1、1第五章第五章 化工設備設計及設備圖化工設備設計及設備圖Chart5 The design of chemical equipment25.1 概述概述5.2 化工設備的選用和設計方法化工設備的選用和設計方法5.2.1物料輸送設備物料輸送設備5.2.2貯罐貯罐5.2.3換熱設備換熱設備5.2.4分離設備分離設備5.2.5傳質設備傳質設備5.2.6化學反應器化學反應器5.3 化工設備圖化工設備圖3分分離離設設備備45.1 概述概述從設計角度分從設計角度分標準設備標準設備(定型設備定型設備)成批生產，直接訂貨成批生產，直接訂貨非標準設備非標準設備由工藝提供設計條件，由設備專業專門由工藝提供設計條件

2、，由設備專業專門設計，由廠家專門制造的設備。設計，由廠家專門制造的設備。化工設備的設計包括標準設備設計和非標準設備設計。化工設備的設計包括標準設備設計和非標準設備設計。一、化工設備設計分類一、化工設備設計分類1. 標準設備設計標準設備設計常用標準設備：常用標準設備：泵、風機、冷凍機、過濾機、離心機、攪拌器、壓縮泵、風機、冷凍機、過濾機、離心機、攪拌器、壓縮機等，生產廠家、型號都很多，可選擇范圍很大。機等，生產廠家、型號都很多，可選擇范圍很大。 標準設備設計：標準設備設計：根據工藝要求，計算根據工藝要求，計算特征尺寸特征尺寸，查閱相關，查閱相關產品目錄或產品目錄或樣本手冊樣本手冊(列出設備的規格

3、、型號、基本性能參數和廠家列出設備的規格、型號、基本性能參數和廠家)，選擇，選擇合適設備型號。合適設備型號。 標準設備選型標準設備選型52. 非標準設備設計非標準設備設計常用非標準設備：常用非標準設備：容器容器(中壓、低壓、高壓中壓、低壓、高壓)、換熱器、塔器、干燥設、換熱器、塔器、干燥設備、攪拌設備和除塵設備等。備、攪拌設備和除塵設備等。 非標準設備設計：非標準設備設計：根據工藝要求，完成工藝計算，提出根據工藝要求，完成工藝計算，提出設備型式、材設備型式、材料、尺寸和其他要求料、尺寸和其他要求，再經過，再經過機械計算及設計機械計算及設計，由相關工廠制造。，由相關工廠制造。必須遵循設備設計的相

4、關標準和規定。必須遵循設備設計的相關標準和規定。 化工設備設計化工設備設計向標準化推進向標準化推進，有些原來屬于非標準設備的化工裝，有些原來屬于非標準設備的化工裝置，已置，已逐步走向系列化、定型化逐步走向系列化、定型化，已形成了一些，已形成了一些標準圖紙標準圖紙，有些還有，有些還有了定點生產廠家，如換熱器系列、容器系列、搪玻璃設備系列等。因了定點生產廠家，如換熱器系列、容器系列、搪玻璃設備系列等。因此，在非標準設備設計時，應盡量采用已標準化的圖紙。此，在非標準設備設計時，應盡量采用已標準化的圖紙。 3. 化工設備標準化化工設備標準化6二、化工設備設計的原則二、化工設備設計的原則(1) 合理性合

5、理性(2) 先進性先進性 (3) 經濟性經濟性(4) 安全性安全性75.2 典型化工設備的選用和設計方法典型化工設備的選用和設計方法5.2.1 泵的選用與設計程序泵的選用與設計程序1. 收集基礎數據收集基礎數據介質物性介質物性操作條件操作條件泵所在位置情況泵所在位置情況8(1)泵的流量（考慮上限）泵的流量（考慮上限）(2)揚程的確定和計算揚程的確定和計算2. 確定泵的流量和揚程確定泵的流量和揚程93. 選擇泵型及泵的具體型號選擇泵型及泵的具體型號從工藝角度選擇泵類型：從工藝角度選擇泵類型： 流量大流量大，揚程不高時，可選單級離心泵；，揚程不高時，可選單級離心泵； 流程不大，流程不大，揚程高時揚

