化工設(shè)計(jì)4設(shè)備設(shè)計(jì)

1、第一節(jié)第一節(jié) 設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述第二節(jié)第二節(jié) 設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 反應(yīng)器設(shè)計(jì)反應(yīng)器設(shè)計(jì)第四節(jié)第四節(jié) 非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)程序與條件非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)程序與條件第五節(jié)第五節(jié) 化工設(shè)備圖化工設(shè)備圖第三第三 章章 化工設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)化工設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述（一）化工設(shè)備的分類（一）化工設(shè)備的分類（二）設(shè)備設(shè)計(jì)分類（二）設(shè)備設(shè)計(jì)分類（三）設(shè)備設(shè)計(jì)方法與步驟（三）設(shè)備設(shè)計(jì)方法與步驟（一）化工設(shè)備的分類（一）化工設(shè)備的分類q 按標(biāo)準(zhǔn)化可分為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)化可分為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備q 按設(shè)備在生產(chǎn)中所起作用可分為：按設(shè)備在生產(chǎn)中所起作用可分為：反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備 如合

2、成塔、聚合釜、沸騰爐、反應(yīng)器如合成塔、聚合釜、沸騰爐、反應(yīng)器傳質(zhì)設(shè)備傳質(zhì)設(shè)備 如精餾塔、吸收塔、萃取塔、干燥器如精餾塔、吸收塔、萃取塔、干燥器傳熱設(shè)備傳熱設(shè)備 如蒸發(fā)器、熱交換器、結(jié)晶罐如蒸發(fā)器、熱交換器、結(jié)晶罐分離設(shè)備分離設(shè)備 如過濾機(jī)、除塵器如過濾機(jī)、除塵器電力、動(dòng)力設(shè)備電力、動(dòng)力設(shè)備 如電動(dòng)機(jī)、鍋爐如電動(dòng)機(jī)、鍋爐熱能設(shè)備熱能設(shè)備 如熱風(fēng)機(jī)如熱風(fēng)機(jī)流體輸送設(shè)備流體輸送設(shè)備 如離心泵、真空泵如離心泵、真空泵備料設(shè)備設(shè)備備料設(shè)備設(shè)備 如破碎機(jī)、配料機(jī)如破碎機(jī)、配料機(jī)制泠設(shè)備制泠設(shè)備 如氨泠機(jī)如氨泠機(jī)起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備 如皮帶運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)如皮帶運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)（二）設(shè)備設(shè)計(jì)分類（二

3、）設(shè)備設(shè)計(jì)分類1、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型如泵、壓縮機(jī)、過濾機(jī)、離心機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等動(dòng)如泵、壓縮機(jī)、過濾機(jī)、離心機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備經(jīng)過專業(yè)設(shè)備加工廠精心設(shè)計(jì)，已經(jīng)形成力設(shè)備經(jīng)過專業(yè)設(shè)備加工廠精心設(shè)計(jì)，已經(jīng)形成了系列產(chǎn)品，每一系列又分為許多型號(hào)。在設(shè)備了系列產(chǎn)品，每一系列又分為許多型號(hào)。在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，只要計(jì)算出特征尺寸，如泵的流程和揚(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)，只要計(jì)算出特征尺寸，如泵的流程和揚(yáng)程，就可以通過產(chǎn)品目錄選擇合適的設(shè)備。程，就可以通過產(chǎn)品目錄選擇合適的設(shè)備。近年來，隨著發(fā)展，一些非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備如換熱器、近年來，隨著發(fā)展，一些非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備如換熱器、攪拌反應(yīng)釜和旋風(fēng)除塵等也成為該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)攪拌反應(yīng)釜和旋風(fēng)除塵等

4、也成為該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。備。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，又稱之為定型設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，又稱之為定型設(shè)備2、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備q也稱非定型設(shè)備，是需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備也稱非定型設(shè)備，是需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備非標(biāo)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)，就是根據(jù)工藝要求，通過非標(biāo)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)，就是根據(jù)工藝要求，通過工藝計(jì)算，提出型式、材料、尺寸和其他要求。工藝計(jì)算，提出型式、材料、尺寸和其他要求。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)工廠制造造在設(shè)計(jì)非標(biāo)設(shè)備時(shí)，必須遵循設(shè)備設(shè)計(jì)的有關(guān)在設(shè)計(jì)非標(biāo)設(shè)備時(shí)，必須遵循設(shè)備設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，如塔類設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，如塔類設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范（H

5、GJ 211-85）; 高壓化工靜止設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)高壓化工靜止設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范（范（ HGJ 208-35 ）; 中、低壓靜止設(shè)備施工及驗(yàn)中、低壓靜止設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范（收規(guī)范（ HGJ 2O9-83 ）。）。（三）設(shè)備設(shè)計(jì)方法與步驟（三）設(shè)備設(shè)計(jì)方法與步驟1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)與條件、明確設(shè)計(jì)任務(wù)與條件原料（或進(jìn)料）與產(chǎn)品（或出料）的流原料（或進(jìn)料）與產(chǎn)品（或出料）的流量、組成、狀態(tài)（溫度、壓力、相態(tài)等）、量、組成、狀態(tài)（溫度、壓力、相態(tài)等）、物化性質(zhì)、流量波動(dòng)范圍。物化性質(zhì)、流量波動(dòng)范圍。設(shè)計(jì)目的、要求，設(shè)備功能。設(shè)計(jì)目的、要求，設(shè)備功能。公用工程條件，如泠卻水溫度，加熱蒸公用工程條件，如泠

6、卻水溫度，加熱蒸汽壓力，氣溫、濕度等。汽壓力，氣溫、濕度等。其他特殊要求。其他特殊要求。2、調(diào)查待設(shè)計(jì)設(shè)備國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、調(diào)查待設(shè)計(jì)設(shè)備國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、有關(guān)新技術(shù)及專利狀況，設(shè)計(jì)計(jì)算方法等。有關(guān)新技術(shù)及專利狀況，設(shè)計(jì)計(jì)算方法等。4、確定方案、確定方案確定設(shè)備的操作條件，如溫度、壓力等。確定設(shè)備的操作條件，如溫度、壓力等。確定設(shè)備結(jié)構(gòu)型式，評(píng)比各類設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺確定設(shè)備結(jié)構(gòu)型式，評(píng)比各類設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況，選擇高效、可靠的點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況，選擇高效、可靠的設(shè)備型式。設(shè)備型式。確定單元設(shè)備的流程。確定單元設(shè)備的流程。3、收集有關(guān)物料的物性數(shù)據(jù)、腐蝕性質(zhì)等。、

7、收集有關(guān)物料的物性數(shù)據(jù)、腐蝕性質(zhì)等。5、工藝計(jì)算、工藝計(jì)算全設(shè)備物料與能量衡算。全設(shè)備物料與能量衡算。設(shè)備特性尺寸計(jì)算。設(shè)備特性尺寸計(jì)算。 如：精餾設(shè)備的理論級(jí)數(shù)、塔徑、塔高如：精餾設(shè)備的理論級(jí)數(shù)、塔徑、塔高 換熱設(shè)備的傳熱面積換熱設(shè)備的傳熱面積流體力學(xué)計(jì)算。流體力學(xué)計(jì)算。 如流動(dòng)阻力與操作范圍計(jì)算如流動(dòng)阻力與操作范圍計(jì)算6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)q在設(shè)備型式及主要尺寸已定的基礎(chǔ)上，根據(jù)各在設(shè)備型式及主要尺寸已定的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種設(shè)備常用結(jié)構(gòu)，參考有關(guān)資料與規(guī)范，詳細(xì)設(shè)種設(shè)備常用結(jié)構(gòu)，參考有關(guān)資料與規(guī)范，詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)備各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸。計(jì)設(shè)備各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸。如填料塔要設(shè)計(jì)液體分布器、再分布器、

