設(shè)備的選型及其工藝設(shè)計(jì)（課堂PPT）

1、*設(shè)計(jì)概論化工制圖 1*設(shè)計(jì)概論化工制圖 2工廠基本建設(shè)過(guò)程工廠基本建設(shè)過(guò)程 1 1、可、可行行性研究性研究 2 2、初步設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì) 3 3、施工圖設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì) 4 4、施工、試車、施工、試車、 驗(yàn)收驗(yàn)收 1 1、廠址選擇、廠址選擇 2 2、總平面設(shè)計(jì)、總平面設(shè)計(jì) 3 3、工藝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)1 1、工藝流程設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)2 2、化工計(jì)算、化工計(jì)算3 3、設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)4 4、車間布置設(shè)計(jì)、車間布置設(shè)計(jì)5 5、管道設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)6 6、公用工程、公用工程7 7、向有關(guān)專業(yè)提供條件、向有關(guān)專業(yè)提供條件8 8、工程概預(yù)算、工程概預(yù)算9 9、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1

2、010、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)*設(shè)計(jì)概論化工制圖 3 工藝流程設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)的核心；而設(shè)備工藝流程設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)的核心；而設(shè)備選型及其工藝設(shè)計(jì)，是工藝流程設(shè)計(jì)的主體選型及其工藝設(shè)計(jì)，是工藝流程設(shè)計(jì)的主體。 本章主要從工藝設(shè)計(jì)的角度對(duì)本章主要從工藝設(shè)計(jì)的角度對(duì)設(shè)備的選型設(shè)備的選型原則、原則、設(shè)計(jì)計(jì)算的一般程序及有關(guān)注意問(wèn)題設(shè)計(jì)計(jì)算的一般程序及有關(guān)注意問(wèn)題作扼要介紹作扼要介紹。以確定設(shè)備的類型、規(guī)格、尺。以確定設(shè)備的類型、規(guī)格、尺寸和臺(tái)數(shù)。寸和臺(tái)數(shù)。 關(guān)于設(shè)備設(shè)計(jì)的方法可參考有關(guān)化學(xué)工程關(guān)于設(shè)備設(shè)計(jì)的方法可參考有關(guān)化學(xué)工程書籍。書籍。 第六章第六章 設(shè)備選型及其工藝設(shè)計(jì)設(shè)備選型及其

3、工藝設(shè)計(jì)*設(shè)計(jì)概論化工制圖 4 第一節(jié)第一節(jié) 設(shè)備分類與選型原則設(shè)備分類與選型原則一、設(shè)備分類一、設(shè)備分類1 1、專用設(shè)備、專用設(shè)備: :主物料主物料, ,半成品半成品, ,產(chǎn)品直接經(jīng)過(guò)的產(chǎn)品直接經(jīng)過(guò)的, ,有技術(shù)參數(shù)要求的設(shè)備。有技術(shù)參數(shù)要求的設(shè)備。2 2、通用設(shè)備、通用設(shè)備: :機(jī)械工業(yè)部主管生產(chǎn)的泵機(jī)械工業(yè)部主管生產(chǎn)的泵, ,通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī), ,壓縮機(jī)壓縮機(jī), , 離心機(jī)離心機(jī), ,輸送機(jī)。輸送機(jī)。3 3、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備: :規(guī)格和材質(zhì)都不固定的輔助設(shè)備。規(guī)格和材質(zhì)都不固定的輔助設(shè)備。二、選型原則二、選型原則1 1、滿足工藝要求、滿足工藝要求: :力求技術(shù)先進(jìn)力求技術(shù)先進(jìn), ,經(jīng)濟(jì)

