、粘度、以及介质中固体颗粒的直径和含量、气体的含量等，涉及到泵的类型选择、扬程的确定化学性质指介质的化学腐蚀性和毒性，是考虑泵的材质和轴封形式的重要依据液体的性质液体的性质包括物理性质和化学性质系统的管路布置条件指送液高度、送液路线、送液走向、吸入侧的最低液面、排出侧的最高液面及管道规格、材料、管件规格、数量等是计算系统扬程的依据，当已经给定系统的扬程时，可以不必进行计算系统的管路布置条件指送液高度、送液路线、送液走向、吸入侧的最操作条件操作条件的内容包括：操作温度、饱和蒸气压、吸入侧容器内的压力、排出侧容器内的压力、环境温度、操作是连续还是间断、泵的地理位置等操作条件操作条件的内容包括：操作温度、饱和蒸气压、吸入侧容器（2）选择泵的一般步骤选择类型选择系列和材料确定泵的具体型号确定泵的台数和备用率（2）选择泵的一般步骤选择类型（4）确定泵的台数和备用率作为正常运行时使用的泵，一般只用一台。在下列情况时，可以考虑两台泵并联在流量很大，一台泵达不到所需流量对于需要50%备用率的大型泵可改用两台泵并联，一台备用（共三台）对某些更大型的泵，可选用能满足70%流量要求的泵并联工作，不用备用泵。对于重要场合泵的备用率50-100%；对一般连续操作的泵35-50%备用率即可；间歇式操作的泵，一般不用备用泵（4）确定泵的台数和备用率作为正常运行时使用的泵，一般只用一（二）气体输送、压缩设备风机按其作用原理可以分为容积式和透平式两类。前者靠活塞作用在气缸内作往复或旋转运动，使气体体积缩小而提高压力，后者靠高速旋转的叶轮提高气速和压力，然后在扩压器中使速度降下来，把动能转化为压力能。（二）气体输送、压缩设备风机按其作用原理可以分为容积式和透平风机的分类风机的分类风机的分类2按机械所能达到的压力大小分类为通风机、鼓风机、压缩机、真空泵通风机：排气压力小于0.115MPa,输送气体鼓风机：排气压力0.115-0.4MPa,输送气体压缩机：排气压力大于0.4MPa,提高压力真空泵：排气压力接近0MPa风机的分类2按机械所能达到的压力大小分类为通风机、鼓风机、压风机离心风机罗茨风机轴流风机斜流风机锅炉引风机风机离心风机罗茨风机轴流风机斜流风机锅炉引风机风机的选择选择风机依据工艺条件、物料特性（腐蚀、爆炸、有无毒性、含尘量）、排气温度、排气量、排气压力等参数选择在同一型号中，效率最高、能耗最小、价格便宜为最优风机的选择选择风机依据工艺条件、物料特性（腐蚀、爆炸、有无毒风机选择注意事项选择风机时，风压的计算要考虑从管路的吸入口至排出口的压力降，并加必要的安全系数，3%风机标牌上标明的风量大小为标准状态下的值，选择是应注意将使用工况下的参数换算成标准状态下的值风机并联或串联使用时，性能会有所降低，设计时不宜采用，当必须使用时，要选择同型号同性能的风机风机选择注意事项选择风机时，风压的计算要考虑从管路的吸入口至风机选择一般经验一般低压操作，排气压力<50mmH2O时，宜用轴流式风机风压0.15-0.5kg/cm2时采用罗茨鼓风机风压<0.15kg/cm2时采用离心鼓风机风压>0.5kg/cm2时采用往复式压缩机，大流量时采用离心式压缩机风机选择一般经验一般低压操作，排气压力<50mmH2O时，宜二、容器类设备的选择立式储罐

平底平盖系列(HG5-1572-85)

立式球形封头系列(HG5-1578-85)900折边锥形底椭圆形盖系列(HG5-1577-85)卧式储罐卧式有折边椭圆封头系列(HG5-1580-85)

