化工设备选型及设计计算
化工设备选型及设计计算
化工设备选型及设计计算1. 简介化工设备的选型及设计计算在化工工程设计中起着至关重要的作用。
合理的设备选型和设计计算可以提高生产效率、降低生产成本，同时保证设备的安全运行。
本文将介绍化工设备的选型和设计计算的基本原理和方法。
2. 化工设备选型2.1 设备选型的原则在进行设备选型时，需要考虑以下几个原则：1.工艺要求：设备的选型必须满足工艺流程的要求，包括温度、压力、流量、反应时间等方面。
2.材料的适应性：设备的材料必须能适应工艺介质的性质，包括酸碱性、腐蚀性、温度和压力等。
3.经济性：设备的选型应综合考虑设备的投资和运行成本。
2.2 设备选型的步骤设备选型的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺流程：首先需要确定工艺流程，包括反应过程、分离过程等。
根据工艺流程确定所需的设备种类。
2.评估设备性能：评估设备的性能指标，包括设备的传热效率、传质效率、搅拌效果等。
3.比较不同设备类型：根据设备的性能指标，比较不同种类的设备，选择经济合理且能满足工艺流程要求的设备。
4.考虑设备的维护和运行成本：除了设备的投资成本外，还需要考虑设备的维护和运行成本，包括能耗、人力和维护费用等。
3. 化工设备设计计算3.1 设计计算的目的化工设备的设计计算是为了确定设备的主要参数和尺寸，包括设备的体积、负荷、结构等。
3.2 设计计算的基本原理设备的设计计算是根据工艺流程和设备的选型结果进行的。
根据工艺流程，可以确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
根据设备的选型结果，可以确定设备的尺寸和结构。
3.3 设计计算的步骤设计计算的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺参数：根据工艺流程确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
2.确定设备的尺寸：根据工艺参数和设备选型结果，确定设备的尺寸，如设备的直径、高度等。
3.计算设备的负荷：根据工艺参数和设备的尺寸，计算设备的负荷，包括传热负荷、传质负荷等。
4.设计设备的结构：根据设备的尺寸和负荷，设计设备的结构，包括设备的支撑、连接等。
化工设备设计与选型
化工设备设计与选型化工行业是一个广泛的行业领域，包括石油化工、冶金化工、化学品制造、塑料加工等众多领域。
在化工生产过程中，化工设备的设计和选型起着至关重要的作用，直接影响着生产效率、产品质量和安全性。
本文将就化工设备的设计和选型进行探讨。
一、化工设备设计1. 设计原则在化工设备的设计中，有几个重要的原则需要遵循。
首先是安全性原则，化工设备应具备可靠的安全保护措施，防止事故发生。
其次是可操作性原则，设备的设计应符合操作人员的实际需求，方便操作和维护。
最后是高效性原则，化工设备应设计合理，充分利用能源，提高生产效率。
2. 设计步骤化工设备的设计一般包括以下几个步骤：（1）确定设计目标：根据生产需求和工艺流程确定设备的主要参数，如产量、温度、压力等。
（2）制定设备流程图：根据工艺流程和设备参数，绘制出设备的流程图，明确设备的组成部分和操作顺序。
（3）进行设计计算：根据设备的工作原理和流程图，进行设计计算，包括热力计算、强度计算等，确保设备的设计合理。
（4）绘制设备图纸：根据设计计算结果，绘制设备的详细图纸，包括设备的结构图、布置图、管道图等。
（5）进行方案评审：将设计图纸提交给专业人员进行评审，对设计方案进行优化，确保设备设计符合实际需求。
（6）进行设备制造：经过方案评审后，开始进行设备的制造和安装，确保设备的质量和安全性。
二、化工设备选型1. 选型原则在进行化工设备选型时，需要考虑以下几个原则。
首先是适用性原则，选择的设备应适用于具体的生产工艺和工艺参数。
其次是可靠性原则，选择的设备应具备良好的运行稳定性和可靠性，以确保生产过程的连续性和稳定性。
最后是经济性原则，选择的设备应具备较低的投资和运行成本，以提高生产效益。
2. 选型方法化工设备的选型可以采用以下方法：（1）参考规范和标准：根据行业规范和标准，选择符合要求的设备。
（2）咨询专业人士：咨询专业工程师或设备供应商，了解不同设备的性能和优缺点，进行选择。
化工设备的选型和设计计算
DHY系列液下泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
其他各种类型的泵 （4）屏蔽泵
PBG型管道式 屏蔽泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
其他各种类型的泵 （5）隔膜泵
DBY型电动隔膜泵
QBY气动隔膜泵
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