4、合理。經(jīng)濟(jì)合理。2 2、設(shè)備成熟可靠、設(shè)備成熟可靠: :設(shè)備成熟設(shè)備成熟, ,設(shè)備材質(zhì)可靠。設(shè)備材質(zhì)可靠。3 3、盡量采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備、盡量采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備: :節(jié)約外匯節(jié)約外匯, ,促進(jìn)機(jī)械制造促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展。業(yè)發(fā)展。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 5 第二節(jié)第二節(jié) 泵的選擇泵的選擇*設(shè)計(jì)概論化工制圖 6一一、泵的分類和特性、泵的分類和特性1 1、泵的分類、泵的分類 1)1)根據(jù)作用于液體的原理根據(jù)作用于液體的原理, ,泵可分為兩種類型泵可分為兩種類型 容積式類型容積式類型: :如往復(fù)泵如往復(fù)泵, ,齒輪泵齒輪泵, ,螺桿泵螺桿泵, ,水環(huán)泵水環(huán)泵 葉片式類型葉片式類型: :離心泵離心泵, ,旋渦泵旋渦泵,

5、 ,軸流泵。軸流泵。 2)2)按使用性能分類按使用性能分類 水泵水泵, ,油泵油泵, ,砂泵砂泵, ,泥漿泵。泥漿泵。 3)3)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 齒輪泵齒輪泵, ,螺桿泵螺桿泵, ,立式泵立式泵, ,臥式泵。臥式泵。還有一種噴射泵還有一種噴射泵: :特點(diǎn)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件特點(diǎn)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件, ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不易損壞。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不易損壞。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 7 2 2、泵的特性、泵的特性( (離心泵離心泵) ) 1) 1)液體排出狀態(tài)液體排出狀態(tài): :流率的均勻性。流率的均勻性。 2) 2)液體品質(zhì)液體品質(zhì): :流體的均勻性。流體的均勻性。 3) 3)允許吸入真空高度允許吸入真空高度:4-8:4-8米

6、。米。 4) 4)揚(yáng)程揚(yáng)程:6-600:6-600米。米。 5) 5)體積流量體積流量: :流量的大小。流量的大小。 6) 6)流量與揚(yáng)程的關(guān)系流量與揚(yáng)程的關(guān)系: :流量小揚(yáng)程大。流量小揚(yáng)程大。 7) 7)構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn): :體積大小體積大小, ,運(yùn)行平穩(wěn)運(yùn)行平穩(wěn), ,簡(jiǎn)單易修。簡(jiǎn)單易修。 8) 8)流量與軸功率關(guān)系流量與軸功率關(guān)系: :流量減小流量減小, ,軸功率減小。軸功率減小。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 8二、選二、選泵的原則和程序泵的原則和程序1 1、選、選泵原則泵原則1)1)綜合考慮泵流量綜合考慮泵流量: :變化范圍富裕能力最大流量變化范圍富裕能力最大流量。2)2)根據(jù)要求確定揚(yáng)程根據(jù)要求

7、確定揚(yáng)程: :取正常揚(yáng)程的取正常揚(yáng)程的1.05-1.11.05-1.1倍倍。3)3)根據(jù)流體輸送設(shè)備的特性曲線確定泵型根據(jù)流體輸送設(shè)備的特性曲線確定泵型: : 離心泵離心泵: :流量大流量大, ,揚(yáng)程低揚(yáng)程低, ,粘度不大于粘度不大于6.56.5 旋渦泵旋渦泵: :流量小流量小, ,揚(yáng)程低揚(yáng)程低, ,粘度不大于粘度不大于0.350.35 容積泵容積泵: :流量小流量小, ,揚(yáng)程高揚(yáng)程高, ,粘度不大于粘度不大于0.010.014)4)計(jì)算裝置的有效氣蝕余量計(jì)算裝置的有效氣蝕余量: :必須使泵入口的壓必須使泵入口的壓頭高于物料在輸送條件下的飽和蒸汽壓相應(yīng)頭高于物料在輸送條件下的飽和蒸汽壓相應(yīng)的壓

8、頭的壓頭, ,減壓塔塔底泵氣蝕安全系數(shù)至少取減壓塔塔底泵氣蝕安全系數(shù)至少取1.31.3。sm /1024sm /2sm /1024*設(shè)計(jì)概論化工制圖 9 需要效氣蝕余量計(jì)算公式需要效氣蝕余量計(jì)算公式: :hZgPP00需要?dú)馕g余量0pZ*設(shè)計(jì)概論化工制圖 102 2、選、選泵的方法及步驟泵的方法及步驟( (參考附錄參考附錄2 2選選泵泵) ) 1) 1)確定基本參數(shù)確定基本參數(shù): :介質(zhì)物性介質(zhì)物性, ,操作條件操作條件, ,位置。位置。 2) 2)確定流量和揚(yáng)程確定流量和揚(yáng)程: :流量流量1.21.2倍倍, ,大于所需揚(yáng)程。大于所需揚(yáng)程。 3) 3)選擇泵型和型號(hào)選擇泵型和型號(hào): :根據(jù)樣本