立式圆筒形固定顶储罐系列(HG21502.1-92)低压湿式气柜系列(HG21549-92)二、容器类设备的选择立式储罐储罐设计设计参数容积储罐尺寸的确定管口方位的确定确定容器的支撑方式绘制设备草图（条件图）储罐设计设计参数设计参数设计压力，由工艺提出设计温度，由工艺提出公称容积，通常根据储存物料的流量及储存时间，加上20%的安全系数公称直径，参照常规储罐的高径比或查阅已有的储罐系列腐蚀裕度，根据储罐介质决定设计载荷，包括风载、雪载荷、灌顶附加载荷及抗震烈度材质选择，根据介质物性、工艺条件选择碳钢、不锈钢、搪瓷、或非金属材料储罐形式，根据介质物性、工艺条件及容积确定储罐台数设计参数设计压力，由工艺提出容积确定容积的依据物料的流量储存时间原料的来源与运输方法储罐使用的场合容积确定容积的依据不同的工艺要求储罐的容量储存原料或产品，全厂性的储罐至少一个月的储量；车间储罐至少半个月的储量液体产品储罐一般设计至少一周的产品量气柜可以设计两天或多天的产量中间产品储罐一般考虑一昼夜的储量

计量罐：一般用于间歇生产，容积根据每一批次物料的存放量及存放时间定

回流罐：一般考虑5-10min左右的液体保存量,做冷凝液封用不同的工艺要求储罐的容量储存原料或产品，全厂性的储罐至少一个储罐尺寸的确定定型设备：根据计算的容积，手册中查标准化设备的有关尺寸非定型设备：根据计算容积，考虑装料系数和高径比储罐尺寸的确定定型设备：根据计算的容积，手册中查标准化设备的装料系数与高径比装料系数是防止物料溢出的安全系数，与物料种类和操作条件相关。一般储槽、计量槽取0.8-0.9，搅拌反应器取0.7-0.85，对沸腾操作或易发泡的反应器取0.4-0.6。高径比一般取H:D=1-2装料系数与高径比装料系数是防止物料溢出的安全系数，与物料种类管口方位的确定储罐的管口主要有：进料、出料、温度、压力（真空）、放空、液面计、排液、以及人控、手孔等根据储罐的大小及进出口流量决定各管口尺寸与数量管口方位的安排应该有利于工艺管道的布置管口方位的确定储罐的管口主要有：进料、出料、温度、压力（真空确定容器的支撑方式立式或卧式裙座、鞍座、三角支座等确定容器的支撑方式立式或卧式绘制设备草图（条件图）标注尺寸对非标设备，绘制设备的外形轮廓图，标注一切相关尺寸，填写设计条件表，向设备设计人员提出设计条件对定型设备，可以选用标准图系列的有关图纸，将工艺要求的管口方位、支座等与标准的管口方位及支座图进行对照，如有不符，按工艺要求的管口方位订货，提出相应的订货要求绘制设备草图（条件图）标注尺寸三、换热设备的选择换热器的分类换热器设计的基本原则三、换热设备的选择换热器的分类换热器图示夹套式换热器列管式换热器螺旋板式换热器套管式换热器喷淋管式换热器换热器图示夹套式换热器列管式换热器螺旋板式换热器套管式换热器换热器的分类按工艺用