第五章 化工设备的选型和 分离设备 传质设备 化学反应器
化工设备类型： 标准设备（定型设备） 非标准设备（非定型设备 ）
工艺设备一览表：
序号
设备位号
设备名称及规格
型号
材质
操作参数
单位
数量
重量
来源
备注
温度
压力
选型和工艺设计的原则： 合理性。 先进性。 安全性。 经济性。
§5.1 物料输送设备
§5.1.1 液体输送设备
泵的选择:
（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，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵铭牌或产品说明书上标示的允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上的真空值，而且是在1标准大气压下；水温20摄氏度情况下，进行试验而测定得的。它并没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损失扬程以后，所剩下的那部分数值，它要克服实际地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值的大小是吸水管道的阻力损失扬程，因此，宜采用最短的管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适当配大一些口径的水管，以减管内流速。
§5.1 物料输送设备
化工设备的选型和设计计算
5.2 贮罐
分类
A.立式贮罐 平底平盖系列、平底锥系列底 90°无折边锥形底平盖系列、立式球形封头系列 90°折边锥形底、椭圆形盖系列、立式椭圆封头系列 以上系列适用非易燃易爆、非剧毒化工液体 B.卧式贮罐 卧式无折边球形封头系列 ：适用非易燃易爆、非剧毒 化工液体。P≤0.07MPa 卧式有折边球形封头系列 ：化工液体。P=0.25~4.0MPa
温度、压力和化学性质、物性参数取提有关设备
的负荷、流程中的地位与流程中其他设备的关系
等数据。 ② 设计换热器流程 将换热的工艺流程仔细探讨，以利于充分利用热 量和热流。
③ 设计换热器的材质 根据介质的腐蚀性和其它有关性，按照操作压力、
温度、材料规格和制造价格，合理选择。
④ 选择换热器的类型。
⑤ 确定换热器中冷热流体的流向，根据截体的性质，
叉式装卸车、手动液压装卸车、圆筒搬运车、液压升
降台等，指标：起重重量、升高高度、空载行走速
度等。
C.运输设备 移动式皮带输送机、气垫式输送机、螺旋输送机、 载货电梯等
D.给料设备 电磁振动给料机、振动漏斗等，技术指标：进了 尺寸、激振电动机 型号与功率、激振力等 E.破碎设备
粗碎颚式破碎机、环锤式破碎机、锤式破碎机等。
内热式回转 炉 外热式回转 炉
直立圆筒形炉－垂直燃烧式（底烧）
箱式炉－卧式－水平燃烧式
垂直燃烧式（底烧）
管式炉
卧管（水平管） 水平燃烧式 特殊燃烧式 立式炉 垂直燃烧式（底烧） 立管（垂直管） 水平燃烧式 管式炉特殊燃烧式
冷却塔
干式 直接式 间接式 自然通风 冷却塔分类 湿式 机械通风 抽风式 开放式 逆流式 横流式 逆流式 横流式 鼓风式 －逆流式
第5章 设备的选型和设计计算
化工设备选型方案
化工设备选型方案化工设备选择是化工工程的重要组成部分，对于一个化工项目而言，设备选型的合理性直接关系到整个工程的安全性、可靠性和经济性。
本文将从化工设备选型方案的原则、步骤、注意事项等方面进行介绍。
选型原则化工设备的选型需要遵循以下原则：1.选型应符合化工工程的设计要求。
根据化工工程的数据、工艺流程、操作条件、质量标准等要求，选取符合要求的化工设备。
2.选型需考虑可靠性和安全性。
化工设备的选型应该考虑工作条件、耐腐蚀性、耐压性、密封性以及机械强度等因素，以确保安全可靠。
3.选型需符合经济效益。
选型应从成本、效益、维修、操作、保养等方面综合考虑，最大限度地降低设备和工程成本。
4.选型需考虑适用性。
设备选型应考虑各方面要求的适用性和可行性问题。
同时还应注意其适应面广、型号规格多样化、维修方便等方面的问题。
选型步骤1.定义工艺条件和物料参数。
根据化工工艺流程，明确工艺条件和物料参数，如温度、压力、流量、PH值等。
2.分析设备种类和性能。
根据工艺条件和物料参数，确定符合要求的设备种类、规格和型号，并对其性能进行详细的分析和比较。
3.进行设计计算和验证。
根据所选设备的性能参数，进行设计计算和验证，确保设备选型符合工艺条件和物料参数要求。
4.对比价格和供货周期。
考虑成本和供货周期等因素，综合考虑珍贵金属、国产、进口、原装和代工等选择，最终选择最佳设备。
注意事项1.设备选型应进行全面的分析、对比和评估，不能因为价格的便宜而放弃对设备质量和性能的要求。
