[工学]化工设计——第四章设备的工艺设计及化工设备图.ppt

化工设计 Design of Chemical Engineering [1] 黄璐,王保国编.化工设计. 北京：化学工业出版社，2000 [2] 娄爱娟,吴志泉,吴叙美编. 化工设计. 华东理工大学出版社，2002 [3] 王静康主编.化工设计.北京：化学工业出版社，1995 第四章? 设备的工艺设计及化工设备图 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 第二节?非定型设备设计的主要程序 第三节?化工设备图 第四节?设备工艺及设备图的计算机辅助设计 基本要求 （1） 掌握化工设备的选用和设计的一般原则 （2） 熟练进行化工设备的选用（设计） （3） 熟练掌握化工设备图的绘制和阅读 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 化工设备从总体上分为两类： 一类称标准设备或定型设备，是成批成系列生产的设备，可以现成买到。 一类称非标准设备或非定型设备，是化工过程中需要专门设计的特殊设备。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 一、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 (5)系统性 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 二、典型化工设备的选用 （一）泵的选用与设计程序 (1) 确定泵型。 根据工艺条件及泵的特性，首先决定泵的型式再确定泵的尺寸。从被输送物料的基本性质出发，如物料的温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀性、溶解性和物料是否均一等因素来确定泵的基本型式。在选择泵的型式时，应以满足工艺要求为主要目标。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (2) 确定选泵的流量和扬程 (3) 确定泵的安装高度。 (4) 确定泵的台数和备用率。 (5) 校核泵的轴功率。 (6) 确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 (7) 选用电动机。 (8) 填写选泵规格表。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 （二）换热设备的设计和选用 1．换热器设计的一般原则 (1) 基本要求 (2) 介质流程 (3）终端温差 换热器的终端温差通常由工艺过程的需要而定。但在工艺确定温差时，应考虑换热器的经济合理和传热效率，使换热器在较佳范围内操作。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (4） 流速 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (5) 压力降 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (6) 传热系数 (7) 污垢系数 (8) 尽量选用标准设计和标准系列 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 2.管壳式换热器的设计和系列选用 (1) 汇总设计数据、分析设计任务 (2) 设计换热流程 (3) 选择换热器的材质 (4) 选择换热器类型 (5) 确定换热器中冷热流体的流向 (6) 确定和计算平均温差Δtm 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (7) 计算热负荷Q、流体给热系数 (8) 估计污垢热阻系数并初算出传热系数K (9) 算出总传热面积A (10) 调整温度差，再算一次传热面积 (11) 选用系列换热器 (12）验算换热器的压力降 (13）画出换热器设备草图 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 （三）贮罐容器的选型和设计 （一）贮罐的选择 按使用目的的不同，可分为贮存容器的计量、回流、中间周转、缓冲、混合等工艺容器。 （二）设计贮罐的一般程序 (1)汇集工艺设计数据 (2)选择容器材料 (3)容器型式的选用 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 (4)容积计算 (5)确定贮罐基本尺寸 (6)选择标准型号 (7)开口和支座 (8)绘制设备草图（条件图）,标注尺寸，提出设计条件和订货要求。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 （四）塔器的选型与设计 1．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。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 2．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 (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，向设备专业提供工艺设计条件。 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 3．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 第一节 化工设备选用的一般原则及选用 （五）反应器的选型和设计 1．反应器的设计要点 在反应器设计时，除了通常说的“合理、先进、安全、经济”原则，在落实到具体问