8、填料如填料塔要設(shè)計(jì)液體分布器、再分布器、填料支承、填料壓板和各種接口，各種構(gòu)件的材料選支承、填料壓板和各種接口，各種構(gòu)件的材料選擇、壁厚計(jì)算，塔板、塔盤等的機(jī)械設(shè)計(jì)各種輔擇、壁厚計(jì)算，塔板、塔盤等的機(jī)械設(shè)計(jì)各種輔助結(jié)構(gòu)如支座、保溫支架的設(shè)計(jì)，總裝配圖及零助結(jié)構(gòu)如支座、保溫支架的設(shè)計(jì)，總裝配圖及零件圖繪制，設(shè)備材料表。件圖繪制，設(shè)備材料表。7 7、制造技術(shù)要求與規(guī)范、制造技術(shù)要求與規(guī)范( (一一) )泵的選用與選擇程序泵的選用與選擇程序離心泵類型離心泵類型1 - 泵體；泵體；2 - 泵蓋；泵蓋；3 - 葉輪；葉輪；4 - 軸；軸；5 - 密封環(huán)；密封環(huán)；6 - 葉輪螺母；葉輪螺母；7 - 止動(dòng)墊

9、圈；止動(dòng)墊圈；8 - 軸蓋；軸蓋；9 - 填料壓蓋；填料壓蓋；10 - 填料環(huán)；填料環(huán)；11 - 填料；填料；12 - 懸架軸承部件懸架軸承部件 清水泵（清水泵（B、D、Sh 型）型）廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排水和各種水利工程，也可用于廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排水和各種水利工程，也可用于輸送各種不含固體顆粒的、物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的介質(zhì)。輸送各種不含固體顆粒的、物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的介質(zhì)。單級(jí)單吸式離心清水泵，系列代號(hào)為單級(jí)單吸式離心清水泵，系列代號(hào)為“B”，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 化工生產(chǎn)中常用清水泵、耐腐蝕泵、油泵、化工生產(chǎn)中常用清水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵、液下泵、屏蔽泵等。雜

10、質(zhì)泵、液下泵、屏蔽泵等。1.確定泵型確定泵型 B型泵型泵:單級(jí)單吸懸臂式離心水單級(jí)單吸懸臂式離心水泵泵,泵體和泵蓋都是用鑄鐵制成泵體和泵蓋都是用鑄鐵制成,全系列揚(yáng)程范圍為全系列揚(yáng)程范圍為898m，流，流量范圍為量范圍為4.5360m3/h。 8B29A8 泵吸入口直徑泵吸入口直徑, in英英寸寸,即即825200mm;B 單級(jí)單吸懸臂式離心水單級(jí)單吸懸臂式離心水泵泵;29 泵的揚(yáng)程泵的揚(yáng)程, m;A 該型號(hào)泵的葉輪直徑比該型號(hào)泵的葉輪直徑比基本型號(hào)基本型號(hào)8B29的小一級(jí)的小一級(jí),即基本即基本型號(hào)葉輪第一次切削。型號(hào)葉輪第一次切削。型泵型泵:多級(jí)泵，一般自多級(jí)泵，一般自2級(jí)到級(jí)到9級(jí)，最多可到

11、級(jí)，最多可到12級(jí)。全系列揚(yáng)程范圍為級(jí)。全系列揚(yáng)程范圍為14351m,流量范圍為流量范圍為10.8850m3/h。 150D305150泵吸入口直徑（泵吸入口直徑（mm）；）；D 多級(jí)泵；多級(jí)泵；30 單級(jí)揚(yáng)程單級(jí)揚(yáng)程 m;5 級(jí)數(shù)級(jí)數(shù); 12345671吸入段；吸入段；2中段；中段；3壓出段；壓出段；4軸；軸；5葉輪；葉輪；6導(dǎo)葉；導(dǎo)葉；7軸承部軸承部 D 系列多級(jí)離心泵系列多級(jí)離心泵TSWA 型臥式多級(jí)泵TSWA型臥式多級(jí)泵型臥式多級(jí)泵T 透平式透平式S 單吸泵單吸泵W 介質(zhì)溫度低于介質(zhì)溫度低于80A 第一次更新第一次更新DL 型立式多級(jí)泵Sh型泵：雙吸泵，全系列揚(yáng)程范圍為型泵：雙吸泵，全

12、系列揚(yáng)程范圍為9140m，流，流量范圍為量范圍為12012500m3/h。 6sh96 泵吸入口直徑泵吸入口直徑, in英寸英寸,即即625150mm;sh 雙吸式離心水泵雙吸式離心水泵;9 比轉(zhuǎn)數(shù)被比轉(zhuǎn)數(shù)被10除后的整數(shù)除后的整數(shù);1泵體；泵體；2泵蓋；泵蓋；3葉輪；葉輪；4泵軸；泵軸；5密封環(huán)；密封環(huán)；6軸軸套；套；7軸承；軸承；8連軸器連軸器 S 型單級(jí)雙吸離心泵KSY 雙吸中開式離心泵S、SA、SH型單級(jí)雙吸中開式離心泵CQ 型磁力驅(qū)動(dòng)泵IH 型化工泵耐腐蝕泵（耐腐蝕泵（F型）：型）：輸送腐蝕性化工流體必須選用耐腐蝕泵。輸送腐蝕性化工流體必須選用耐腐蝕泵。耐腐耐腐蝕蝕泵所有與流體介質(zhì)接

13、觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。不同材料泵所有與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。不同材料耐腐蝕性能不一樣，選用時(shí)應(yīng)多加注意。離心耐腐蝕泵有多種系列，耐腐蝕性能不一樣，選用時(shí)應(yīng)多加注意。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號(hào)為其中常用的系列代號(hào)為F。需要特別注意耐腐蝕泵的密封性能，以。需要特別注意耐腐蝕泵的密封性能，以防腐蝕液外泄。操作時(shí)還不宜使耐腐蝕泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或出口閥關(guān)閉防腐蝕液外泄。操作時(shí)還不宜使耐腐蝕泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或出口閥關(guān)閉的情況下空轉(zhuǎn)，以避免泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。的情況下空轉(zhuǎn)，以避免泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。 40FM12640 泵吸入口直徑泵吸入口直徑, mm;F 懸臂

