设备设计和选型与车间布置
车间设计规范
车间设计规范车间设计是指在进行生产和经营活动的工厂、车间和生产线的建造和装修过程。
一个合理的车间设计可以提高生产效率，提升员工工作环境，降低生产成本，保证产品质量。
为了使车间设计符合规范要求，下面是一些常见的车间设计规范，以供参考。
一、车间布局规范1. 根据生产工艺流程合理布置生产线和设备。
2. 设立合适的物料存储区域，并按物料种类进行分区。
3. 根据生产节拍，合理划分工作岗位和作业区域。
4. 设立合适的通道和出入口，方便物料和人员的进出。
5. 配置足够的照明设备，确保车间通风良好。
6. 设置紧急出口和紧急设施，保障员工安全。
二、设备选型与布置规范1. 选择符合国家相关标准的设备，并保证其质量和性能。
2. 根据车间的生产需求，选择合适的设备数量和规格。
3. 设备之间应保持适当的距离，方便维修和保养。
4. 设备的工作区域应设有合适的防护措施，确保员工的安全。
三、通风与除尘规范1. 车间必须配备足够的通风设备，确保空气的流通与清新。
2. 对于有粉尘、废气等产生的车间，应配置相应的除尘设备。
3. 各个生产车间之间需要设立有效的隔离措施，防止异味交叉污染。
四、环境保护规范1. 车间应设有废气、废水、废渣和噪音等污染排放设施，确保不影响环境。
2. 要进行垃圾分类和处理，保持车间环境整洁。
3. 合理使用能源和水资源，提倡节约环保观念。
五、防火与安全规范1. 配置各种消防器材，如灭火器、消防栓等。
2. 明确车间内的禁火区域，加强对易燃物品的管理。
3. 布置标识和逃生指示，确保员工在紧急情况下能够迅速撤离。
4. 安装安全防护设施，如防护栏杆、护眼设备等，减少工伤事故的发生。
六、设备维护与保养规范1. 做好设备的定期维护保养工作，确保设备的正常运转。
2. 对设备进行定期检查，判断是否存在故障或潜在问题。
3. 设立合适的维修工区，配备必要的工具和备品备件。
4. 建立设备保养记录和故障解决记录，便于后期的分析和改进。
设备的设计与选型
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第二节 专业设备的设计与选型
• 一、专业设备设计与选型的依据 • 二、专业设备设计与选型的程序和
内容 • 三、计算选型实例
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一、专业设备设计与选型的依据
1、工艺计算结果 成品量、物料量、汽、水、空气、冷耗量
2、工艺操作的最适外部条件 温度、压力、真空度等
Δt1=32-20=12 (℃ )
Δt2=32-27=(5℃)
Δtm=8 (℃ ) P118
换热面积(牛顿传热定律公式）
A=Q/(K×Δtm) =4.18×6000×440/(4.18×500×8)
=660(m2）
每m3发酵液每小时传给冷却器的最大热量 4.18×6000kJ/(m3h)
竖式列管式换热器K=4.18×500kJ/(m3h ℃) 精选ppt
面积
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二、发酵设备设计与选型的内容（12）
（7）设备的传动搅拌和动力消耗的计算。 （8）设备结构的工艺设计。 （9）支撑方式的计算选型。 （10）壁厚的计算选择。 （11）材质的选择和用量的计算。 （12）其他特殊情况的考虑。
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三、计算选型实例
• 对发酵产品要充分了解。产品之间差异大 生产特点、原料性质来源、现阶段生产水平 可能达到的技术经济指标、有效生产天数、 各个环节生产周期
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（6）搅拌轴功率的计算
修正的迈凯尔（Michel.B.J)公式求搅拌功率， 并由此选择电机。 淀粉水解糖低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。 1、计算Rem 2、计算不通气时搅拌功率P0 3、计算通气时的搅拌功率Pg 4、求电机功率 谷氨酸发酵按1kW/m3发酵醪，550m3装440m3 取功率大于440kW的电机
车间建设方案
