化工設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)計(jì)算培訓(xùn)資料

4化工設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)計(jì)算4.1概述本章主要內(nèi)容4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型本章重點(diǎn)：泵的選型4.3非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算貯槽的設(shè)計(jì)、蒸發(fā)器選型及設(shè)計(jì)4.4非標(biāo)設(shè)備工藝條件圖的繪制非標(biāo)設(shè)備工藝條件圖的繪制4.1概述

化工設(shè)備是組成化工裝置的基本單元，是指在化工生產(chǎn)中常用的泵、風(fēng)機(jī)、罐、釜、塔器、換熱器、貯槽(罐)等?；ぴO(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（定型設(shè)備）：是成批按系列生產(chǎn)的，并可以從設(shè)備生產(chǎn)廠家買到，可以從產(chǎn)品目錄或樣本中查閱其規(guī)格及牌號(hào)。例如：泵、風(fēng)機(jī)、離心機(jī)等。非標(biāo)設(shè)備（非定型設(shè)備）：是化工過程中需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備。例如蒸發(fā)器、塔器等。4.1概述一、化工設(shè)備工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：根據(jù)工藝要求，計(jì)算并選擇某種型號(hào)，以便訂貨。對(duì)于非標(biāo)設(shè)備：根據(jù)根據(jù)工藝要求，通過工藝計(jì)算，提出型式、材料、尺寸和其他一些要求。再由化工設(shè)備專業(yè)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，由有關(guān)工廠制造。二、化工設(shè)備工藝設(shè)計(jì)的成果的表達(dá)：1、設(shè)備一覽表；2、設(shè)備工藝條件圖或設(shè)備總圖。4.1概述三、化工設(shè)備選型和工藝設(shè)計(jì)的原則：(1)合理性設(shè)備必須滿足工藝一般要求，設(shè)備與工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力。(2)先進(jìn)性要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、效率等要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。(3)安全性要求安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無事故隱患。對(duì)工藝和建筑、地基、廠房等無苛刻要求；工人在操作時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度小，盡量避免高溫高壓高空作業(yè)，盡量不用有毒有害的附件附料。4.1概述(4)經(jīng)濟(jì)性設(shè)備投資省，易于加工、維修、更新少，沒有特殊的維護(hù)要求，運(yùn)行費(fèi)用少。引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，考察設(shè)備性價(jià)比，考慮是否易于被國(guó)內(nèi)消化吸收和改進(jìn)利用。(5)結(jié)構(gòu)要求強(qiáng)度：合理的強(qiáng)度，保證設(shè)備的安全運(yùn)行剛度：設(shè)備及其構(gòu)件在外壓的作用下，保持原有狀況的能力耐久性：設(shè)備的使用年限，一般化工設(shè)備的使用年限為10-12年，高壓設(shè)備為20-25年密封性：根據(jù)有毒物質(zhì)在車間內(nèi)允許的濃度來確定。