6、程高時，宜選往復泵或多級離心泵；，宜選往復泵或多級離心泵； 輸送輸送有腐蝕介質有腐蝕介質，選耐腐蝕泵；，選耐腐蝕泵； 輸送輸送昂貴液體、劇毒或放射性液體昂貴液體、劇毒或放射性液體應用完全不泄漏無軸封的屏蔽應用完全不泄漏無軸封的屏蔽泵；泵； 當要求當要求精確進料精確進料時，應選用計量泵或柱塞泵。時，應選用計量泵或柱塞泵。 輸送輸送高溫介質高溫介質時可考慮選用熱油泵。時可考慮選用熱油泵。104. 核算泵的性能核算泵的性能 若輸送液體的物理性質若輸送液體的物理性質與水有較大差異與水有較大差異，則應對泵的揚，則應對泵的揚程、流量進行核算。并與工藝要求進行對比，確定所選泵是程、流量進行核算。并與工藝要求

7、進行對比，確定所選泵是否可用。否可用。115. 確定泵的安裝高度確定泵的安裝高度允許吸入高度允許吸入高度 +-2.212hhggPgPHBCnBCtBCwrr 式中：中： tP- -操作溫度下被吸送液體的飽和蒸汽壓。操作溫度下被吸送液體的飽和蒸汽壓。 BCw- -泵吸入管內液體的流速。泵吸入管內液體的流速。 BCnh.- -吸入管路中的壓頭損失。吸入管路中的壓頭損失。 2h- -避免汽蝕現象（在離心泵中），或防止由于慣性避免汽蝕現象（在離心泵中），或防止由于慣性 力造成活塞與液體脫離（力造成活塞與液體脫離（ 在活塞羹中）的壓頭在活塞羹中）的壓頭 余量。余量。 126. 計算泵的軸功率計算泵的軸

8、功率 7. 選定選定泵的材料和軸封泵的材料和軸封 8. 確定冷卻水或加熱蒸汽耗量確定冷卻水或加熱蒸汽耗量 9. 選用驅動裝置選用驅動裝置電動機或蒸汽透平電動機或蒸汽透平 10. 確定泵的確定泵的臺數和備用率臺數和備用率11. 填寫泵規格表，作為泵訂貨依據和選泵過程中填寫泵規格表，作為泵訂貨依據和選泵過程中各項數據的匯總。各項數據的匯總。13流體輸送設備14離心泵、往復泵、轉子泵比較離心泵、往復泵、轉子泵比較指標指標離心泵往復泵轉子泵流量，流量，m3/h均勻、不穩定、1.630000不均勻、恒定0600比較均勻、恒定、1600揚程揚程 ，m定流量揚程102600揚程與流量無關0.2100MP揚程

9、與流量無關0.260MP效率效率設計點最高，偏離越遠效率越低0.50.8揚程高效率降低很少0.70.85揚程高效率降低較大0.60.8結構特點結構特點簡單、造價低、體積小、安裝方便復雜、振動大、體積大、造價高簡單、造價低、體積小、安裝方便15指標指標離心泵往復泵轉子泵流量調節流量調節出口截流、轉速、葉輪旁路、轉速、沖程旁路自吸自吸一般沒有有有啟動啟動關閉調節閥全開全開適用范圍適用范圍粘度較低的各種介質高壓力小流量清潔介質中壓力小流量尤其是高粘度離心泵、往復泵、轉子泵比較離心泵、往復泵、轉子泵比較165.2.2 貯罐的選型和設計貯罐的選型和設計一、貯罐的分類及存貯量的確定一、貯罐的分類及存貯量的

10、確定根據用途，貯罐可分為：根據用途，貯罐可分為：原料、成品、中間貯罐，回流罐、計量罐、原料、成品、中間貯罐，回流罐、計量罐、緩沖罐、混合罐、閃蒸罐、包裝罐等。緩沖罐、混合罐、閃蒸罐、包裝罐等。貯罐存貯量：貯罐存貯量：即貯存物料總容積，隨貯罐的用途而異。即貯存物料總容積，隨貯罐的用途而異。 1. 原料貯罐原料貯罐 全廠性貯罐全廠性貯罐一般主張至少有一般主張至少有13個月的耗用量個月的耗用量貯存，車間的原料貯存，車間的原料貯罐一般貯罐一般至少半個月至少半個月的用量貯存。的用量貯存。 2. 成品貯罐成品貯罐 按工廠短期停車仍能保證按工廠短期停車仍能保證滿足市場需求滿足市場需求來確定存貯量；液體產品來