14、式耐腐蝕離心泵懸臂式耐腐蝕離心泵;M 與液體接觸部件材料代號(hào)與液體接觸部件材料代號(hào)(M表示鉻鎳鉬鈦合金鋼表示鉻鎳鉬鈦合金鋼);1 軸封型式代號(hào)軸封型式代號(hào)(1表示單端面密封表示單端面密封)。 F型泵全系列的揚(yáng)程范圍為型泵全系列的揚(yáng)程范圍為15105m,流量范圍為流量范圍為2400m3/h。在。在F后面加一個(gè)字母表示材料代號(hào)后面加一個(gè)字母表示材料代號(hào),以作區(qū)別：以作區(qū)別：H灰口鑄鐵材料，用于輸送濃硫酸?；铱阼T鐵材料，用于輸送濃硫酸。G 高硅鑄鐵材料，用于輸送壓強(qiáng)不高的硫酸或以硫酸高硅鑄鐵材料，用于輸送壓強(qiáng)不高的硫酸或以硫酸為主的混酸。為主的混酸。B 鉻鎳合金鋼材料，用于常溫輸送低濃度的硝酸、氧鉻

15、鎳合金鋼材料，用于常溫輸送低濃度的硝酸、氧化性酸液、堿液和其它弱腐蝕性液體?；运嵋?、堿液和其它弱腐蝕性液體。M 鉻鎳鉬鈦合金鋼材料，最適用于硝酸及常溫的高濃鉻鎳鉬鈦合金鋼材料，最適用于硝酸及常溫的高濃度硝酸。度硝酸。S 聚三氟氯乙烯塑料材料，適用于聚三氟氯乙烯塑料材料，適用于90以下的硫酸、以下的硫酸、硝酸、鹽酸和堿液。硝酸、鹽酸和堿液。 耐腐蝕泵（耐腐蝕泵（F 型）型）油泵（油泵（Y 型）：油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品，型）：油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品，油泵系列代號(hào)為油泵系列代號(hào)為Y。因油類液體具有易燃、易爆的。因油類液體具有易燃、易爆的特點(diǎn)，因此對(duì)此類泵密封性能要求較高。輸送特點(diǎn)，因此對(duì)此

16、類泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時(shí)，還需設(shè)冷卻裝置。一般軸承以上的熱油時(shí)，還需設(shè)冷卻裝置。一般軸承和軸封裝置帶有冷卻水夾套。有單吸和雙吸、單和軸封裝置帶有冷卻水夾套。有單吸和雙吸、單級(jí)和多級(jí)級(jí)和多級(jí)(26級(jí)級(jí)),全系列揚(yáng)程范圍為全系列揚(yáng)程范圍為60603m,流流量范圍為量范圍為6.25500m3/h。 DFAY 型臥式輸油泵100Y1202100 泵吸入口直徑泵吸入口直徑, mm;Y 單吸離心油泵單吸離心油泵; 120 泵的單級(jí)揚(yáng)程泵的單級(jí)揚(yáng)程, m;2 葉輪級(jí)數(shù)。葉輪級(jí)數(shù)。雜質(zhì)泵（雜質(zhì)泵（P P 型）：型）：離心雜質(zhì)泵離心雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污水泵、有多種系列，常分為污水泵、無(wú)

17、堵塞泵、渣漿泵、泥漿泵無(wú)堵塞泵、渣漿泵、泥漿泵等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號(hào)泵殼內(nèi)間流道寬，有的型號(hào)泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。還襯有耐磨材料。液下泵：液下泵：液下泵是一種立式離心泵，整個(gè)泵體液下泵是一種立式離心泵，整個(gè)泵體浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi)，通過一根長(zhǎng)軸，浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi)，通過一根長(zhǎng)軸，由安放在液面上的電機(jī)帶動(dòng)。由于泵體浸沒在由安放在液面上的電機(jī)帶動(dòng)。由于泵體浸沒在液體中，因此軸封要求不高，可用于輸送化工液體中，因此軸封要求不高，可用于輸送化工過程中各種腐蝕性液體。過程中各種腐蝕性液體。 YW YW

18、型液下式排污型液下式排污泵泵ZW ZW 型自吸式排污型自吸式排污屏蔽泵：屏蔽泵：屏蔽泵是一種無(wú)泄漏泵。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪直接固屏蔽泵是一種無(wú)泄漏泵。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪直接固定在電機(jī)的軸上，并置于同一密封殼體內(nèi)?？捎糜谳斔鸵兹级ㄔ陔姍C(jī)的軸上，并置于同一密封殼體內(nèi)?？捎糜谳斔鸵兹家妆?、劇毒或貴重等嚴(yán)禁泄漏的液體。易爆、劇毒或貴重等嚴(yán)禁泄漏的液體。 DFM DFM 型屏蔽泵型屏蔽泵DFPW DFPW 型屏蔽泵型屏蔽泵屏蔽泵屏蔽泵2.確定選泵的流量和揚(yáng)程確定選泵的流量和揚(yáng)程流量的確定和計(jì)算流量的確定和計(jì)算 選泵時(shí)以最大流量為基礎(chǔ)。如果選泵時(shí)以最大流量為基礎(chǔ)。如果數(shù)據(jù)是正常流量，則應(yīng)根據(jù)工藝情況可能出現(xiàn)的波

19、動(dòng)，數(shù)據(jù)是正常流量，則應(yīng)根據(jù)工藝情況可能出現(xiàn)的波動(dòng)，開車和停車的需要等，在正常流量的基礎(chǔ)上乘以開車和停車的需要等，在正常流量的基礎(chǔ)上乘以1.l1.2的安全系效。的安全系效。揚(yáng)程的確定和計(jì)算揚(yáng)程的確定和計(jì)算 揚(yáng)程用柏努利方程計(jì)算，計(jì)算出揚(yáng)程用柏努利方程計(jì)算，計(jì)算出的揚(yáng)程不能作為選泵的依據(jù)，一般要放大的揚(yáng)程不能作為選泵的依據(jù)，一般要放大5%10%。3.確定泵的安裝高度確定泵的安裝高度允許允許氣蝕余量允許允許氣蝕余量 h可由泵的說明書中查到可由泵的說明書中查到允許吸上真空度允許吸上真空度式中式中Hs泵樣本上查到試驗(yàn)條件下允許吸上的真空度泵樣本上查到試驗(yàn)條件下允許吸上的真空度(20,10m水柱水柱)，

20、如果使用條件與此不符，則必須校，如果使用條件與此不符，則必須校正。正。 P0泵操作條件時(shí)液面上方壓強(qiáng)泵操作條件時(shí)液面上方壓強(qiáng),Pa; 10試驗(yàn)條件時(shí)大氣壓試驗(yàn)條件時(shí)大氣壓,m; 操作條件下液體的密度操作條件下液體的密度, kg/ m3 0.24 試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)條件下， 20水飽和蒸汽壓水飽和蒸汽壓,m4.確定泵的臺(tái)數(shù)和備用泵確定泵的臺(tái)數(shù)和備用泵 按泵的操作臺(tái)數(shù)，一般只設(shè)一臺(tái)泵，在特殊情況下，按泵的操作臺(tái)數(shù)，一般只設(shè)一臺(tái)泵，在特殊情況下，也可采用兩臺(tái)泵同時(shí)操作。輸送泥漿或含有固體顆粒也可采用兩臺(tái)泵同時(shí)操作。輸送泥漿或含有固體顆粒及其他雜質(zhì)的泵和一些重要崗位用泵應(yīng)有備用泵。對(duì)及其他雜質(zhì)的泵和一些