9、和說(shuō)明書選泵型。根據(jù)樣本和說(shuō)明書選泵型。 4) 4)核算泵的性能核算泵的性能: :符合工藝要求。符合工藝要求。 5) 5)確定泵的安裝高度確定泵的安裝高度: :不發(fā)生氣蝕。不發(fā)生氣蝕。 6) 6)選擇泵的材料和軸封選擇泵的材料和軸封: :根據(jù)介質(zhì)腐蝕性選擇。根據(jù)介質(zhì)腐蝕性選擇。 7) 7)計(jì)算泵的軸功率計(jì)算泵的軸功率: : 8) 8)確定冷卻水耗用量確定冷卻水耗用量: : 9) 9)選用電動(dòng)機(jī)選用電動(dòng)機(jī): : 10) 10)確定泵的臺(tái)數(shù)確定泵的臺(tái)數(shù): :考慮備臺(tái)?？紤]備臺(tái)。 11) 11)填寫泵規(guī)格表填寫泵規(guī)格表: :各項(xiàng)數(shù)據(jù)匯總。各項(xiàng)數(shù)據(jù)匯總。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 11 第三節(jié)第三節(jié) 換熱器的

10、選型及其工藝設(shè)計(jì)換熱器的選型及其工藝設(shè)計(jì) *設(shè)計(jì)概論化工制圖 12一、換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 1、管殼式換熱器、管殼式換熱器: :應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛, ,最成熟的換熱器最成熟的換熱器, ,管管 板板, ,浮頭浮頭,U,U型管。耐高溫高壓但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。型管。耐高溫高壓但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 2 2、夾套式換熱器、夾套式換熱器: :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,傳熱面積及系數(shù)小。傳熱面積及系數(shù)小。 3 3、套管式換熱器、套管式換熱器: :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,連接處易泄漏。連接處易泄漏。 4 4、板式換熱器、板式換熱器: :傳熱系數(shù)大傳熱系數(shù)大, ,但不耐高溫高壓。但不耐高溫高壓。 5 5、螺旋板

11、式換熱器、螺旋板式換熱器: :傳熱系數(shù)大傳熱系數(shù)大, ,但不易檢修。但不易檢修。二、管殼式換熱器選擇中應(yīng)注意的問(wèn)題二、管殼式換熱器選擇中應(yīng)注意的問(wèn)題 1 1、流體在管內(nèi)外的選擇、流體在管內(nèi)外的選擇 管程管程:1):1)不清潔粘度大流體不清潔粘度大流體 2)2)腐蝕性強(qiáng)流體腐蝕性強(qiáng)流體 3)3)有壓力的流體有壓力的流體 4)4)流量小流體流量小流體 5)5)與外界溫差大的流體與外界溫差大的流體 殼程殼程: :飽和蒸汽宜走殼程飽和蒸汽宜走殼程*設(shè)計(jì)概論化工制圖 13 2 2、熱補(bǔ)償?shù)倪x擇、熱補(bǔ)償?shù)倪x擇 補(bǔ)償方法補(bǔ)償方法: :補(bǔ)償圈補(bǔ)償圈,U,U形管形管, ,浮頭浮頭, ,一般采用一般采用U U形形