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、空冷器等根据冷热流体的热量交换方式分类：间壁式、直接式、蓄热式等三类间壁式换热器可分为管式换热器（承压能力高）及板式换热器（承压能力低）换热器的分类按工艺用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、换热器设计的基本原则基本要求介质流程终端温差流速压力降传热系数污垢系数标准化原则工艺要求的传热面积较高的传热效率小流体阻力换热器设计的基本原则基本要求工艺要求的传热面积1961．换热器设计的一般原则(1)基本要求满足工艺操作条件能长期运转安全可靠不泄漏维修清洗方便满足工艺要求的传热面积尽量有较高的传热效率流体阻力尽量小满足工艺布置的安装尺寸等要求511．换热器设计的一般原则(1)基本要求197(2)介质流程52(2)介质流程（3）终端温差（经济合理和传热效率）热端的温差应在200C以上；用水或其它冷却介质冷却时，冷端温差可以小一些，但不要低于50C；当用冷却剂冷凝工艺流体时，冷却剂的进口温度应当高于工艺流体中最高凝点组分的凝点50C以上；空冷器的最小温差应大于200C；冷凝含有惰性气体的流体时，冷却剂出口温度至少比冷凝组分的露点低50C。（3）终端温差（经济合理和传热效率）热端的温差应在200C以19954200(4）流速流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和沉积；但流速不能过大。参见：常用流速范围。55(4）流速流速较高，可提高传热效率，有利于冲刷污垢和沉流体在直管内常见的流速流体流速冷却水（淡水）0.7-3.5m/s冷却用海水0.7-2.5m/s低粘度油类0.5-1.8m/s粘度油类0.5-1.5m/s油类蒸气5.0-15m/s气液混合流体2.0-6.0m/s流体在直管内常见的流速流体流速冷却水（淡水）0.7-3.5m壳程内常见适宜流速流体流速水及水溶液0.5-1.5m/s低粘度油0.4-1.0m/s高粘度油0.3-0.8m/s油蒸气3.0-6.0m/s气液混合流体0.5-3.0m/s壳程内常见适宜流速流体流速水及水溶液0.5-1.5m/s低粘203(5)压力降随操作压力不同而有一个大致的范围。参考范围58(5)压力降随操作压力不同而有一个大致的范围。204(6)传热系数应设法增大传热膜系数一侧数值。计算传热面积时，常以小的一侧为准。(7)污垢系数在设计换热器时要慎重考虑流速和壁温的影响。从工艺上降低污垢系数，如改进水质，消除死区，增加流速，防止局部过热等。(8)尽量选用标准设计和标准系列59(6)传热系数应设法增大传热膜系数一侧数值。热交换器的设计方法汇总设计数据、分析设计任务设计换热流程选择换热器的材质选择换热器的类型确定换热器中冷热流体的流向确定和计算平均温差∆tm