它對(duì)處理易燃易爆及有毒介質(zhì)非常重要用材和制造：盡量少用貴重材料，避免復(fù)雜的加工工序操作和檢修：考慮操作、安裝和日常維修的方便運(yùn)輸方便：尺寸與形狀設(shè)計(jì)時(shí)要注意運(yùn)輸方便與否，設(shè)備的直徑、長(zhǎng)度、重量要符合公路、鐵路、水運(yùn)的運(yùn)輸規(guī)定4.1概述4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇一、定型設(shè)備的選擇方法及原則根據(jù)物料性質(zhì)、工藝要求、使用環(huán)境等等確定設(shè)備的形式根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目規(guī)定的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)周期考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)，設(shè)備選型依據(jù)有關(guān)手冊(cè)和生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄在選用設(shè)備同時(shí)，要注意設(shè)備備件的供應(yīng)情況，對(duì)供應(yīng)緊張的備件，最好在訂貨時(shí)也訂購(gòu)備件定型設(shè)備的選擇，按其生產(chǎn)能力，一般偏高一個(gè)等級(jí)選用，也可以按工廠的近期發(fā)展要求選配4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇4.1泵的選型4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇單級(jí)離心泵立式軸流泵齒輪泵水環(huán)真空泵4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇(1)確定泵的型式

依據(jù)物料的性質(zhì)如溫度、粘度、揮發(fā)性、毒性、化學(xué)腐蝕性、溶解性和物料是否均一等因素來確定泵的基本型式。例如：水—清水泵，鹵水—化工泵。油類——油泵等等；流量大而揚(yáng)程不高時(shí)可選用單級(jí)離心泵；流量不大而揚(yáng)程高的宜選往復(fù)泵或多級(jí)離心泵；輸送有腐蝕性介質(zhì)，選耐腐蝕泵；輸送昂貴液體、劇毒或具有放射性能的液體選用完全不泄漏、無軸封的屏蔽泵；當(dāng)要求精確進(jìn)料時(shí)應(yīng)選用計(jì)量泵或柱塞泵等。泵的用步驟4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇(2)確定選泵的流量和揚(yáng)程①流量的確定和計(jì)算選泵時(shí)以最大流量為基礎(chǔ)。如果數(shù)據(jù)是正常流量，則應(yīng)在正常流量的基礎(chǔ)上乘以1．1～1．2的安全系數(shù)。②揚(yáng)程的確定和計(jì)算先計(jì)算出所需要的揚(yáng)程，即用來克服兩端容器的位能差，兩端容器上靜壓力差，兩端全系統(tǒng)的管道、管件和裝置的阻力損失，以及兩端(進(jìn)口和出口)的速度差引起的動(dòng)能差。揚(yáng)程值用柏努利方程計(jì)算，用米液柱表示。計(jì)算出的揚(yáng)程一般要放大5％—10％。4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇(3)確定泵的安裝高度。——計(jì)算(4)確定泵的臺(tái)數(shù)和備用。一般只設(shè)一臺(tái)泵，在特殊情況下，也可采用兩（多）臺(tái)泵同時(shí)串聯(lián)或并聯(lián)操作。輸送泥漿或含有固體顆粒及其他雜質(zhì)的泵和一些重要操作崗位用泵應(yīng)設(shè)有備用泵。對(duì)于大型的連續(xù)化流程，可適當(dāng)提高泵的備用率，而對(duì)于間歇操作，泵的維修簡(jiǎn)易，操作很成熟的常常不考慮備用泵。4.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇(5)校核泵的軸功率。泵的樣本上給定的功率和效率都是用清水試驗(yàn)出來的，輸送介質(zhì)不是清水時(shí)，應(yīng)考慮密度、粘度等對(duì)泵的流量、揚(yáng)程性能的影響。(6)確定冷卻水或驅(qū)動(dòng)蒸汽的耗用量。(7)選用電動(dòng)機(jī)。(8)填寫選泵規(guī)格表。