车间建设方案1. 引言本文档旨在提供一份车间建设方案，为组织提供一个完整的车间建设方案，以确保高效的生产和工作环境。
本方案对车间进行了细致的规划和设计，包括车间布局、设备选购、工作流程等内容。
2. 车间布局车间布局是车间建设的首要任务之一，合理的布局能够提高工作效率并减少生产过程中的浪费。
以下是我们提出的车间布局方案：2.1 生产区域生产区域是车间的核心区域，应该根据生产过程的流程来进行布置。
建议按照车间工序的先后顺序进行排列，以便于材料流动和工人的操作。
2.2 储存区域储存区域应该被放置在生产区域的附近，以方便取材和投料。
储存区域应该设置合理的货架和储物柜，以保持材料的整洁和有序。
2.3 办公区域办公区域是车间管理人员工作的地方，应该位于车间的一侧，并与生产区域隔离开来，以便于管理人员进行工作和监控生产情况。
3. 设备选购车间建设需要选购适合生产需求的设备和工具，以下是我们建议的设备选购方案：3.1 生产设备根据生产需求，我们建议选购以下生产设备：•生产线设备：根据产品的工艺流程选择适当的生产线设备。
•机械设备：根据生产规模和技术要求，选购适宜的机械设备，如数控机床、注塑机等。
•检测设备：选购适当的检测设备，以保证产品质量。
3.2 辅助设备为了提高工作效率和组织的整体管理水平，我们建议选购以下辅助设备：•仓储设备：包括货架、储物柜等，用于储存和管理材料和成品。
•物料搬运设备：如起重机、叉车等，用于方便材料的搬运和装卸。
•办公设备：包括电脑、打印机等，用于办公工作和管理车间。
4. 工作流程良好的工作流程能够提高生产效率和产品质量，并且减少工作中的浪费。
以下是我们提出的车间工作流程：4.1 材料采购车间应设立专门的采购部门负责材料的采购工作，确保原材料的质量和供给的及时性。
4.2 生产方案根据客户需求和生产能力，制定生产方案并安排生产任务，确保生产进度的准时和工作的有序进行。
4.3 生产过程生产过程中应设立清晰的工艺流程和操作标准，对材料的流动和工人的操作进行有效的控制和监督，以提高工作效率和产品质量。
第五章 车间布置设计
第五章车间布置设计第一节车间布置设计的内容和程序一、车间布置设计的程序、内容及相互关系在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后，进一步的工作就是将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、布置，并用管道将各工段和各设备连接起来。
前者称车间布置，后者称管道布置（配管设计）。
（一）车间布置初步设计车间布置初步设计的最后成果是一组平（剖）面布置图（初）或一只布置模型加有关照片。
（二）车间布置施工图设计车间布置施工图设计的最后成果是最终的车间布置平（剖）面图，这是工艺提供给其他专业的基本设计条件。
它给土建业提供建筑结构的尺寸和标高；设备支脚、操作平台、楼梯、通道、道路的位置与要求；防火、防爆、防腐和物料及设备运输要求。
它给设备设计部门提供容器与换热器的支脚形式与位置，管口方位等。
对电气和仪表专业提供配电室，控制室位置，电器及仪表的安装位置，电缆走向，开关板和仪表屏位置等。
（三）管道布置设计简单的小型车间可以直接在设备图上进行管道布置，一般规模较大和较复杂的车间应在配管模型上进行三度空间的配管。
管道布置的最后成果是：①经过补充和校核的车间布置平（剖）面图，供设备安装；②管道布置图或配管模型加管段图，供管道预制与安装。
二、车间布置设计的内容车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间设备布置。
车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。
设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
在设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。
三、车间布置的依据1．常用的设计规范和规定主要设计规范和规定的名称，详细内容见《化工工艺设计手册》（国家医药管理局上海医药设计院编，化学工业出版社，1986年）及有关的标准和规范。