21、重要崗位用泵應(yīng)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。慮備用泵。5.校核泵的軸功率。校核泵的軸功率。6.選用電動(dòng)機(jī)選用電動(dòng)機(jī)7.填寫選泵規(guī)格表。填寫選泵規(guī)格表。8. 離心泵的操作離心泵的操作安裝時(shí)，必須使實(shí)際安裝高度小于最大安裝高度，安裝時(shí)，必須使實(shí)際安裝高度小于最大安裝高度，防止氣蝕；防止氣蝕；啟動(dòng)前先灌水，防止氣縛；啟動(dòng)前先灌水，防止氣縛；合閘前先關(guān)出口閘，使電機(jī)在最小功率下啟動(dòng)，合閘前先關(guān)出口閘，使電機(jī)在最小功率下啟動(dòng)，保護(hù)

22、電機(jī)；保護(hù)電機(jī)；停泵時(shí)也先關(guān)出口閘，防止水倒流，葉片反轉(zhuǎn)，停泵時(shí)也先關(guān)出口閘，防止水倒流，葉片反轉(zhuǎn)，并可免去下次啟動(dòng)時(shí)灌水；并可免去下次啟動(dòng)時(shí)灌水；長(zhǎng)期停泵，應(yīng)將泵內(nèi)的水排空。長(zhǎng)期停泵，應(yīng)將泵內(nèi)的水排空。 F型耐腐蝕離心泵性能范圍圖型耐腐蝕離心泵性能范圍圖F型泵的主要參數(shù)型泵的主要參數(shù)( (二二) )如何選擇各種類型的化工泵如何選擇各種類型的化工泵 1.1.硫酸硫酸 作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一，硫酸是用途非常作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對(duì)廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對(duì)材料的腐蝕差別較大，對(duì)于濃度在材料的腐蝕差別較大，對(duì)于濃度在80%80%以上、

23、溫度以上、溫度小于小于8080的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，但它不適合高速流動(dòng)的硫酸，不適用作泵閥的材但它不適合高速流動(dòng)的硫酸，不適用作泵閥的材料；普通不銹鋼如料；普通不銹鋼如304304（0Cr18Ni90Cr18Ni9）、）、316316（0Cr18Ni12Mo2Ti0Cr18Ni12Mo2Ti）對(duì)硫酸介質(zhì)也用途有限。因）對(duì)硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵（鑄造及加此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵（鑄造及加工難度大）、高合金不銹鋼（工難度大）、高合金不銹鋼（2020號(hào)合金）制造。號(hào)合金）制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能，采用襯

24、氟泵（氟塑料具有較好的耐硫酸性能，采用襯氟泵（F46F46）是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。 2. 2.鹽酸鹽酸 決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕（包括各種不銹鋼材料），含鉬高硅鐵也僅可（包括各種不銹鋼材料），含鉬高硅鐵也僅可用于用于5050、30%30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數(shù)非金屬材料對(duì)鹽酸都有良好的耐腐蝕性，大多數(shù)非金屬材料對(duì)鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是輸送鹽酸的最好選擇。等）是輸送鹽酸的最好選擇。 3.3.硝酸硝酸 一般金屬大多

25、在硝酸中被迅速腐蝕一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料，對(duì)常破壞，不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料，對(duì)常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼（如一提的是含鉬的不銹鋼（如316316、316L316L）對(duì)硝酸）對(duì)硝酸的耐蝕性不優(yōu)于普通不銹鋼（如的耐蝕性不優(yōu)于普通不銹鋼（如304304、321321），），有時(shí)甚至不如。而對(duì)于高溫硝酸，通常采用鈦有時(shí)甚至不如。而對(duì)于高溫硝酸，通常采用鈦及鈦合金材料。及鈦合金材料。 4.醋酸醋酸 它是有機(jī)酸中腐蝕性最強(qiáng)的物質(zhì)之一，它是有機(jī)酸中腐蝕性最強(qiáng)的物質(zhì)之一，普通鋼鐵在一切濃

26、度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐蝕，不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料，含鉬的蝕，不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料，含鉬的316不不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對(duì)于高溫高銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對(duì)于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí)，可選濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí)，可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。用高合金不銹鋼或氟塑料泵。 5.堿（氫氧化鈉）堿（氫氧化鈉） 鋼鐵廣泛應(yīng)用于鋼鐵廣泛應(yīng)用于80以下、以下、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100、75%以下時(shí)仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕以下時(shí)仍采用普通鋼鐵，雖然腐

27、蝕增加，但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對(duì)堿液的耐蝕性增加，但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對(duì)堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點(diǎn)，只要介質(zhì)中容許少量與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點(diǎn)，只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對(duì)于高溫堿液多采鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對(duì)于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。6.6.氨（氫氧化氨）氨（氫氧化氨） 大多數(shù)金屬和非金屬在液氨大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水（氫氧化氨）中的腐蝕都很輕微，只有銅及氨水（氫氧化氨）中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。和銅合金不宜使用。7.7.鹽水（海水）鹽水（海水） 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、普通鋼鐵在氯化鈉溶

28、液和海水、咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護(hù)；各咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護(hù)；各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用子而引起局部性腐蝕，通常采用316316不銹鋼較好。不銹鋼較好。 8.醇類、酮類、酯類、醚類醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質(zhì)有常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮類介質(zhì)有丙酮、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮類介質(zhì)有丙酮、丁酮等，酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等，醚類介丁酮等，酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等，醚類介質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等，它們基

29、本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的常用材料均可適用，具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對(duì)多種橡膠有溶解性，在選擇密封是酮、酯、醚對(duì)多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。材料時(shí)避免出錯(cuò)。 （三）選擇示例（三）選擇示例1、離心耐酸泵選擇示例、離心耐酸泵選擇示例選擇條件選擇條件 硝基苯硝基苯1200/m3 進(jìn)料量為進(jìn)料量為30103/h 反應(yīng)器內(nèi)保持反應(yīng)器內(nèi)保持0.1atm（表壓）；管路為不銹鋼管，總長(zhǎng)（表壓）；管路為不銹鋼管，總長(zhǎng)45m,4個(gè)彎頭個(gè)彎頭即計(jì)算流量即計(jì)算流量Q e和揚(yáng)程和

30、揚(yáng)程He, 其計(jì)算思路如下其計(jì)算思路如下:Qe=1.5Qmax=1.5體積流量體積流量=1.5質(zhì)量流量密度質(zhì)量流量密度He=1.1Hmax有用功有用功eg柏努利方程柏努利方程選擇計(jì)算選擇計(jì)算fehuuppgZZW221221212 )()()(2222uudlhhhfff 直直管管阻阻力力根據(jù)根據(jù)ed（相對(duì)粗糙度）圖查出（相對(duì)粗糙度）圖查出，為局部阻力系數(shù)之和為局部阻力系數(shù)之和其計(jì)算過程其計(jì)算過程:已知已知Z1=0;Z2=15m p1=0(表壓表壓);p2=0.19.81104=9810N/m2 (表壓表壓)smAwuus/35. 1)081. 0(412003600/30000; 0221硝