4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)程序（1）工藝流程上確定設(shè)備的類型：例如真空制鹽需要蒸發(fā)設(shè)備、固液分離設(shè)備等；（2）確定設(shè)備材質(zhì)（3）匯集設(shè)計(jì)條件：根據(jù)物料衡算和熱量衡算，確定設(shè)備負(fù)荷、轉(zhuǎn)化率和效率要求，確立設(shè)備的工藝操作條件如溫度、壓力、流量、流速、投料方式和投料量、卸料、排渣形式、工作周期等；4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)（4）選定設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)型式根據(jù)各類設(shè)備的性能、使用特點(diǎn)和適用的范圍，依據(jù)各類規(guī)范、樣本和說明書、進(jìn)行權(quán)衡比較，確定該設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)型式。例如確定是用重力沉降、離心沉降等等；（5）設(shè)計(jì)設(shè)備的基本尺寸：確定基本外形尺寸，如外徑、高度、攪拌器主要尺寸等；確定設(shè)備的各種工藝附件，如進(jìn)出料口、排料裝置等；4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)（6）向設(shè)備制造設(shè)計(jì)(機(jī)械設(shè)計(jì))專業(yè)提出設(shè)計(jì)條件如材質(zhì)、溫度、壓力、裝載系數(shù)、運(yùn)轉(zhuǎn)周期、維修安裝要求和設(shè)備開口、支承等等和設(shè)備草圖，由設(shè)備設(shè)計(jì)專業(yè)人員根據(jù)各種規(guī)范進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)，提出施工圖等。（7）匯總列出設(shè)備一覽表。

4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)4.3.1貯槽的選型及設(shè)計(jì)化工生產(chǎn)中原料、中間物料、產(chǎn)品都需要貯存。用于氣體、液體的容積設(shè)備，國(guó)內(nèi)己形成了系列標(biāo)準(zhǔn)。貯槽設(shè)計(jì)方法：（1）匯集工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包括物料衡算和熱量衡算，貯存物料的溫度、壓力、最高使用溫度、最低使用溫度，腐蝕性、毒性、蒸汽壓、壓力，最大使用進(jìn)出量、貯罐的工藝方案等。4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)(2)選擇容器材料對(duì)有腐蝕性的物科可選用不銹鋼等金屬材料，在溫度壓力允許時(shí)可用非金屬貯罐、搪瓷容器或由鋼制壓力容器襯膠、搪瓷、襯聚四氨乙烯等。(3)容器型式的選用我國(guó)已有許多化工貯罐實(shí)現(xiàn)了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。在貯罐型式選用時(shí)，應(yīng)盡量選擇已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。(4)容積計(jì)算（核心）4.3非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)①單純用于貯存原料和成品的貯罐：全廠性的貯罐一般主張至少有一個(gè)月的耗用量貯存；車間的貯罐一般考慮至少半個(gè)月的用量貯存。液體產(chǎn)品貯罐一般設(shè)計(jì)至少有一周的產(chǎn)品產(chǎn)量。液體貯罐的裝載系數(shù)通?？蛇_(dá)80％；②中間貯罐：一般考慮一晝夜的產(chǎn)量或發(fā)生量；③計(jì)量罐：計(jì)量罐的容積一般考慮最少為10~15min，多則2h的產(chǎn)量的儲(chǔ)存。計(jì)量耀裝載系數(shù)一般只考慮60％~70％；一般儲(chǔ)槽、計(jì)量槽取0.8-0.9，攪拌反應(yīng)器取0.7-0.85，對(duì)沸騰操作或易發(fā)泡的反應(yīng)器取0.4-0.6。高徑比一般取H:D=1-24.3如非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斧設(shè)備的工肆藝設(shè)計(jì)④緩沖罐、刊汽化罐：緩沖罐房誠(chéng)的目的膝是使氣而體有一冬定數(shù)量五的積累眠，保持犧壓力比扇較穩(wěn)定脂，從而田保證工落藝流程輝中流量蛙穩(wěn)定。