2.基础资料①对初步设计需要带控制点土艺流程图，对施工图设计需要管道仪表流程图；②物料衡算数据及物料性质（包括原料、中间体、副产品、成品的数量及性质，三废的数据及处理方法）；③设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；④公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料；⑤车间定员表（除技术人员、管理人员、车间化验人员、岗位操作人员外，还包括最大班人数和男女比例的资料）；⑥厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量）。
设备设计、选型与购置管理规程
设备设计与选型、购置管理规程目的：加强设备的前期管理，满足生产工艺和GMP中对设备的有关要求，提高设备的利用率，使资金合理投入。
范围：适用于公司所有生产设备、生产辅助设备、计量器具、检测仪器及设备的设计与选型、购置的综合管理。
责任：设备工程部负责设备的设计、选型，采购部负责设备的购置；公司主管负责人负责对本规程的实施进行监督检查。
内容：1.设备的前期管理是设备全生命周期管理工作的重要组成部分之一，它与设备后期管理共同组成设备管理，是设备全生命周期管理的最重要阶段，然而，设备的后期管理只是一种“被动”式管理，对开发建设期间的不合理设计和不合理施工造成的不良后果往往无法或难以纠正，结果一是给使用和维护带来困难，二是不得不加大设备的运行成本和管理成本，对公司造成永久性的经济损失。
设备的设计与选型情况，可以反映出工厂的先进性和生产的可靠性。
加强设备前期管理，可以对设计缺陷进行弥补，从源头上堵住因不合理设计及安装施工而对设备后期管理造成的困难和损失。
设备前期管理主要是从设备的技术性、经济性、安全性、可靠性、生产效率、使用寿命、可维修性、操作调节方便、灵活等方面进行的预期性管理。
进行设备前期管理，可以防患于未然，在日后设备的长期运行管理中，延长其使用寿命，便于操作维护，为公司赢得经济效益奠定良好的基础。
2.设备的生命周期及描述2.1设备的生命周期图2.1定点：确定设备需要检查的维护点。
2.2定标：制定检查、处理标准。
2.3定期：按点的不同确定检查周期。
2.4定项：检查的项目要明确作出规定，一点也可能有多项。
2.5定人：确定检查人。
2.6定法：确定检查方法和检查手段2.7检查：检查的环境条件，是停机还是运行，设备解体或不解体。
2.8记录：逐点检查，按规定格式认真记录。
2.9处理：检查中对发现的问题进行处理。
2.10分析：对检查记录和处理记录进行定期分析，找出薄弱环节，将分析情况反馈给管理部门。
2.11改进：根据记录和分析的问题，采取改进措施。
工艺设备选型与车间布置设计PPT课件
车间布置的方法
功能布置法
根据生产工艺和产品特点，将设备按照功能 进行分类和排列，便于生产和管理。
流水线布置法
将设备按照流水线的形式进行排列，实现连 续性生产和高效生产。
单元布置法
将设备按照单元的形式进行组合，形成独立 的生产单元，便于生产和管理。
混合布置法
结合功能布置、流水线布置和单元布置的特 点，根据具体情况进行选择和组合。
在关键工艺区域设置紧急停车按钮， 以便在紧急情况下迅速停止设备运转， 降低事故风险。
环保排放要求
01
02
03
废气处理
根据工艺废气的性质选择 合适的废气处理方法，如 活性炭吸附、催化燃烧等， 确保废气达标排放。
废水处理
对工艺废水进行预处理和 深度处理，确保废水达到 国家或地方排放标准。
噪声控制
采取有效的噪声控制措施， 如消音器、隔音罩等，降 低设备运行时的噪声污染。
工艺流程图分析
通过绘制工艺流程图，分析各工序之间的关 系和衔接，找出瓶颈环节和优化点。
设备匹配性分析
根据工艺要求，分析设备的性能和规格是否 满足生产需求，优化设备配置。
工艺参数优化
根据分析结果，调整工艺参数，提高工艺过 程的稳定性和效率。
工艺流程改进
通过改进工艺流程，简化操作步骤，减少不 必要的浪费，提高生产效率。
设备布置与工艺流程的关系
设备布置是工艺流程的物理实现
通过合理的设备布置，实现工艺流程的高效运作，提高生产效率。
设备布置影响工艺流程的顺畅性
合理的设备布置可以减少物料在生产过程中的停滞和等待时间，提高 生产效率。
工艺流程优化推动设备布置的改进
随着工艺流程的不断优化，设备布置也需要相应调整，以适应新的生 产需求。
车间设备布置设计与布置原则