12、 膨脹節(jié)。膨脹節(jié)。3 3、管程數(shù)、殼程數(shù)的選擇、管程數(shù)、殼程數(shù)的選擇 管程數(shù)管程數(shù):1,2,4,6,8,10,12:1,2,4,6,8,10,12七種。七種。 殼程數(shù)殼程數(shù): :多達(dá)多達(dá)6 6 管殼。管殼。4 4、管殼長(zhǎng)徑比的選擇、管殼長(zhǎng)徑比的選擇 臥式臥式:6-10:6-10最常見(jiàn)最常見(jiàn) 立式立式:4-6:4-6為宜為宜5 5、折流板的選擇、折流板的選擇 折流板有弓型和圓型兩種折流板有弓型和圓型兩種, ,弓型分單弓弓型分單弓, ,雙弓雙弓, ,三弓三種三弓三種, ,高度為直徑的高度為直徑的20-4520-45, ,折流板間距折流板間距不應(yīng)小于圓筒內(nèi)徑的五分之一不應(yīng)小于圓筒內(nèi)徑的五分之一, ,

13、且不小于且不小于50mm50mm。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 14三、管殼式換熱器設(shè)計(jì)中有關(guān)參數(shù)的確定三、管殼式換熱器設(shè)計(jì)中有關(guān)參數(shù)的確定 1 1、傳熱系數(shù)、傳熱系數(shù)K:K-AK:K-A給熱給熱校核校核K K。 2 2、傳熱面積、傳熱面積A:A:應(yīng)比計(jì)算值大應(yīng)比計(jì)算值大10-2010-20。 3 3、污垢熱阻系數(shù)、污垢熱阻系數(shù)R RS S : :盡可能引用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。盡可能引用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 4 4、傳熱壁溫與定性溫度、傳熱壁溫與定性溫度: :壁溫決定定性溫度。壁溫決定定性溫度。 5 5、流速選擇、流速選擇: :參照常用速度范圍參照常用速度范圍, ,高振動(dòng)耗能。高振動(dòng)耗能。 6 6、流體進(jìn)、出口溫度的確定、

14、流體進(jìn)、出口溫度的確定: :冷卻水進(jìn)、出冷卻水進(jìn)、出 溫升溫升5-105-10。 *設(shè)計(jì)概論化工制圖 15四、管殼式換熱器的選用四、管殼式換熱器的選用 1 1、標(biāo)準(zhǔn)換熱器型號(hào)的表示方法、標(biāo)準(zhǔn)換熱器型號(hào)的表示方法 AES500-1.6-54-6/25-4IAES500-1.6-54-6/25-4I 2 2、標(biāo)準(zhǔn)換熱器的選用程序、標(biāo)準(zhǔn)換熱器的選用程序 1) 1)確定基本參數(shù)確定基本參數(shù): :流量流量, ,溫度溫度, ,壓力壓力, ,物性數(shù)據(jù)。物性數(shù)據(jù)。 2)2)選擇換熱器類型選擇換熱器類型 3)3)確定流體在空間的流向確定流體在空間的流向 4)4)計(jì)算定性溫度及在該溫度下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算定性溫度

15、及在該溫度下的有關(guān)物性數(shù)據(jù) 5) 5)計(jì)算熱負(fù)荷計(jì)算熱負(fù)荷 6) 6)選用傳熱系數(shù)選用傳熱系數(shù)K K值或計(jì)算值或計(jì)算K K值值 7) 7)計(jì)算有效平均溫差計(jì)算有效平均溫差 8)8)計(jì)算所需傳熱面積計(jì)算所需傳熱面積:10-20:10-20的安全系數(shù)的安全系數(shù) 9) 9)確定所需設(shè)備臺(tái)數(shù)確定所需設(shè)備臺(tái)數(shù): :根據(jù)傳熱面積確定設(shè)備臺(tái)數(shù)。根據(jù)傳熱面積確定設(shè)備臺(tái)數(shù)。 10) 10)計(jì)算壓力降計(jì)算壓力降: :在工藝允許范圍內(nèi)。在工藝允許范圍內(nèi)。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 16五、管殼式換熱器的工藝設(shè)計(jì)五、管殼式換熱器的工藝設(shè)計(jì) 1 1、計(jì)算定性溫度、查出定性溫度下有關(guān)物性、計(jì)算定性溫度、查出定性溫度下有關(guān)物性數(shù)據(jù)