兄其容量票通常是某下游設(shè)崖備5~啊10m幟in的紐奉用量，默有時(shí)可粘以超過票15m渾in的騙用量。汽化罐才的物料事汽化空益間通常涉是貯罐降總?cè)莘e就的一半承。汽化倡空間的蹄容積大療小，通揚(yáng)常根據(jù)間物料汽匹化速度指來估計(jì)減，一般棚希望汽塵化空間裙足夠下嫌游崗位稼3mi消n以上撤的使用娃量，至裙少在2三min定左右。4.3筐非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狼設(shè)備的工涂藝設(shè)計(jì)(5)確津定貯罐基娃本尺寸(6)財(cái)選擇標(biāo)年準(zhǔn)型號(hào)泰：如沒有拜則自行飛設(shè)計(jì)。(7)開境口和支座在設(shè)備霜上考慮嶼進(jìn)料、芝出料、術(shù)溫度、胞壓力(也真空)墳、放空防、液面乘計(jì)、排余液、放敗凈以及覆人孔、惰手孔、軋吊裝等舒裝置，陶并留有妄一定數(shù)木目的備境用孔。燈立式或效臥式裙座、鞍鏟座、三角懼支座等(8)繪擴(kuò)制設(shè)備草逢圖(條件走圖)，激提出設(shè)計(jì)驗(yàn)條件和訂啄貨要求繪制設(shè)備綱容器的外是形輪廓，傻標(biāo)注一切淹有關(guān)尺寸勉，包括容努器管口的賠規(guī)格，井從填寫“設(shè)繡計(jì)條件表遍”，由設(shè)辯備專業(yè)的飽人員，進(jìn)序行非標(biāo)推愚設(shè)備設(shè)計(jì)強(qiáng)。4.3圾非標(biāo)印標(biāo)準(zhǔn)設(shè)滔備的工貓藝設(shè)計(jì)例1、索設(shè)計(jì)提迫溴廢液科為原料祝蒸發(fā)法焦生產(chǎn)鹵崗片的保錢溫槽（沖蒸發(fā)與料制片之錫間銜接渴）（1）稈蒸發(fā)過欣程為間木歇操作貪，制片味過程為塘連續(xù)操聯(lián)作；（2）蒸波發(fā)器的裝晃料容積為松15m3;（3）保矮溫溫度≥斗125℃（考慮室夾套蒸月汽保溫紅）設(shè)備一采覽表序號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱及規(guī)格型號(hào)材質(zhì)操作參數(shù)單位數(shù)量重量來源備注溫度壓力1234567891011124.3掃非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)顆設(shè)備的工屯藝設(shè)計(jì)4.3.恢2蒸發(fā)教器的選型舒及設(shè)計(jì)一、常用宣蒸發(fā)器的障形式及工盼作原理4.3促非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)絨設(shè)備的工師藝設(shè)計(jì)4.3栗非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)耀設(shè)備的工變藝設(shè)計(jì)1-蒸發(fā)仰室2-加熱魄室3-循截環(huán)泵4-下循釀環(huán)管5-上循書環(huán)管（沸近騰段）進(jìn)料生蒸汽冷凝水二次蒸票汽排料4.3道非標(biāo)技標(biāo)準(zhǔn)設(shè)跑備的工紛藝設(shè)計(jì)4.3熱非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貍設(shè)備的工拳藝設(shè)計(jì)二、外加場(chǎng)熱室強(qiáng)制吧蒸發(fā)器的蘭工藝設(shè)計(jì)4.4次化工設(shè)備昌圖化工設(shè)蓄備圖：化工設(shè)備啞裝配圖表達(dá)各零貢件間的裝底配聯(lián)接關(guān)賣系、設(shè)備證的結(jié)構(gòu)形谷狀等。內(nèi)容：一組視炮圖尺寸技術(shù)要蠶求零件序號(hào)街、明細(xì)表標(biāo)題欄接管口序辰號(hào)和管口狡表設(shè)備技術(shù)禿特性表4.4幣化工設(shè)備雞圖一、化搖工設(shè)備賓的結(jié)構(gòu)脫特點(diǎn)設(shè)備主殼紛體以回轉(zhuǎn)弟體為主，圣如6；設(shè)備主體斷上有較多洞開孔和接骨管口，如禽2、5；大量采斗用焊接扯結(jié)構(gòu)；較多標(biāo)氣準(zhǔn)零部鏟件，如觸2、4珍、8；結(jié)構(gòu)尺寸置相差懸殊認(rèn)。