2.设备选型应根据实际情况进行具体而细致的考虑，在确保设备质量和性能的情况下，最大程度地降低工程总成本。
3.设备选型应参考专业的标准和规定，避免因买到自封口袋枪锁等假冒伪劣设备而导致工程质量问题。
4.设备选型后，应注重经验总结和管理，建立完善的设备台帐和实施维护计划，确保设备的正常运行和长期发挥其优点。
总结设备选型方案是化工工程中一个非常重要的环节，必须要做到因地制宜，科学选型，严格把关，确保设备选型符合质量、效益、安全、可靠和可行性要求。
吸收塔的设计选型和计算
吸收塔的设计选型和计算吸收塔是一种常见的化工设备，主要用于气体或液体物质的吸收和分离。
设计选型和计算是吸收塔设计过程中的重要环节，本文将对吸收塔的设计选型和计算进行详细介绍。
一、吸收塔的设计选型吸收塔的设计选型是根据工艺要求和操作条件来确定的。
在进行设计选型时，需要考虑以下几个方面：1. 工艺要求：根据需要吸收的物质性质和组成、吸收效率要求等，确定吸收塔的设计参数。
例如，选择适当的填料材料、塔径、塔高等。
2. 流体性质：吸收塔的设计选型还需要考虑流体的性质，包括流体的流量、温度、压力等。
根据流体性质选择适当的吸收剂和溶质。
3. 塔内流体分布：吸收塔内流体的分布对吸收效果有很大影响。
设计时需要考虑塔顶和塔底的液相和气相分布，以及填料层的布置方式。
4. 塔型选择：吸收塔的塔型有很多种，常见的有板式塔、填料塔、喷淋塔等。
选择适当的塔型可以提高吸收效率和操作性能。
二、吸收塔的计算吸收塔的计算是为了确定塔的尺寸和操作参数，以满足设计要求。
吸收塔的计算主要包括以下几个方面：1. 塔径计算：根据流体的流量和操作要求，计算出吸收塔的塔径。
塔径的大小直接影响到液相和气相的接触效果和传质速率。
2. 塔高计算：根据吸收效率、塔径和填料性能等因素，计算出吸收塔的塔高。
塔高的大小决定了流体在塔内停留的时间，对传质效果有重要影响。
3. 填料计算：选择合适的填料材料，并根据填料的性能参数，计算填料层的高度和填料比表面积。
填料的选择和布置对吸收效果有重要影响。
4. 液相和气相流速计算：根据液相和气相的流量和流速要求，计算出液相和气相的流速。
流速的大小会影响到液相和气相的接触程度和传质速率。
5. 塔内压降计算：根据流体的性质和操作要求，计算出吸收塔的压降。
压降的大小对塔的能耗和操作费用有影响。
吸收塔的设计选型和计算是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多个因素。
合理的设计选型和计算可以提高吸收塔的吸收效率和操作性能，降低能耗和成本。
(完整word版)设备设计与选型
设备设计与选型7.1全厂设备概况及主要特点全厂主要设备包括反应器6台，塔设备3台，储罐设备8台,泵设备36台，热交换器19台,压缩机2台，闪蒸器2台，倾析器1台，结晶器2台，离心机1台，共计80个设备。
本厂重型机器多，如反应器、脱甲苯塔、脱重烃塔，设备安装时多采用现场组焊的方式.在此，对反应器、脱甲苯塔等进行详细的计算，编制了计算说明书。
对全厂其它所有设备进行了选型，编制了各类设备一览表（见附录）.7。
2反应器设计7.2.1概述反应是化工生产流程中的中心环节，反应器的设计在化工设计中占有重要的地位。
7.2。
2反应器选型反应器的形式是由反应过程的基本特征决定的，本反应的的原料以气象进入反应器，在高温低压下进行反应,故属于气固相反应过程。
气固相反应过程使用的反应器,根据催化剂床层的形式分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器。
1、固定床反应器固定床反应器又称填充床反应器,催化剂颗粒填装在反应器中,呈静止状态，是化工生产中最重要的气固反应器之一。
固定床反应器的优点有：①反混小②催化剂机械损耗小③便于控制固定床反应器的缺点如下：①传热差,容易飞温②催化剂更换困难2、流化床反应器流化床反应器，又称沸腾床反应器。
反应器中气相原料以一定的速度通过催化剂颗粒层，使颗粒处于悬浮状态，并进行气固相反应.流态化技术在工业上最早应用于化学反应过程。
流化床反应的优点有：①传热效果好②可实现固体物料的连续进出③压降低流化床反应器的缺点入下：①返混严重②对催化剂颗粒要求严格③易造成催化剂损失3、移动床反应器移动床反应器是一种新型的固定床反应器，其中催化剂从反应器顶部连续加入，并在反应过程中缓慢下降，最后从反应器底部卸出.反应原料气则从反应器底部进入,反应产物由反应器顶部输出，在移动床反应器中,催化剂颗粒之间没有相对移动，但是整体缓慢下降，是一种移动着的固定床，固得名。
本项目反应属于低放热反应，而且催化剂在小试的时候曾连续运行1000小时不发生失活，所以为了最大限度的发挥催化剂高选择性和高转化率的优势,减少催化剂损失，流程的反应器采用技术最成熟的固定床反应器。
化工设备设计及计算