31、基苯的粘度為硝基苯的粘度為2.1cP,所以所以62500101 .2120035.1081.03duRe不銹鋼的絕對(duì)粗糙度不銹鋼的絕對(duì)粗糙度0.2mm,故相對(duì)粗糙度故相對(duì)粗糙度 /d=0.2/81=0.00247由由ed圖查出圖查出0.0027hf=( (貯槽進(jìn)入管中孔板閥門彎頭）貯槽進(jìn)入管中孔板閥門彎頭）0.50.51+8.251+0.172+0.754=12.09235. 109.1235. 1081. 045027. 022fhkgJ /73.24kgJWe/1817 .24235. 11200981081. 9152Qe=1.5Qmax=1.5體積流量體積流量=1.5質(zhì)量流量密度質(zhì)量流

32、量密度=1.5 30000/1200=37.5m3/h He=1.1Hmax=1.1eg=1.1181/9.81=20.3m選擇型號(hào)選擇型號(hào)因輸送管材是不銹鋼的因輸送管材是不銹鋼的,所以泵過流部件零件也應(yīng)所以泵過流部件零件也應(yīng)為不銹鋼制造為不銹鋼制造F型耐腐蝕離心泵是這種材質(zhì)的型耐腐蝕離心泵是這種材質(zhì)的,其性能范圍其性能范圍:流量流量Q為為2400m3/h;揚(yáng)程揚(yáng)程H為為15105m所選泵的流量和揚(yáng)程在其性能范圍內(nèi)所選泵的流量和揚(yáng)程在其性能范圍內(nèi)p查查F型泵性能范圍圖型泵性能范圍圖,得具體型號(hào)為得具體型號(hào)為80F-24從泵類產(chǎn)品樣本查可知該泵的主要參數(shù)從泵類產(chǎn)品樣本查可知該泵的主要參數(shù):轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)

33、速n=2960r/min,允許吸上高度允許吸上高度HS=5.06.0;效率效率=64=6472%;軸功率為軸功率為3.845.35kw;所配電機(jī)功率為所配電機(jī)功率為7.5kwF型耐腐蝕離心泵性能范圍圖型耐腐蝕離心泵性能范圍圖F型泵的主要參數(shù)型泵的主要參數(shù)選擇驗(yàn)算選擇驗(yàn)算泵的理論功率：泵的理論功率：KWgQHNeee49. 281. 9120036005 .373 .20泵的實(shí)際功率泵的實(shí)際功率：KWNNe89. 364. 049. 2則在軸功率范圍內(nèi)，故選擇適合。則在軸功率范圍內(nèi)，故選擇適合。20時(shí)，硝基苯的運(yùn)動(dòng)粘度為時(shí)，硝基苯的運(yùn)動(dòng)粘度為smSPa/1075. 11200101 . 263p

34、故粘度對(duì)流量、揚(yáng)程和效率的影響，可忽略不計(jì)，所選故粘度對(duì)流量、揚(yáng)程和效率的影響，可忽略不計(jì)，所選80F-24型耐型耐腐蝕離心泵是適合的腐蝕離心泵是適合的.20cSt( (二二) )換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用1. 按作用原理分按作用原理分(1)直接接觸式換熱器直接接觸式換熱器(混和式換熱器混和式換熱器) 冷、熱流體直接接觸，相互混和傳遞熱量。冷、熱流體直接接觸，相互混和傳遞熱量。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效率高。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效率高。 適于冷、熱流體允許混和的場(chǎng)合。適于冷、熱流體允許混和的場(chǎng)合。 如涼水塔、洗滌塔、文氏管及噴射冷凝器如涼水塔、洗滌塔、文氏管及噴射冷凝器等。等。換熱器

35、的分類換熱器的分類(2)蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器(回流式換熱器、回流式換熱器、蓄熱器蓄熱器) 冷冷、熱流體交替與、熱流體交替與固體蓄熱體固體蓄熱體發(fā)生傳熱接觸發(fā)生傳熱接觸,從而達(dá)到換熱的從而達(dá)到換熱的目的。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可耐高目的。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可耐高溫，體積龐大，不能完全避免兩溫，體積龐大，不能完全避免兩種流體的混和。種流體的混和。 適于高溫氣體熱量的回收或冷卻。適于高溫氣體熱量的回收或冷卻。 如回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。如回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。熱流體熱流體冷流體冷流體(3)間壁式換熱器間壁式換熱器(表面式換熱器、間接式換熱器表面式換熱器、間接式換熱器) 冷、熱流體被固體壁面隔開，互不接觸，熱量由熱

36、流體冷、熱流體被固體壁面隔開，互不接觸，熱量由熱流體通過壁面?zhèn)鬟f給冷流體。形式多樣，應(yīng)用廣泛。通過壁面?zhèn)鬟f給冷流體。形式多樣，應(yīng)用廣泛。 適于冷、熱流體不允許混和的場(chǎng)合。適于冷、熱流體不允許混和的場(chǎng)合。 如各種管殼式、板式結(jié)構(gòu)的換熱器。如各種管殼式、板式結(jié)構(gòu)的換熱器。2 .按用途分按用途分(1)加熱器：用于把流體加熱到所需溫度，被加熱流體在加加熱器：用于把流體加熱到所需溫度，被加熱流體在加熱過程中不發(fā)生相變。熱過程中不發(fā)生相變。(2)預(yù)熱器：用于流體的預(yù)熱，以提高整套工藝裝置的效率。預(yù)熱器：用于流體的預(yù)熱，以提高整套工藝裝置的效率。(3)過熱器：用于加熱飽和蒸汽，使其達(dá)到過熱狀態(tài)。過熱器：用于

37、加熱飽和蒸汽，使其達(dá)到過熱狀態(tài)。(4)蒸發(fā)器：用于加熱液體，使其蒸發(fā)汽化。蒸發(fā)器：用于加熱液體，使其蒸發(fā)汽化。(5)再沸器：用于加熱已被冷凝的液體，使其再受熱汽化。再沸器：用于加熱已被冷凝的液體，使其再受熱汽化。為蒸餾過程專用設(shè)備。為蒸餾過程專用設(shè)備。(6)冷卻器：用于冷卻流體，使其達(dá)到所需溫度。冷卻器：用于冷卻流體，使其達(dá)到所需溫度。(7)冷凝器：用于冷卻凝結(jié)性飽和蒸汽，使其放出潛熱而凝冷凝器：用于冷卻凝結(jié)性飽和蒸汽，使其放出潛熱而凝結(jié)液化。結(jié)液化。3. 按傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)分按傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)分(1)管式換熱器管式換熱器 通過管子壁面進(jìn)行傳熱的換熱器。按傳熱管的結(jié)通過管子壁面進(jìn)行傳熱的換熱器

38、。按傳熱管的結(jié)構(gòu)形式可分為管殼式換熱器、蛇管式換熱器、套構(gòu)形式可分為管殼式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、翅片式換熱器等。應(yīng)用最廣。管式換熱器、翅片式換熱器等。應(yīng)用最廣。(2)板式換熱器板式換熱器 通過板面進(jìn)行傳熱的換熱器。按傳熱板的結(jié)構(gòu)形通過板面進(jìn)行傳熱的換熱器。按傳熱板的結(jié)構(gòu)形式可分為平板式、螺旋板式、板翅式、熱板式換式可分為平板式、螺旋板式、板翅式、熱板式換熱器等。熱器等。(3)特殊形式換熱器特殊形式換熱器 根據(jù)工藝特殊要求而設(shè)計(jì)的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱根據(jù)工藝特殊要求而設(shè)計(jì)的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱器。如回轉(zhuǎn)式、熱管、同流式換熱器等。器。如回轉(zhuǎn)式、熱管、同流式換熱器等。4. 按所用材料分按所

