4设备设计与选择a详解.ppt

4. 设备设计与选择 本章内容 选择设备的基本要求 设备设计—定型设备的选择 设备设计—非定型设备的设计与计算 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。 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 表4.1 工艺设备一览表 4.1 选择设备的基本要求 原则：技术先进、操作安全、经济合理 技术经济指标 设备结构的要求 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 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 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 4.1.1 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 单位生产能力 设备在单位体积（单位重量或单位面积）上单位时间内完成的任务。 设备的生产能力要与流程设计的生产能力相适应，且效率高。设备的生产能力越高越好。 消耗系数 指生产单位重量或单位体积产品消耗的原料和能量，其中包括原材料、燃料、蒸汽、机电等。一般消耗系数越低越好。 设备价格 设备价格直接影响建设工程的投资。在满足生产要求的条件下，一般要选择价格便宜、制造容易、结构简单的设备。 管理费用 设备的管理费用包括劳动工资、维护检修费用。要尽量选择管理费用低的设备，以降低产品的成本。 产品总成本 是化工企业经济效益的综合反映，也是上述各项指标的综合反映。一般要求产品的总成本越低越好。 4.1.2 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 4.2 设备设计的基本内容 定型设备的选择 非定型设备的设计与计算 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 设备的设计与选择 4.2.1 物料输送设备的选择 4.2.2 容器类设备的选择 4.2.3 换热设备的选择 4.2.4 塔器设备的选型与设计 4.2.5 反应器的选型与设计 4.2.6 非定型设备设计的主要程序 4.2.1 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 4.2.1.1 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 图4.1 泵的分类 图4.2 几种典型泵的图片 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 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 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 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 表4.2 各种泵的性能对比 表4.2 各种泵的性能对比续1 表4.2 各种泵的性能对比续2 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 （1）泵的选择依据 生产工艺对液体输送量的要求 装置扬程