一般化工设备的设计及其计算编辑：二00四年＋月＋八日1 目录1、目录-----------------------------------------------22、筒体和封头设计的参数选择---------------------------3 （一）、设计压力P---------------------------------3 （二）、设计温度T---------------------------------3 （三）、许用应力σ和安全系数n-------------------4 （四）、焊接接头系数----------------------------6 （五）、壁厚附加量C------------------------------7 （六）、直径系列与钢板厚度-------------------------7 （七）、最小壁厚-----------------------------------83、筒体与封头的设计及计算-----------------------------9 （一）、受内压薄壁园筒的计算公式-------------------9 （二）、半球形封头的计算公式（凹面受压）----------11 （三）、椭圆形封头的壁厚计算----------------------11 （四）、锥形封头的壁厚计算------------------------13 （五）、平板封头的壁厚计算------------------------134、化工计算公式及举例--------------------------------16 （一）、热位移和热--------------------------------16 （二）、热应力产生的轴向推力----------------------16 （三）、流体管径的计算----------------------------17 （四）、流体管子壁厚计算--------------------------18 （五）、泵的功率和效率计算------------------------195、传热学的有关公式及举例----------------------------21 （一）、热量衡算----------------------------------21 （二）、传热方程式--------------------------------26 （三）、传热温度差--------------------------------27 （四）、导热方程式和导热系数----------------------30 （五）、给热方程式和给热系数----------------------34 （六）、传热系数----------------------------------40 （七）、污垢热阻----------------------------------48 （八）、管路与设备的热损失和热绝缘----------------50 （九）、加热、冷却和冷凝--------------------------54 （＋）、蒸发--------------------------------------646、有关参数------------------------------------------75 2 一般化工设备计算公式及举例筒体和封头设计的参数选择一、设计压力P 设计压力是容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于正常工作情况下容器顶部可能达到的最高压力。
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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
4.1 概述
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
他一些要求。再由化工设备专业进行机械设计，由有关工厂制造。
二、化工设备工艺设计的成果的表达： 1、设备一览表； 2、设备工艺条件图或设备总图。
4.1 概述
三、化工设备选型和工艺设计的原则：
(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。
(2)先进性 要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、效率等要尽可能达到 先进水平。
(3)安全性 要求安全可靠、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，劳动强度小，尽量避免高温高压高 空作业，尽量不用有毒有害的附件附料。
4.1 概述
(4)经济性 设备投资省，易于加工、维修、更新少，没有特殊的维护要求，运行费 用少。引进先进设备，考察设备性价比，考虑是否易于被国内消化吸收和改进利 用。