16、。數(shù)據(jù)。 2 2、計(jì)算熱負(fù)荷、計(jì)算熱負(fù)荷Q Q 3 3、確定在空間的流向、確定在空間的流向 4 4、計(jì)算有效平均溫差、計(jì)算有效平均溫差 5 5、選取傳熱系數(shù)或假設(shè)一個(gè)傳熱系數(shù)、選取傳熱系數(shù)或假設(shè)一個(gè)傳熱系數(shù)K K值值 6 6、計(jì)算傳熱面積、計(jì)算傳熱面積 7 7、由傳熱面積初定設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸、由傳熱面積初定設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸 1)1)選用換熱管規(guī)格選用換熱管規(guī)格, ,算出換熱管總長(zhǎng)。算出換熱管總長(zhǎng)。 2) 2)確定換熱管段長(zhǎng)確定換熱管段長(zhǎng), ,求出換熱管數(shù)。求出換熱管數(shù)。 3) 3)已知管程流量已知管程流量, ,確定管程流速。確定管程流速。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 17 4)4)確定管子排列形式確定管子排列形

17、式, ,定管心距定管心距, ,求出殼內(nèi)徑求出殼內(nèi)徑, ,并圓整。并圓整。 5) 5)確定折流板的形式確定折流板的形式, ,規(guī)格規(guī)格, ,板間距板間距, ,數(shù)量數(shù)量, ,拉桿位置。拉桿位置。 6) 6)確定實(shí)際換熱管數(shù)確定實(shí)際換熱管數(shù), ,驗(yàn)證流速是否符合要求。驗(yàn)證流速是否符合要求。 7) 7)計(jì)算殼程流通面積計(jì)算殼程流通面積, ,驗(yàn)證殼程流速。驗(yàn)證殼程流速。 8) 8)計(jì)算初定設(shè)備管計(jì)算初定設(shè)備管, ,殼程流體的給熱系數(shù)。殼程流體的給熱系數(shù)。 9) 9)選取管選取管, ,殼程的污垢熱阻系數(shù)。殼程的污垢熱阻系數(shù)。 10) 10)計(jì)算初定設(shè)備的傳熱系數(shù)。計(jì)算初定設(shè)備的傳熱系數(shù)。 11) 11)計(jì)算

18、傳熱面積計(jì)算傳熱面積,10-20,10-20的安全系數(shù)。的安全系數(shù)。 12) 12)確定換熱器的進(jìn)確定換熱器的進(jìn), ,出口尺寸。出口尺寸。 13) 13)計(jì)算管計(jì)算管, ,殼程壓力降。殼程壓力降。 14) 14)確定膨脹節(jié)的形式。確定膨脹節(jié)的形式。 15) 15)確定支坐確定支坐, ,前端管箱前端管箱, ,后端結(jié)構(gòu)后端結(jié)構(gòu), ,殼體法蘭等。殼體法蘭等。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 18 塔設(shè)備是一種應(yīng)用極為廣泛的氣液，液塔設(shè)備是一種應(yīng)用極為廣泛的氣液，液液傳質(zhì)設(shè)備，主要應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等行液傳質(zhì)設(shè)備，主要應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等行業(yè)中的吸收、精餾、萃取等工段。業(yè)中的吸收、精餾、萃取等工段。 第四節(jié)第四節(jié) 塔設(shè)

19、備的選型及其工藝設(shè)計(jì)塔設(shè)備的選型及其工藝設(shè)計(jì)*設(shè)計(jì)概論化工制圖 19填料塔填料塔在圓柱形殼體內(nèi)裝填一定高度的填料，在圓柱形殼體內(nèi)裝填一定高度的填料，液體經(jīng)塔頂噴淋裝置均勻分布于填料層液體經(jīng)塔頂噴淋裝置均勻分布于填料層頂部上，依靠重力作用沿填料表面自上頂部上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流經(jīng)填料層后自塔底排出；氣體則而下流經(jīng)填料層后自塔底排出；氣體則在壓強(qiáng)差推動(dòng)下穿過(guò)填料層的空隙，由在壓強(qiáng)差推動(dòng)下穿過(guò)填料層的空隙，由塔的一端流向另一端。氣液在填料表面塔的一端流向另一端。氣液在填料表面接觸進(jìn)行質(zhì)量、熱量交換，兩相的組成接觸進(jìn)行質(zhì)量、熱量交換，兩相的組成沿塔高連續(xù)變化。沿塔高連續(xù)變化。 溶劑填料塔