车间设备布置设计与布置原则车间设备布置设计是指根据生产工艺流程和生产任务的需要，合理布置车间内各种设备、设施和工作空间，以提高生产效率和生产质量，降低生产成本，确保生产安全，保证生产计划的顺利实施。
车间设备布置设计的好坏直接关系到企业的生产效率和生产质量，因此，合理的车间设备布置设计是非常重要的。
一、车间设备布置设计的原则1. 合理布局：车间设备布置设计首先要根据生产工艺流程和生产任务的需要，合理布局车间内各种设备、设施和工作空间，使得生产流程顺畅，各道工序之间能够有效衔接，减少生产中的交通、运输和等待时间，提高生产效率。
2. 空间利用：车间内的空间是有限的，因此在车间设备布置设计中要充分利用空间，尽量减少空间浪费，使得车间内的设备和设施布置得更加紧凑，提高生产效率。
3. 安全性：在车间设备布置设计中要充分考虑生产安全，合理布置各种设备和设施，保证生产过程中的安全性，防止事故的发生。
4. 维护方便：车间设备布置设计还要考虑设备的维护和保养，合理布置设备和设施，方便日常的维护和保养，延长设备的使用寿命。
5. 灵活性：车间设备布置设计还要考虑生产工艺的变化和生产任务的调整，布置的设备和设施要具有一定的灵活性，能够适应生产任务的变化。
6. 美观性：车间设备布置设计还要考虑车间的美观性，合理布置设备和设施，使得车间整洁、美观，提高员工的工作积极性。
二、车间设备布置设计的具体要求1. 设备布置要合理：根据生产工艺流程和生产任务的需要，合理布置各种设备和设施，使得生产流程顺畅，减少生产中的交通、运输和等待时间，提高生产效率。
2. 设备布置要安全：合理布置设备和设施，保证生产过程中的安全性，防止事故的发生。
3. 设备布置要整洁：合理布置设备和设施，使得车间整洁、美观，提高员工的工作积极性。
4. 设备布置要方便维护：合理布置设备和设施，方便日常的维护和保养，延长设备的使用寿命。
5. 设备布置要灵活：布置的设备和设施要具有一定的灵活性，能够适应生产任务的变化。
车间布置设计的原则与内容
车间布置设计的原则与内容车间布置设计是指以合理布置、美观整洁、舒适环保为原则，根据车间的功能需求和特点，科学规划和安排车间内设备、工作场所、通道等，以提高工作效率、优化工作环境的一种设计。
下面将从原则和内容两方面详细介绍车间布置设计。
一、车间布置设计的原则：1.安全性原则：车间的布置设计必须优先考虑工人的安全。
合理设置安全出口、应急通道和安全标识等，确保人员和设备的安全。
2.便利性原则：车间内的设备、工作场所和通道的布置应方便操作和管理。
对设备或工作场所的布置要尽量避免盲区，使得操作人员能够便捷地进行工作。
3.效率性原则：车间布置应根据生产工艺流程合理规划，提高生产效率和工作效率。
将生产设备按照生产流程的先后顺序布置，减少不必要的杂乱移动和物料运输。
4.环保原则：车间布置应注重环保，合理安排和利用自然光线和空气流通。
选用环保材料，减少对环境的污染。
5.美观原则：车间布置要注重美观，既要使员工心情愉快，又能提高品牌形象。
通过合理的配色、布局和装饰，创造一个良好的工作氛围。
二、车间布置设计的内容：1.工作区域布置：根据车间的工艺流程和产品特性，合理规划工作区域的布局。
例如，生产线上的工作台、检测仪器、传送带等应按照工艺步骤合理排布，减少运输和等待时间；零部件的存放区域应设立在离生产线近且易取放的位置。
2.走道和通道设计：车间内的走道和通道应根据人员和设备的流动设定，保持通畅、安全。
合理划分安全出口和应急通道，保证人员的安全疏散。
3.照明设计：合理的照明设计能提高员工的工作效率和安全指标。
在车间布置中，应充分利用自然光，减少人工照明的使用。
对于需要人工照明的区域，应选择适合的照明设备，使得光线均匀分布，不过于刺眼或有阴暗死角。
4.通风和空调设计：车间内通风良好，有助于排除有害气体和调节温度。
因此，在车间布置设计中，应根据车间的具体情况安排通风设备和空调设备，使车间内空气流通、温度适宜。
5.设备摆放和工作流程：根据车间的工艺流程，合理安排设备的摆放位置和工作流程，使得设备之间的配合紧密，操作流程顺畅。
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5) 反应器：反应器的类型，进、出口物料的流量、
➢ 通常，在化工厂的建设中，换热器投资约占总投 资的11％，换热器的质量约占化工、炼油装置设 备总质量的40％。
4