39、用材料分(1)金屬材料換熱器金屬材料換熱器 由金屬材料加工制成的換熱器。常用的材料有由金屬材料加工制成的換熱器。常用的材料有碳鋼、合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦碳鋼、合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等。因金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大，故此類及鈦合金等。因金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大，故此類換熱器的傳熱效率高。換熱器的傳熱效率高。(2)非金屬材料換熱器非金屬材料換熱器 有非金屬材料制成的換熱器。常用的材料有石有非金屬材料制成的換熱器。常用的材料有石墨、玻璃、塑料、陶瓷等。因非金屬材料導(dǎo)熱墨、玻璃、塑料、陶瓷等。因非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)較小，故此類換熱器的傳熱效率較低。常系數(shù)較小，故此類換熱器的傳熱效率較低

40、。常用于具有腐蝕性的物系。用于具有腐蝕性的物系。1.管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式(1) 列管式換熱器列管式換熱器(管殼式換熱器管殼式換熱器) 結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積所具有的傳熱面積較大結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積所具有的傳熱面積較大(40150m2/m3)，傳熱效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈，傳熱效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，尤其適用于高溫、高壓和大型裝置中，是性大，尤其適用于高溫、高壓和大型裝置中，是管式換熱器中應(yīng)用最普遍的換熱器。管式換熱器中應(yīng)用最普遍的換熱器。 在列管式換熱器中，當(dāng)兩流體的溫度差超過在列管式換熱器中，當(dāng)兩流體的溫度差超過50時(shí)，就應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮熱膨脹的影響，采取時(shí)，就應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考

41、慮熱膨脹的影響，采取相應(yīng)的熱補(bǔ)償措施。根據(jù)熱補(bǔ)償方法的不同，列相應(yīng)的熱補(bǔ)償措施。根據(jù)熱補(bǔ)償方法的不同，列管式換熱器分為三種形式：管式換熱器分為三種形式： 換熱器的結(jié)構(gòu)形式換熱器的結(jié)構(gòu)形式固定管板式換熱器U型管換熱器浮頭式換熱器2. 蛇管式換熱器蛇管式換熱器(1)沉浸式蛇管換熱器沉浸式蛇管換熱器 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，能承受高壓，可用耐腐蝕材料能承受高壓，可用耐腐蝕材料制造。制造。 缺點(diǎn)缺點(diǎn):容器內(nèi)液體湍動(dòng)程度低，容器內(nèi)液體湍動(dòng)程度低，管外對(duì)流傳熱系數(shù)小，傳熱效管外對(duì)流傳熱系數(shù)小，傳熱效果可通過增設(shè)攪拌提高，此外果可通過增設(shè)攪拌提高，此外傳熱面積有限，主要用于傳熱傳熱

42、面積有限，主要用于傳熱量不大的容器中。量不大的容器中。(2)噴淋式蛇管換熱器噴淋式蛇管換熱器 優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果較沉浸式好，傳熱面積大而且優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果較沉浸式好，傳熱面積大而且可以改變，檢修和清洗方便?？梢愿淖?，檢修和清洗方便。 缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。 主要用于管內(nèi)流體的冷卻，常設(shè)置在室外空氣主要用于管內(nèi)流體的冷卻，常設(shè)置在室外空氣流通處。流通處。3.套管式換熱器套管式換熱器優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耐高壓，傳熱面積易于增減；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耐高壓，傳熱面積易于增減；缺點(diǎn)缺點(diǎn):是設(shè)備結(jié)構(gòu)不緊湊，金屬耗用量大是設(shè)備結(jié)構(gòu)不緊湊，金屬耗用量大.一般用于換熱量不大的場(chǎng)合。一般用于換熱量不大的場(chǎng)

43、合。4.翅片管式換熱器 在管的表面上加裝一定形式的翅片，在管的表面上加裝一定形式的翅片，有橫向和縱向兩類。有橫向和縱向兩類。 翅片管換熱器主要用于兩種流體的翅片管換熱器主要用于兩種流體的對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí)，在對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí)，在h小的小的一側(cè)加裝翅片，從而增大傳熱面積，一側(cè)加裝翅片，從而增大傳熱面積，提高流體的湍動(dòng)程度，以提高對(duì)流提高流體的湍動(dòng)程度，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)。翅片式換熱器翅片式換熱器翅片盤管換熱器空調(diào)機(jī)組表冷器組合式鋁合金散熱器（T形翅） 1. 列管式換熱器設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)考慮的問題列管式換熱器設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)考慮的問題(1)流程的選擇流程的選擇 不潔凈和易結(jié)垢的流體

44、宜走管程，因管內(nèi)清洗方便；不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，因管內(nèi)清洗方便； 腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕，且腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕，且清洗、檢修方便；清洗、檢修方便； 壓強(qiáng)高的流體宜走管程，以免殼體同時(shí)受壓；壓強(qiáng)高的流體宜走管程，以免殼體同時(shí)受壓； 有毒流體宜走管程，使泄漏機(jī)會(huì)減少；有毒流體宜走管程，使泄漏機(jī)會(huì)減少； 被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，增強(qiáng)冷卻效果；被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，增強(qiáng)冷卻效果； 飽和蒸汽宜走殼程，便于排出冷凝液和不凝氣，且蒸汽飽和蒸汽宜走殼程，便于排出冷凝液和不凝氣，且蒸汽潔凈不污染；潔凈不污染； 流量小或粘度大的流體宜走殼程

45、，因折流檔板的作用可流量小或粘度大的流體宜走殼程，因折流檔板的作用可使在低雷諾數(shù)使在低雷諾數(shù)(Re100)下即可達(dá)到湍流，但也可在管內(nèi)下即可達(dá)到湍流，但也可在管內(nèi)采用多管程；若兩流體溫差較大，宜使采用多管程；若兩流體溫差較大，宜使大的流體走殼程，大的流體走殼程，使管壁和殼壁溫差減小。使管壁和殼壁溫差減小。列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用2.流速流速 流速較高，可提高傳熱效流速較高，可提高傳熱效率，有利于沖刷污垢和沉率，有利于沖刷污垢和沉積；積； 但流速不能過大。但流速不能過大。列管換熱器中常用流速的范圍列管換熱器中常用流速的范圍流體的種類流體的種類一般一般流體流體易易結(jié)結(jié)垢流垢

46、流體體氣體氣體流速流速管管 程程0.5 315 30殼殼 程程0.2 1.5 0.53 153.換熱管規(guī)格及排列換熱管規(guī)格及排列 管徑：管徑：d ，單位體積設(shè)備內(nèi)的，單位體積設(shè)備內(nèi)的A ，但更容易堵塞。目前我，但更容易堵塞。目前我國(guó)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用國(guó)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用 252.5mm, 192mm兩種規(guī)格的管兩種規(guī)格的管子。管長(zhǎng)的選擇以清洗方便和合理使用管材為準(zhǔn)，我國(guó)生產(chǎn)子。管長(zhǎng)的選擇以清洗方便和合理使用管材為準(zhǔn)，我國(guó)生產(chǎn)的鋼管長(zhǎng)度多為的鋼管長(zhǎng)度多為6米，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用的管長(zhǎng)有米，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用的管長(zhǎng)有1.5、2、3、6米四種規(guī)格，以米四種規(guī)格，以3米和米和6米最為普遍。米最為普遍。 換熱管