20、氣體散裝填料塑料鮑爾環(huán)填料規(guī)整填料 塑料絲網(wǎng)波紋填料 *設(shè)計(jì)概論化工制圖 20板式塔板式塔在圓柱形殼體內(nèi)按一定間距水平設(shè)置若在圓柱形殼體內(nèi)按一定間距水平設(shè)置若干層塔板，液體靠重力作用自上而下流干層塔板，液體靠重力作用自上而下流經(jīng)各層板后從塔底排出，各層塔板上保經(jīng)各層板后從塔底排出，各層塔板上保持有一定厚度的流動(dòng)液層；氣體則在壓持有一定厚度的流動(dòng)液層；氣體則在壓強(qiáng)差的推動(dòng)下，自塔底向上依次穿過(guò)各強(qiáng)差的推動(dòng)下，自塔底向上依次穿過(guò)各塔板上的液層上升至塔頂排出。氣、液塔板上的液層上升至塔頂排出。氣、液在塔內(nèi)逐板接觸進(jìn)行質(zhì)量、熱量交換，在塔內(nèi)逐板接觸進(jìn)行質(zhì)量、熱量交換，故兩相的組成沿塔高呈階躍式變化。故

21、兩相的組成沿塔高呈階躍式變化。板式塔溶劑氣體DJ 塔盤 新型塔板、填料*設(shè)計(jì)概論化工制圖 21一一、塔設(shè)備的性能比較、塔設(shè)備的性能比較 1 1、填料塔、填料塔: :填料為拉西環(huán)填料為拉西環(huán), ,鮑爾環(huán)鮑爾環(huán), ,環(huán)環(huán), ,網(wǎng)網(wǎng) 2 2、板式塔、板式塔: :泡罩塔泡罩塔, ,篩板塔篩板塔, ,浮閥塔浮閥塔, ,小直徑小直徑, ,小壓降。小壓降。二、塔設(shè)備的選型要求二、塔設(shè)備的選型要求 1 1、要求：生產(chǎn)能力大，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。、要求：生產(chǎn)能力大，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。 2 2、盡量滿足主要方面的要求、盡量滿足主要方面的要求三、塔設(shè)備的精餾、冷凝、再沸器方案的設(shè)計(jì)三、塔設(shè)備的精餾、冷凝、再沸

22、器方案的設(shè)計(jì) 1 1、精餾方案的設(shè)計(jì)、精餾方案的設(shè)計(jì) 1)1)能源利用好能源利用好, ,單耗低。單耗低。 2) 2)盡量降低設(shè)備投資。盡量降低設(shè)備投資。 3) 3)保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 22AAABCDBCAAAAABCDABCDABCDABCDDDDDDDDDDBBBBBBBBBCCCCCCCCCCAAAABBBCC)5()4() 1 ()3()2(*設(shè)計(jì)概論化工制圖 23 2 2、冷凝方案的設(shè)計(jì)、冷凝方案的設(shè)計(jì) 1) 1)整體式整體式 2) 2)自流式自流式 3) 3)強(qiáng)制循環(huán)式強(qiáng)制循環(huán)式 3 3、再沸器方案的設(shè)計(jì)、再沸器方案的設(shè)計(jì) 1) 1)立式立式

23、再沸器再沸器 2) 2)臥式臥式再沸器再沸器 3) 3)插入式插入式再沸器再沸器 4) 4)強(qiáng)制循環(huán)式強(qiáng)制循環(huán)式再沸器再沸器 5) 5)特殊溢流裝置特殊溢流裝置再沸器再沸器*設(shè)計(jì)概論化工制圖 24四、四、塔設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)塔設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)1 1、填料塔、填料塔的工藝設(shè)計(jì)的工藝設(shè)計(jì) 1)1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù): :溫度溫度, ,壓力壓力, ,氣液相密度氣液相密度, ,擴(kuò)散系數(shù)。擴(kuò)散系數(shù)。 2) 2)選擇填料選擇填料 3) 3)確定操作速度確定操作速度: :為泛液速度的為泛液速度的60-8060-80 4) 4)計(jì)算塔徑計(jì)算塔徑: :圓整為公稱直徑。圓整為公稱直徑。 5) 5)校核校核: :噴淋密度噴