按用途分 ➢物料输送及加工设备：泵、压缩机、离
心机、过滤器、干燥器等 ➢换热设备：换热器等 ➢分离设备：结晶器、精馏塔、萃取塔等 ➢反应设备：反应器 ➢储存设备：中转罐、储罐等。
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6.1.2 设备选型和设计的原则：
(1)合理性。 设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流程、生 产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又 能充分发挥设备的能力
➢ 合理地选择和使用换热器可节省投资，降低能耗。
➢ 由于换热设备应用广泛，国家现在已将多种换热 器包括管壳式、板式换热器和石墨换热器系列化， 采用标准图纸进行系列化生产。
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第六章 设备设计和选型与车间布置 本学时主要内容
第二节 定型设备的选用 第三节 非定型设备的选型和设计
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6.2.2 换热设备的设计和选用
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表6-2各种类型泵的黏度适用范围
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2、确定泵的流量和扬程
①流量的确定和计算。选泵时以最大流量为基础。 体积流量，在正常流量的基础上乘以1.1-1.2的安 全系数
②扬程的确定和计算（柏努力方程）。 单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。
泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压 力差。扬程用H表示，单位为米（m）。 安全系数：1.05-1.1
组成、温度和压力，催化剂的种类、规格、数量和 性能参数，反应器的主要尺寸。
6）结晶器：结晶器类型、结构，结晶器进出口物
料流量、组成、温度等，结晶器的主要尺寸、操作 压力等。
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(4)确定标准设备(定型设备)的型号(牌号)和台数 泵、风机、电动机、压缩机、冷冻机、除尘设备、过滤
机、离心机和搅拌器等 (5)对已有标准图纸的设备，确定标准图的图号和型号。
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一、 泵的类型
➢叶片式泵（叶片旋转产生离心力） 离心泵、轴流泵和旋涡泵
流量大，扬程受限
➢容积式泵（往复或旋转产生挤压作用） 活塞泵和回转泵
流量小，扬程大
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表6-1 各种类型泵的特点
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二、 泵的选用与设计程序 1、确定泵型
泵选型中密封问题 ➢ 粘度问题
(2)先进性。 要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、 转化率、收率、效率要尽可能达到先进水平
6
(3)安全性。 安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐
患 (4)经济性。 设备投资省，易于加工、维修、更新，没
有特殊的维护要求，运行费用减少。
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6.1.3 化工设备设计和选型的主要工作
(1)结合工艺流程设计确定化工单元操作所用设备的 类型。
第一节 化工设备选用及设计的一般原则 第二节 定型设备的选用
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第一节 化工设备选用及设计的一般原则
6.1.1 化工设备类型 ✓ 标准设备（定型设备）：按照国家规定的产品标准