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
4.2 标准设备的选择
4.1 泵的选型
4.2 标准设备的选择
单级离心泵
立式轴流泵
水环真空泵
齿轮泵
4.2 标准设备的选择
泵的用步骤
(1)确定泵的型式 依据物料的性质如温度、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。例如 ：水—清水泵，卤水—化工泵。油类— —油泵等等；流量大而扬程不高时可选用单级离心泵；流量不大而扬程高的宜 选往复泵或多级离心泵；输送有腐蚀性介质，选耐腐蚀泵；输送昂贵液体、剧 毒或具有放射性能的液体选用完全不泄漏、无轴封的屏蔽泵；当要求精确进料 时应选用计量泵或柱塞泵等。
要符合公路、铁路、水运的运输规定
4.2 标准设备的选择
一、定型设备的选择方法及原则
根据物料性质、工艺要求、使用环境等等确定设备的形式 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
4.2 标准设备的选择
(2)确定选泵的流量和扬程 ①流量的确定和计算 选泵时以最大流量为基础。如果数据是正常流量，则应在
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 先计算出所需要的扬程，即用来克服两端容器的位能差， 两端容器上静压力差，两端全系统的管道、管件和装置的阻力损失，以及两 端(进口和出口)的速度差引起的动能差。扬程值用柏努利方程计算，用米液柱 表示。计算出的扬程一般要放大5％—10％。
4.2 标准设备的选择
(5)校核泵的轴功率。 泵的样本上给定的功率和效率都是用清水试验出来的，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。
(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。
4.3 非标标准设备的工艺设计
非标设备的设计程序
（1）工艺流程上确定设备的类型：例如真空制盐需要蒸发设备、固液分离设备等； （2）确定设备材质 （3）汇集设计条件：根据物料衡算和热量衡算，确定设备负荷、转化率和效率要
（5）设计设备的基本尺寸：确定基本外形尺寸，如外径、高度、搅拌器主要尺寸 等；确定设备的各种工艺附件，如进出料口、排料装置等；
4.3 非标标准设备的工艺设计
（6）向设备制造设计(机械设计)专业提出设计条件如材质、温度、压力、装载系 数、运转周期、维修安装要求和设备开口、支承等等和设备草图，由设备设计 专业人员根据各种规范进行机械设计、强度设计和检验，提出施工图等。
精品文档
本章主要内容 4.1 概述 4.2 标准设备的选型 4.3 非标设备的设计计算 4.4 非标设备工艺条件图的绘制
本章重点： 泵的选型 贮槽的设计、蒸发器选型及设计 非标设备工艺条件图的绘制
4.1 概述
化工设备是组成化工装置的基本单元，是 指在化工生产中常用的泵、风机、罐、釜、塔器、 换热器、贮槽(罐)等。
4.2 标准设备的选择
(3)确定泵的安装高度。——计算
(4)确定泵的台数和备用。一般只设一台泵，在特殊情况下，也可采用两（多） 台泵同时串联或并联操作。输送泥浆或含有固体颗粒及其他杂质的泵和一些 重要操作岗位用泵应设有备用泵。对于大型的连续化流程，可适当提高泵的 备用率，而对于间歇操作，泵的维修简易，操作很成熟的常常不考虑备用泵。
（7）汇总列出设备一览表。
4.3 非标标准设备的工艺设计
4.3.1 贮槽的选型及设计
化工生产中原料、中间物料、产品都需要贮存。用于气体、液体的容积设备， 国内己形成了系列标准。
贮槽设计方法：
（1）汇集工艺设计数据 包括物料衡算和热量衡算，贮存物料的温度、压 力、最高使用温度、最低使用温度，腐蚀性、毒性、蒸汽压、压力，最大 使用进出量、贮罐的工艺方案等。
求，确立设备的工艺操作条件如温度、压力、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 非标标准设备的工艺设计
（4）选定设备的基本结构型式 根据各类设备的性能、使用特点和适用的范围， 依据各类规范、样本和说明书、进行权衡比较，确定该设备的基本结构型式。 例如确定是用重力沉降、离心沉降等等；
① 标准设备（定型设备）：是成批按系列生产的，并可以
从设备生产厂家买到，可以从产品目录或样本中查阅其
化
规格及牌号。例如：泵、风机、离心机等。
工
设
备
பைடு நூலகம்
分
② 非标设备（非定型设备）：是化工过程中需要专门设计
类
的特殊设备。例如蒸发器、塔器等。
4.1 概述
一、化工设备工艺设计的任务： 对于标准设备：根据工艺要求，计算并选择某种型号，以便订货。 对于非标设备：根据根据工艺要求，通过工艺计算，提出型式、材料、尺寸和其