24、淋密度, ,填料表面濕潤(rùn)率。填料表面濕潤(rùn)率。 6) 6)計(jì)算壓降計(jì)算壓降 7) 7)計(jì)算填料層高計(jì)算填料層高 8) 8)確定填料的分段數(shù)確定填料的分段數(shù), ,填料的裝卸形式。填料的裝卸形式。 9) 9)計(jì)算柵板結(jié)構(gòu)計(jì)算柵板結(jié)構(gòu), ,噴淋裝置噴淋裝置, ,再分配器再分配器, ,除霧器。除霧器。 10) 10)計(jì)算進(jìn)出口接管直徑計(jì)算進(jìn)出口接管直徑*設(shè)計(jì)概論化工制圖 252 2、浮閥塔的工藝設(shè)計(jì)、浮閥塔的工藝設(shè)計(jì) 1) 1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù): :溫度溫度, ,壓力壓力, ,密度密度, ,表面張力表面張力, ,粘度。粘度。 2) 2)塔徑計(jì)算塔徑計(jì)算: :推薦用初選塔徑用的算圖推薦用初選塔徑用的算圖

25、3) 3)板面布置設(shè)計(jì)板面布置設(shè)計(jì): :液流型式液流型式, ,降液管及堰尺寸。降液管及堰尺寸。 4) 4)塔板上浮閥布置塔板上浮閥布置: :孔速孔速, ,浮閥個(gè)數(shù)浮閥個(gè)數(shù), ,浮閥布置圖。浮閥布置圖。 5) 5)計(jì)算板壓降計(jì)算板壓降: :干板壓降干板壓降, ,液層阻力液層阻力, ,塔板壓降。塔板壓降。 6) 6)淹塔情況淹塔情況: :降液管液面降液管液面, ,停留時(shí)間停留時(shí)間, ,塔板間距。塔板間距。 7) 7)霧沫夾帶霧沫夾帶: :驗(yàn)算泛點(diǎn)驗(yàn)算泛點(diǎn) 8) 8)確定負(fù)荷的允許上下限確定負(fù)荷的允許上下限 9) 9)計(jì)算進(jìn)出口接管直徑計(jì)算進(jìn)出口接管直徑 10) 10)塔結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)塔結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì):

26、 :除沫器除沫器, ,人孔人孔, ,塔體塔體, ,支坐。支坐。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 26第五節(jié)第五節(jié) 反應(yīng)器的選型及其工藝設(shè)計(jì)反應(yīng)器的選型及其工藝設(shè)計(jì) 一、一、反應(yīng)器的分類及特點(diǎn)反應(yīng)器的分類及特點(diǎn) 1 1、分類分類 1)1)按換熱情況分按換熱情況分: A: A等溫等溫 B B非等溫非等溫 C C絕熱絕熱 2)2)按物料流動(dòng)情況分按物料流動(dòng)情況分: A: A間歇操作攪拌釜間歇操作攪拌釜 B B連續(xù)操連續(xù)操作攪拌釜作攪拌釜 C C連續(xù)操作管式反應(yīng)器連續(xù)操作管式反應(yīng)器 D D串聯(lián)連續(xù)操作攪串聯(lián)連續(xù)操作攪拌釜拌釜 3) 3)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)區(qū)分按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)區(qū)分: : A. A.管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器 B.B.釜式