计算热负荷Q、流体给热系数α估计污垢热阻系数并初步估算传热系数K计算总传热面积A调整温差再计算一次传热面积选用系列换热器验算换热器的压力降画出换热器设备草图热交换器的设计方法汇总设计数据、分析设计任务计算热负荷Q、流汇总设计数据、分析设计任务根据物料衡算和工艺物料的要求、特性，得到物料流量、温度、压力和化学性质、物性参数，取得有关设备的负荷、流程中的地位，与流程中其它设备的关系等数据汇总设计数据、分析设计任务根据物料衡算和工艺物料的要求、特性设计换热流程在换热设计时，应该仔细探讨换热的工艺流程，以利于充分利用热量，充分利用热源设计换热流程在换热设计时，应该仔细探讨换热的工艺流程，以利于选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他相关性能，按照操作压力、温度、材料规格和制造价格，综合选择选择换热器的材质根据介质的腐蚀性能和其他相关性能，按照操作压209设计与选型的基本步骤64设计与选型的基本步骤210四、塔器的选型与设计塔设备是一种应用极为广泛的气液，液液传质设备，主要应用于化工、医药等行业中的吸收、精馏、萃取等工段。65四、塔器的选型与设计塔设备是一种应用极为广泛的气液，液211塔的类型：按接触方式可分为连续（微分）接触式（填料塔）和逐级接触式（板式塔）两大类，在吸收和蒸馏操作中应用极广。66塔的类型：按接触方式可分为连续（微分）接触式（填料塔）和2121.塔型选择基本原则①生产能力大，弹性好。②满足工艺要求，分离效率高。③运转可靠性高，操作、维修方便。④结构简单，加工方便，造价较低。⑤塔压降小。对于真空塔或要求塔压降低的塔来说，压降小的意义更为明显。抓住主要矛盾，最大限度满足工艺要求。671.塔型选择基本原则①生产能力大，弹性好。各种塔的选用顺序因素选用顺序塔径<800mm>800mm填料塔有降液管的板式塔有强腐蚀性物料1填料塔2穿流板塔3筛板塔4固舌板塔有污垢物料1大孔筛板塔2穿流板塔3固舌板塔4浮阀塔5泡罩塔高操作弹性1浮阀板塔2泡罩塔3筛板塔因素选用顺序真空塔1填料塔2浮阀板塔3筛板塔4泡罩塔5其他斜喷式板塔大液气比1导向板塔2多降液管板式塔3浮阀板塔4筛板塔5条形泡罩塔液相分层1穿流板塔2填料塔各种塔的选用顺序因素选用顺序塔径<800mm填料塔有强腐蚀性2142．填料塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据处理。(2)选用填料。(3)确定塔径D(4)计算填料塔压降。(5)验算。(6)计算填料层高度Z。(7)计算塔的总高度H(8)塔的其他附件设计和选定①支撑板。②液体喷淋装置。③液体再分布装置。④气体分布器。⑤除雾器。(9)绘制塔设备结构图.692．填料塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据处理。2153．板式塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据。(2)选择板式塔的塔板结构。(3)进行工艺计算(4)塔径计算(5)塔节上人孔、手孔的确定。(6)塔高确定。(7)塔内流体力学核算，作负荷性能图。(8)辅助装置选型设计。(9)绘制塔设备草图和设备设计条件图，包括支承、开口方位、人孔、手孔位置等。703．板式塔设计程序(1)汇总设计参数和物性数据。五、反应器的选型与设计!!!化学反应设备是实现化学反应过程，将原料转变为所需要产品的关键设备，是整个化工过程的核心部分。由于化学反应的多样性，反应器的类型也是多种多样的。五、反应器的选型与设计!!!化学反应设备是实现化学反应过程，常用的化学反应器的类型管式反应器：长度远大于直径，中空，无任何构件釜式反应器：又称为搅拌釜塔式反应器：高径比大固定床反应器：内部有静止的固体床层流化床反应器：固体颗粒在反应器内处于流化状态常用的化学反应器的类型管式反应器：长度远大于直径，中空，无任几种反应器的示意图a-管式反应器c-板式塔d-填料塔e-鼓泡塔f-喷雾塔g-固定床反应器h-流化床反应器b-釜式反应器几种反应器的示意图a-管式反应器c-板式塔d-填料塔e-鼓泡反应相态与反应器形式气相液相气固催化气固气液气液固液液液固固固固定床ABAABA移动床BABB流化床AAB搅拌釜AAAAA鼓泡塔AA加热炉ABBB气液两相流AB火焰反应器AB板式塔AB转窑AA-适用B-少用反应相态与反应器形式气相液相气固催化气固气液气液固液液液固固反应器的设计与选择熟悉化学反应的规律性