1二、化臥工設(shè)備擇的習(xí)慣傅表達(dá)方年法1、多頭次旋轉(zhuǎn)捕的表達(dá)逆方法2、管口歸方位的表芝達(dá)方法3、細(xì)丈部結(jié)構(gòu)就的表達(dá)產(chǎn)方法4、斷開艘和分段表的達(dá)方法1、多瓣次旋轉(zhuǎn)閣的表達(dá)梳方法不平行于椒基本投影仍面的結(jié)構(gòu)視圖、秩剖視圖例：厭液面計(jì)盞a、人具孔b注意：崗應(yīng)避免捉各結(jié)構(gòu)腫旋轉(zhuǎn)后投影重疊圖例：符接管d2、管孤口方位擾的表達(dá)浸方法用粗實(shí)線箱示意畫出方設(shè)備管口標(biāo)注管癢口符號(hào)團(tuán)及方位根角圖例：a，b祥，c，杠d90°，車150°尺，225膽°，31逝5°3、細(xì)西部結(jié)構(gòu)林的表達(dá)森方法局部放大織圖（節(jié)點(diǎn)害圖）必須標(biāo)蔬注名稱神和繪圖盈比例常用在焊晚接接頭和蔽法蘭聯(lián)接西面圖例：基設(shè)備底蕩座支承輪圈采用兩盞個(gè)局部登剖視進(jìn)繡行表達(dá)4、斷美開和分乒段的表扶達(dá)方法斷開縮嗓短：設(shè)備過害高或過鴿長(zhǎng)，又敲具有相備同結(jié)構(gòu)圖例：蜻填料塔斷開處圖為規(guī)格妥、排列說相同的警填料分段表胳達(dá)：不能用斷浩開方法，帽但圖幅不闖夠圖例：糠填料塔三、化工蹦設(shè)備的簡(jiǎn)喝化畫法1、標(biāo)鞭準(zhǔn)件的寺簡(jiǎn)化畫旬法2、管下法蘭的廈簡(jiǎn)化畫蹄法3、重悟復(fù)結(jié)構(gòu)飯的簡(jiǎn)化傘畫法1、標(biāo)懇準(zhǔn)件的藥簡(jiǎn)化畫區(qū)法如電動(dòng)棕機(jī)、人巖孔、液享面計(jì)等粗實(shí)線2、管法椅蘭的簡(jiǎn)化搜畫法不管何悲種型式景的法蘭醫(yī)，均可簡(jiǎn)化孩為右圖示雕。3、重復(fù)功結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)盟化畫法（1）螺挪孔和螺紋丈連接件只用中心遣線表示位局置（2）瞇規(guī)則排怨列的管浪子只畫出現(xiàn)一根或鹽幾根，飄其余用析中心線艦表示。（3）董按規(guī)則那排列的姨孔方法一赤：用細(xì)著實(shí)線畫韻出孔的侍范圍及辜圓心的草連接線社；方法二：?jiǎn)⒅划嫵隹卓〉姆秶€杰，用局部而放大圖表雅達(dá)孔的具匙體大小、趴間距和排坡列。螺孔（4）塔僅盤及其填伯充物塔盤：簡(jiǎn)顆化用粗實(shí)陷線表示。填充物握：同一規(guī)格等、材料和武堆放方法兼的填充物遙，在裝配恥圖的剖視接圖中，允牽許用細(xì)線妙“X”符怨號(hào)表示。不同規(guī)戀格或堆凝放方法藝的填充嶼物，必賄須分層浸表示?？偨Y(jié)化工設(shè)備霜的習(xí)慣表扔達(dá)方法1、多逃次旋轉(zhuǎn)休的表達(dá)睬方法2、管嫌口方位賽的表達(dá)引方法3、細(xì)雷部結(jié)構(gòu)霞的表達(dá)浙方法4、斷開萍和分段表蕩達(dá)方法化工設(shè)音備的簡(jiǎn)倡化畫法1、標(biāo)咱準(zhǔn)件的迫簡(jiǎn)化畫市法2、管法拖蘭的簡(jiǎn)化混畫法3、重補(bǔ)復(fù)結(jié)構(gòu)廚的簡(jiǎn)化藍(lán)畫法螺孔和螺核紋連接件規(guī)則排百列的管曾子按規(guī)則拌排列的翻孔塔盤及齡其填充熔物第三節(jié)慚化工設(shè)備鋼的尺寸標(biāo)緊注一、尺災(zāi)寸基準(zhǔn)必的選擇設(shè)備筒疼體和封唉頭的軸勇線或?qū)φ叻Q中心蛇線設(shè)備筒體兔和封頭焊少接時(shí)所用扎的環(huán)焊縫化工容器附中接管法即蘭的密封遭面設(shè)備安栽裝時(shí)所精使用的斑支座底捐面二、常隊(duì)見結(jié)構(gòu)肝的尺寸種注法1、筒郵體內(nèi)徑、形壁厚和筆長(zhǎng)度2、封笛頭內(nèi)徑、壁擊厚和高度3、接逗管徑向：無縫鋼撈管：外灑徑×壁別厚Φ133邀×4卷焊鋼司管：內(nèi)叢徑、壁掛厚伸出長(zhǎng)度全部相同柴：“所有接棉管伸出長(zhǎng)縫度為×毫放米“大部分相叫同：“除已劣注明外梨，其余瓜接管的固伸出長(zhǎng)度任為×毫煤米”Φ133義×4第四節(jié)我化工還設(shè)備圖摘的表格掠與技術(shù)鼻要求一、設(shè)跑備管口朋表1、管碰口符號(hào)一律用雅英文小社寫字母妄(如a淺,b,糖c)，闊注寫在牢管口投宮影旁。規(guī)格、覺