47、的排列方式：換熱管的排列方式：等邊三角形排列比正方形排列更為緊湊，等邊三角形排列比正方形排列更為緊湊，管外流體的湍動(dòng)程度高，給熱系數(shù)大，但正方形排列的管束管外流體的湍動(dòng)程度高，給熱系數(shù)大，但正方形排列的管束清洗方便，對(duì)易結(jié)垢流體更為適用，如將管束旋轉(zhuǎn)清洗方便，對(duì)易結(jié)垢流體更為適用，如將管束旋轉(zhuǎn)45度放置，度放置，也可提高給熱系數(shù)。也可提高給熱系數(shù)。4.折流擋板折流擋板作用：作用：提高管外的給熱系數(shù)；提高管外的給熱系數(shù)；形狀：形狀：園缺型、園盤型、分流型等；園缺型、園盤型、分流型等；擋板的形狀和間距必須適當(dāng)，方能取得良好效果。以弓形為擋板的形狀和間距必須適當(dāng)，方能取得良好效果。以弓形為例，缺口的

48、高度一般取為殼體內(nèi)徑的例，缺口的高度一般取為殼體內(nèi)徑的10-40%，常見的是，常見的是20-25%。缺口方向可水平和垂直排列。缺口方向可水平和垂直排列。擋板間距過大，流速小，不能保證流體垂直流過管束，管外擋板間距過大，流速小，不能保證流體垂直流過管束，管外h ；間距過小，流動(dòng)阻力增；間距過小，流動(dòng)阻力增加，且不便于檢修。加，且不便于檢修。我國(guó)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的擋板間距：我國(guó)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的擋板間距：固定管板式：固定管板式：150、300 和和 600 mm 三種規(guī)格；三種規(guī)格；浮頭式：浮頭式：150、200、300、480 和和 600 mm 五種規(guī)格。五種規(guī)格。5.卻劑或加熱劑出口溫度的選擇卻劑或

49、加熱劑出口溫度的選擇除工藝條件規(guī)定外，應(yīng)由設(shè)計(jì)者確定。除工藝條件規(guī)定外，應(yīng)由設(shè)計(jì)者確定。以冷水冷卻某流體為例：以冷水冷卻某流體為例：冷卻水進(jìn)口溫度冷卻水進(jìn)口溫度 參考當(dāng)?shù)氐臍夂颍粎⒖籍?dāng)?shù)氐臍夂?；出口溫度出口溫度t2 參考當(dāng)?shù)氐乃Y源；參考當(dāng)?shù)氐乃Y源；缺水地區(qū)缺水地區(qū) t2=t1+10富水地區(qū)富水地區(qū) t2=t1+56.管程和殼程數(shù)管程和殼程數(shù) 為了提高流速增大對(duì)流傳熱系數(shù)，可采用多管程。但程數(shù)為了提高流速增大對(duì)流傳熱系數(shù)，可采用多管程。但程數(shù)增加將導(dǎo)致流動(dòng)阻力加大，平均溫度差下降，管板利用率增加將導(dǎo)致流動(dòng)阻力加大，平均溫度差下降，管板利用率差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程差

50、，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有數(shù)有1，2，4和和6四種，采用多管程時(shí)，應(yīng)使各程管數(shù)大致四種，采用多管程時(shí)，應(yīng)使各程管數(shù)大致相同。相同。 當(dāng)列管換熱器的溫差校正系數(shù)當(dāng)列管換熱器的溫差校正系數(shù)t0.8時(shí)，可采用多殼程。時(shí)，可采用多殼程。如在殼內(nèi)安裝一塊與管束平行的隔板，流體在殼內(nèi)流經(jīng)兩如在殼內(nèi)安裝一塊與管束平行的隔板，流體在殼內(nèi)流經(jīng)兩次稱為兩殼程。但因在殼體內(nèi)安裝隔板比較困難，一般是次稱為兩殼程。但因在殼體內(nèi)安裝隔板比較困難，一般是將殼體分成多個(gè)，將所需管數(shù)分裝在直徑相等而較小的殼將殼體分成多個(gè)，將所需管數(shù)分裝在直徑相等而較小的殼體中，然后將這些換熱器串聯(lián)使用。體中，然后將這

51、些換熱器串聯(lián)使用。 7.換熱器外殼直徑的確定換熱器外殼直徑的確定 作圖法作圖法:根據(jù)管徑，管數(shù)和管子的排列方法，用作圖法確定。根據(jù)管徑，管數(shù)和管子的排列方法，用作圖法確定。 初步設(shè)計(jì)中，可采用下式估算外殼直徑：初步設(shè)計(jì)中，可采用下式估算外殼直徑：D=t(nc-1)+2b式中：式中： D 殼體內(nèi)徑，殼體內(nèi)徑，m； t 管中心距，管中心距，m； b 管束中心線上最外層管的中心至殼體內(nèi)壁的距管束中心線上最外層管的中心至殼體內(nèi)壁的距離，離，m，一般取，一般取b=(11.5)do； nc 位于管束中心線上管數(shù)，其值可由以下公式計(jì)位于管束中心線上管數(shù)，其值可由以下公式計(jì)算：算：管子按等邊三角形排列時(shí)，管子

52、按等邊三角形排列時(shí)，nc=1.1n0.5管子按正方形排列時(shí)，管子按正方形排列時(shí)，nc=1.19n0.5式中：式中： n 換熱器的總管數(shù)。換熱器的總管數(shù)。根據(jù)計(jì)算得到的殼徑應(yīng)圓整到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)計(jì)算得到的殼徑應(yīng)圓整到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 8. 8. 流體流動(dòng)阻力流體流動(dòng)阻力( (壓強(qiáng)降壓強(qiáng)降) )的計(jì)算的計(jì)算(1) 管程流體阻力管程流體阻力 式中式中: p1 -直管壓強(qiáng)降，按摩擦阻力公式求得；直管壓強(qiáng)降，按摩擦阻力公式求得； p2-回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降，回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降，下面的經(jīng)下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算，即驗(yàn)公式估算，即: Ft-結(jié)垢校正因數(shù)，無(wú)因次，結(jié)垢校正因數(shù)，無(wú)因次，

53、對(duì)對(duì)252.5mm的管子，取為的管子，取為1.4， 對(duì)對(duì)192mm的管子，取為的管子，取為1.5； Np-管程數(shù)；管程數(shù)； Ns-串聯(lián)的殼程數(shù)。串聯(lián)的殼程數(shù)。 pstiNNFppp21)(2322up (2) 殼程流體阻力殼程流體阻力 下面介紹埃索法計(jì)算殼程壓強(qiáng)下面介紹埃索法計(jì)算殼程壓強(qiáng) 式中：式中： p1-流體橫過管束的壓強(qiáng)降，流體橫過管束的壓強(qiáng)降，N/； p2-流體通過折流板缺口的壓強(qiáng)降，流體通過折流板缺口的壓強(qiáng)降，N/； Fs -殼程壓強(qiáng)降的結(jié)垢校正因數(shù)，無(wú)因次，殼程壓強(qiáng)降的結(jié)垢校正因數(shù)，無(wú)因次， 對(duì)液體可取對(duì)液體可取1.15，對(duì)氣體或可凝蒸氣可取，對(duì)氣體或可凝蒸氣可取1.0 一般來說，