成批成系列生产的设备 这类设备可以从产品目录或样本手册中查阅其规格 型号即选型，并可从设备生产厂家直接订购，主要 是选型问题。 ✓ 非标准设备（非定型设备 ） 非定型设备是化工过程需要的专用设备。这类设备 是设计单位根据工艺要求进行工艺计算和机械计算， 并提供设计图纸由设备加工厂制作的。
(2)根据工艺操作条件(温度、压力、介质的性质等) 和对设备的工艺要求确定设备的材质。
(3)通过工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备 的工艺计算确定设备的设计参数。不同类型设备 的设计参数有：
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1)换热器：热负荷，换热面积，冷、热载体的种类，冷、
热流体的流量，温度和压力。
2)泵：流量，扬程，轴功率，允许吸上高度。 3)风机：风量和风压。 4) 塔：进料物料，塔顶产品、塔釜产品的流量、组成和
在选择时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借 鉴成熟经验。
化工过程中大部分是单级水平安装离心泵
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➢ 输送腐蚀介质：耐腐蚀泵 ➢ 输送昂贵、剧毒、或放射性液体：屏蔽泵 ➢ 精确输送：计量泵或柱塞泵 ➢ 输送易汽化液体：低温泵 ➢ 输送高温介质：热油泵 ➢ 输送粘性液体时：根据黏度大小选择 ➢ 输送含有固体液体：考虑晶体破碎，晶浆泵等
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3、确定泵的安装高度
离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度。这个 高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距离。
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4、确定泵的台数和备用率。
➢ 泵的台数，考虑一开一备是合理的，但如为大型泵，一开 一备的配置并不经济，这种情况下可设两台较小的泵供正 常操作使用，另设一台同样大小的泵作备用。
➢ 一般来说，一些重要的泵、在高温操作或其他苛刻条件 下使用的泵，均应设置备用泵，备用率一般取100％，而 在其他情况下连续操作的泵，可考虑用50％的备用率。在 连续操作的大型装置中使用的泵应考虑较大的备用率。
化工设计
第六章 设备设计和选型与车间布置
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本章要求
➢了解化工设备选用及设计的一般原则 ➢掌握定型设备的选用程序(换热器,泵,储罐等) ➢了解非定型设备设计的主要程序( 塔\反应釜) ➢掌握化工设备图的基本内容 ➢掌握车间平立面布置原则及布置图画法
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第六章 设备设计和选型与车间布置 本学时主要内容
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5、 校核泵的轴功率。 泵的样本上给定的功率和效率都是用水试验出来的，输送 介质不是清水时，应考虑密度、粘度等对泵的流量、扬程 性能的影响。
KW
6、选用电动机。
7、填写选泵规格表。
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6.2.2 换热设备的设计和选用
➢ 通常，在化工厂的建设中，换热器投资约占总投 资的11％，换热器的质量约占化工、炼油装置设 备总质量的40％。
换热器、容器、发酵罐等 (6)对非标准设备来说，应向化工设备专业设计人员提出设
计条件和设备草图。明确设备的类型、材质，基本设计参 数，管口、维修、安装要求，支撑要求及其他要求(如防 爆口、人孔、手孔、卸料口、液面计接口等)。 ➢ (7)编制设备一览表。
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第二节 定型设备的选用 6.2.1 泵的选择