27、反應(yīng)器釜式反應(yīng)器 C. C.固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器 D.D.流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器*設(shè)計(jì)概論化工制圖 272 2、特點(diǎn)特點(diǎn) 1) 1)釜式反應(yīng)器釜式反應(yīng)器 可連續(xù)可間歇可連續(xù)可間歇, ,可單可單釜釜可多可多釜釜, ,停留時(shí)間停留時(shí)間可長(zhǎng)可長(zhǎng) 可短可短, ,溫度壓力可高可低。溫度壓力可高可低。 2) 2)管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器 傳熱面積大傳熱面積大, ,傳熱系數(shù)高傳熱系數(shù)高, ,流體流動(dòng)快流體流動(dòng)快, ,停留時(shí)停留時(shí)間間短短, ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,耐高溫高壓。耐高溫高壓。 3) 3)固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,操作穩(wěn)定操作穩(wěn)定, ,便于控制便于控制, ,傳熱面積大傳熱面

28、積大, ,傳熱傳質(zhì)系數(shù)高傳熱傳質(zhì)系數(shù)高, ,便于實(shí)現(xiàn)過(guò)程連續(xù)化便于實(shí)現(xiàn)過(guò)程連續(xù)化, ,自動(dòng)化。自動(dòng)化。 4) 4)流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器 傳熱面積大傳熱面積大, ,傳熱傳質(zhì)系數(shù)高傳熱傳質(zhì)系數(shù)高, ,可避免局部過(guò)熱?？杀苊饩植窟^(guò)熱。*設(shè)計(jì)概論化工制圖 28二、二、反應(yīng)器的選擇反應(yīng)器的選擇 1 1、根據(jù)、根據(jù)反應(yīng)器中反應(yīng)物濃度的特點(diǎn)反應(yīng)器中反應(yīng)物濃度的特點(diǎn) A.A.間歇攪拌釜間歇攪拌釜 B.B.管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器 C. C.連續(xù)攪拌釜連續(xù)攪拌釜 D.D.多釜串聯(lián)多釜串聯(lián) 2 2、根據(jù)動(dòng)力學(xué)、根據(jù)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)選擇反應(yīng)器類型特點(diǎn)選擇反應(yīng)器類型 1)1)簡(jiǎn)單反應(yīng)簡(jiǎn)單反應(yīng): : 2) 2)平行反應(yīng)平行反

29、應(yīng) 3) 3)串聯(lián)反應(yīng)串聯(lián)反應(yīng)nACACk 2211nBnABCkCk11nABCk 22nACCk 22nBCCk CBAkk21BACkCABAkk21*設(shè)計(jì)概論化工制圖 29三、攪拌反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)三、攪拌反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì) 1 1、攪拌反應(yīng)釜的基本結(jié)構(gòu)、攪拌反應(yīng)釜的基本結(jié)構(gòu) 1)1)釜體：由筒體和上下封頭組成釜體：由筒體和上下封頭組成 2) 2)換熱裝置：有夾套式和蛇管式換熱裝置：有夾套式和蛇管式 3) 3)攪拌裝置：由馬達(dá)和減速器組成攪拌裝置：由馬達(dá)和減速器組成 4)4)軸封：有機(jī)械式，填料涵式。軸封：有機(jī)械式，填料涵式。 5) 5)工藝接管：進(jìn)料孔，出料孔，人孔，手工藝接管：進(jìn)料孔，

30、出料孔，人孔，手孔，測(cè)溫孔，測(cè)壓孔，防爆孔，安全閥?？?，測(cè)溫孔，測(cè)壓孔，防爆孔，安全閥。 *設(shè)計(jì)概論化工制圖 302 2、反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì) 1) 1)確定操作方式確定操作方式: :連續(xù)連續(xù), ,間歇。間歇。 2) 2)確定確定工藝計(jì)算依據(jù)工藝計(jì)算依據(jù): :生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模, ,反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間, ,裝裝 料系數(shù)操作溫度料系數(shù)操作溫度, ,轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率, ,壓力等。壓力等。 3) 3)收集有關(guān)物性數(shù)據(jù)收集有關(guān)物性數(shù)據(jù): :反應(yīng)物反應(yīng)物, ,生成物物性數(shù)據(jù)。生成物物性數(shù)據(jù)。 4) 4)反應(yīng)釜容積計(jì)算反應(yīng)釜容積計(jì)算: :間歇間歇反應(yīng)釜反應(yīng)釜, ,連續(xù)連續(xù)反應(yīng)釜。反應(yīng)釜。 5) 5)反應(yīng)釜直