反应速率：反应类型，特征，反应机理和反应速率选择性：反应的选择性，进而得到原料的消耗能量的消耗：反应的热效应掌握传递过程情况热量传递：解决传热和移出热量的方式和装置质量传递：各点浓度均匀，反应接触好了解设备设计要求反应器的设计与选择熟悉化学反应的规律性反应器设计要点保证物料转化率和反应时间满足反应的热传递要求设计适当的搅拌器或类似作用的机构主要材质的选用和机械加工的要求反应器设计要点保证物料转化率和反应时间1.反应釜的设计程序确定反应釜的操作方式汇总设计基础数据计算反应釜的体积确定反应釜设计体积和台数反应釜直径和筒体高度、封头确定传热面积计算和校对搅拌器设计管口和开孔设计画出反应器设计草图（条件图）或选型型号1.反应釜的设计程序确定反应釜的操作方式2.固定床反应器的设计汇总物料衡算和物性数据计算床体体积计算床高和直径验算流体阻力和传热系数k绘制反应器设计条件图2.固定床反应器的设计汇总物料衡算和物性数据3.流化床反应器的设计流化床反应器的特点流化床反应器的分类流化床反应器主体尺寸的确定操作气速的确定3.流化床反应器的设计流化床反应器的特点225§4-3非定型设备设计的主要程序工艺流程上确定设备的化工单元类型确定设备材质汇集设计条件选定设备的基本结构型式设计设备的基本尺寸选型和选择标准图纸设计成果数据汇总向机械设备设计人员提出设备条件和设备草图汇总列出设备一览表80§4-3非定型设备设计的主要程序工艺流程上确定设备的化设备设计条件图设备设计条件图化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件化工设计—设备的工艺设计及化工设备图课件230§4-4化工设备图一、化工设备图的基本知识1.化工设备图的分类(1)总图。表示化工设备以及附属装置的全貌、组成和特性的图样。它应表达设备各主要部分的结构特征、装配连接关系、主要特征尺寸和外形尺寸，并写明技术要求、技术特性等技术资料。(2)装配图。表示化工设备的结构、尺寸、各零部件间的装配连接关系，并写明技术要求和技术特性等技术资料的图样。(3)部件图。表示可拆或不可拆部件的结构形状、尺寸大小、技术要求和技术特性等技术资料的图样。(4)零件图。表示化工设备零件的结构形状、尺寸大小、及加工、热处理、检验等技术资料的图样。(5）管口方位图。管口方位图是化工工程图中特有的一种图纸，是表示化工设备管口方向位置，管口与支座、地脚螺栓的相对位置的简图。(6)表格图。对于那些结构形状相同，尺寸大小不同的化工设备、部件、零件（主要是零部件），用综合列表的方式表达各自的尺寸大小的图样。(7)标准图。经国家有关主管部门批准的标准化或系列化设备、部件或零件的图样。(8)通用图。经过生产考验，结构成熟，能重复使用的系列化设备、部件和零件的图纸。85§4-4化工设备图一、化工设备图的基本知识2312.化工设备图的基本内容862.化工设备图的基本内容232注：1.明细表中用数字表明各部件序号，而在管口表中用字母表明各管口序号。2.在较完善的设备图中，将“技术特性表”和“技术要求”合并为“制造、检验主要数据表”。87注：1.明细表中用数字表明各部件序号，而在管口表中用字母2333.化工设备的基本结构特点883.化工设备的基本结构特点234二、零件图89二、零件图一台机器是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成，我们把构成机器的最小单元称为零件。在生产中，零件图是指导零件的加工制造、检验的技术文件。一台机器是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成，我236零件图的内容：一、一组视图；二、必要的尺寸；三、技术要求；四、标题栏。91零件图的内容：一、一组视图；二、必要的尺寸；三、技术要求237零件图的视图选择1．

分析零件的结构形状(1)

形状特征原则

92零件图的视图选择238(2)

工作位置原则93(2)

工作位置原则239(3)

加工位置原则94(3)

加工位置原则2402．

选择其它视图

952．

选择其它视图

241零件图的尺寸标注1．

零件图的尺寸基准96零件图的尺寸标注1．

零件图的尺寸基准2422．

零件的重要尺寸必须从基准直接注出。972．

零件的重要尺寸必须从基准直接注出。2433．

避免注成封闭尺寸链。983．

避免注成封闭尺寸链。2444.标注的尺寸要便于测量994.标注的尺寸要便于测量看零件图1．

看标题栏从标题栏中可以知道零件的名称、材料、重量、件数和图样的比例等。看零件图1．

看标题栏2．

分析视图表达方法，想象结构形状读图时，首先要找出主视图，然后看用了多少个图形，各采用了什么表达方法，以及各视图间的关系。2．

分析视图表达方法，想象结构形状尺寸分析可按下列顺序进行：（1）根据零件的结构特点，了解基