54、液體流經(jīng)換熱器的壓強(qiáng)降為一般來說，液體流經(jīng)換熱器的壓強(qiáng)降為 10100kPa，氣體的為氣體的為110kPa。設(shè)計(jì)時(shí)，換熱器的工藝尺寸應(yīng)在壓。設(shè)計(jì)時(shí)，換熱器的工藝尺寸應(yīng)在壓強(qiáng)降與傳熱面積之間予以權(quán)衡，使既能滿足工藝要求，又強(qiáng)降與傳熱面積之間予以權(quán)衡，使既能滿足工藝要求，又經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)合理。 ssNFppp)(21021001uNnFfpBc )(225302uDhNpB ).(1.估算傳熱面積，初選換熱器型號(hào)估算傳熱面積，初選換熱器型號(hào)(1)根據(jù)傳熱要求，計(jì)算傳熱量。根據(jù)傳熱要求，計(jì)算傳熱量。(2)確定流體在換熱器兩端的溫度，計(jì)算定性溫度并確定流體在換熱器兩端的溫度，計(jì)算定性溫度并確定流體物性

55、。確定流體物性。(3)計(jì)算傳熱溫度差，根據(jù)溫差校正系數(shù)計(jì)算傳熱溫度差，根據(jù)溫差校正系數(shù)t0.8的原的原則，決定殼程數(shù)。則，決定殼程數(shù)。(4)選擇兩流體流動(dòng)通道，根據(jù)兩流體溫差，選擇換選擇兩流體流動(dòng)通道，根據(jù)兩流體溫差，選擇換熱器型式。熱器型式。(5)依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)范圍，初選總傳熱系數(shù)依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)范圍，初選總傳熱系數(shù)K值。值。(6)由總傳熱速率方程計(jì)算傳熱面積，由由總傳熱速率方程計(jì)算傳熱面積，由S確定換熱器確定換熱器具體型號(hào)具體型號(hào)(若為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定換熱器基本尺寸若為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定換熱器基本尺寸)。 列管換熱器的選用和設(shè)計(jì)計(jì)算基本步驟：列管換熱器的選用和設(shè)計(jì)計(jì)算基本步驟：2.計(jì)算管程

56、和殼程壓強(qiáng)降計(jì)算管程和殼程壓強(qiáng)降 根據(jù)選定型號(hào)的換熱器，分別計(jì)算管程、殼程根據(jù)選定型號(hào)的換熱器，分別計(jì)算管程、殼程壓強(qiáng)降，看其是否符合要求。若不符合要求時(shí)，壓強(qiáng)降，看其是否符合要求。若不符合要求時(shí)，再調(diào)整管程數(shù)或折流擋板間距，或重選其它型再調(diào)整管程數(shù)或折流擋板間距，或重選其它型號(hào)換熱器，并計(jì)算壓強(qiáng)降，直到滿足要求為止。號(hào)換熱器，并計(jì)算壓強(qiáng)降，直到滿足要求為止。3.核算總傳熱系數(shù)和傳熱面積核算總傳熱系數(shù)和傳熱面積 按照對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式，計(jì)算管內(nèi)、外對(duì)流按照對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式，計(jì)算管內(nèi)、外對(duì)流傳熱系數(shù)，選定污垢熱阻，核算總傳熱系數(shù)值。傳熱系數(shù)，選定污垢熱阻，核算總傳熱系數(shù)值。根據(jù)該計(jì)算根據(jù)該計(jì)算

57、K值校核實(shí)際需傳熱面積，若選用值校核實(shí)際需傳熱面積，若選用換熱器提供的傳熱面積比所需傳熱面積大換熱器提供的傳熱面積比所需傳熱面積大10 % 20%時(shí)，所選換熱器合適。否則需另選時(shí)，所選換熱器合適。否則需另選K值，重復(fù)以上步驟，直至符合為止值，重復(fù)以上步驟，直至符合為止。 設(shè)計(jì)與選型的基本步驟設(shè)計(jì)與選型的基本步驟進(jìn)行換熱的流體進(jìn)行換熱的流體傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K KM2KW米米2小時(shí)小時(shí)/千卡千卡由氣體到氣體由氣體到氣體12351030由氣體到水由氣體到水12601050由煤油到水由煤油到水350左右左右300左右左右由水到水由水到水80018007001500由冷凝蒸氣到水由冷凝蒸氣到水29047

58、002504000由冷凝蒸氣到油由冷凝蒸氣到油6035050300由冷凝蒸氣到沸騰油由冷凝蒸氣到沸騰油290870250750由有機(jī)溶劑到輕油由有機(jī)溶劑到輕油120400100340列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)值的經(jīng)驗(yàn)值 ( (三三) )貯罐容器的選型和設(shè)計(jì)貯罐容器的選型和設(shè)計(jì)按使用目的的不同，按使用目的的不同，可分為貯存容器的可分為貯存容器的計(jì)量、回流、中間周轉(zhuǎn)、計(jì)量、回流、中間周轉(zhuǎn)、緩沖、混合等工藝容器。緩沖、混合等工藝容器。 設(shè)計(jì)貯罐的一般程序設(shè)計(jì)貯罐的一般程序匯集工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。包括物料衡算和熱量衡算，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

59、度、壓力，最大使用壓力、最高貯存物料的溫度、壓力，最大使用壓力、最高使用溫度、最低使用溫度，腐蝕性、毒性、蒸使用溫度、最低使用溫度，腐蝕性、毒性、蒸汽壓、進(jìn)出量、貯罐的工藝方案等。汽壓、進(jìn)出量、貯罐的工藝方案等。選擇容器材料。對(duì)有腐蝕性的物料可選用不銹選擇容器材料。對(duì)有腐蝕性的物料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、貯罐、搪瓷容器或由鋼制壓力容器襯膠、搪瓷、襯聚四氟乙烯等。襯聚四氟乙烯等。容器型式的選用。我國(guó)已有許多化工貯罐實(shí)現(xiàn)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

60、時(shí)，應(yīng)盡了系列化和標(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。量選擇已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。容積計(jì)算。容積計(jì)算是貯罐工藝設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)容積計(jì)算。容積計(jì)算是貯罐工藝設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)計(jì)的核心，它隨容器的用途而異。計(jì)的核心，它隨容器的用途而異。確定貯罐基本尺寸。根據(jù)物料密度、臥式或立確定貯罐基本尺寸。根據(jù)物料密度、臥式或立式的基本要求、安裝場(chǎng)地的大小，確定貯罐的大式的基本要求、安裝場(chǎng)地的大小，確定貯罐的大體直徑。依據(jù)國(guó)家規(guī)定的設(shè)備零部件即筒體與封體直徑。依據(jù)國(guó)家規(guī)定的設(shè)備零部件即筒體與封頭的規(guī)范，確定一個(gè)尺寸。據(jù)此計(jì)算貯罐的長(zhǎng)度，頭的規(guī)范，確定一個(gè)尺寸。據(jù)此計(jì)算貯罐的長(zhǎng)度，核實(shí)長(zhǎng)徑比，如長(zhǎng)徑比太大（即