11、確定存貯量；液體產品貯罐常按至少貯罐常按至少貯存一周的產品產量設計貯存一周的產品產量設計。液體貯罐的。液體貯罐的裝載系數一般取裝載系數一般取0.8。 173. 中間貯罐中間貯罐 對連續過程視情況貯存對連續過程視情況貯存幾小時至幾天的用量幾小時至幾天的用量，對間歇生產過程，對間歇生產過程，至少應考慮至少應考慮存貯一個班存貯一個班的生產用量。的生產用量。 4. 計量罐計量罐 一般考慮一般考慮最少為最少為1015min，多則，多則2h或或4h產量產量。計量罐的裝料系數。計量罐的裝料系數一般取一般取0.60.7，刻度的使用度常為，刻度的使用度常為滿量程的滿量程的80%85%。 5. 回流罐回流罐 一般

12、考慮一般考慮510min左右的液體保存量左右的液體保存量，作冷凝器液封之用。，作冷凝器液封之用。 6. 緩沖罐緩沖罐 緩沖罐存貯量常是緩沖罐存貯量常是下游設備下游設備510min的用量的用量，有時可超過，有時可超過15min用用量，以備緊急時有充裕時間處理故障、調節流程或關停機器。量，以備緊急時有充裕時間處理故障、調節流程或關停機器。 187. 汽化罐汽化罐 汽化罐的汽化空間通常是總容積的一半。汽化空間的體積可根據汽化罐的汽化空間通常是總容積的一半。汽化空間的體積可根據物料汽化速度來估計，一般希望物料汽化速度來估計，一般希望汽化空間足夠下游崗位汽化空間足夠下游崗位3min以上的使以上的使用量，

13、至少在用量，至少在2min左右。左右。 8. 閃蒸罐閃蒸罐 液體在閃蒸罐的停留時間應考慮使液體在罐內液體在閃蒸罐的停留時間應考慮使液體在罐內有充分時間接近氣有充分時間接近氣液平衡狀態液平衡狀態，應視工藝要求選擇液體在罐內的停留時間。，應視工藝要求選擇液體在罐內的停留時間。 9. 混合、拼料罐混合、拼料罐 混拼罐的大小，根據工藝條件而定，考慮若干批的產量，裝料系混拼罐的大小，根據工藝條件而定，考慮若干批的產量，裝料系數約數約70%。 10. 包裝罐包裝罐 包裝罐可視同于包裝罐可視同于中間貯罐。中間貯罐。要根據工藝條件和要求，貯存條件等要根據工藝條件和要求，貯存條件等決定其有效容積。不同場合，裝料

14、系數不一樣，一般為決定其有效容積。不同場合，裝料系數不一樣，一般為0.60.8。 19二、貯罐設計的一般程序二、貯罐設計的一般程序匯集工藝設計參數匯集工藝設計參數2. 貯罐材質的選擇貯罐材質的選擇3. 貯罐型式的確定貯罐型式的確定4. 確定需要貯存的物料總體積確定需要貯存的物料總體積5. 確定貯罐的臺數和基本尺寸確定貯罐的臺數和基本尺寸6. 選擇標準型號選擇標準型號7. 貯罐的管口方位和支承方式的確定貯罐的管口方位和支承方式的確定8. 繪制設備草圖，標注尺寸，提出設計條件和訂貨要求。繪制設備草圖，標注尺寸，提出設計條件和訂貨要求。 20符合規定的工藝操作條件符合規定的工藝操作條件 2. 安全可

15、靠安全可靠3. 安裝、操作及維修方便安裝、操作及維修方便4. 經濟合理經濟合理5. 盡量選用標準設計和標準系列盡量選用標準設計和標準系列 5.2.3 換熱設備的選用換熱設備的選用一、換熱設備設計和選用的一般原則一、換熱設備設計和選用的一般原則21二、管殼式換熱器的設計步驟二、管殼式換熱器的設計步驟 1.1.分析設計任務，匯總設計數據分析設計任務，匯總設計數據 2.2.設計換熱流程設計換熱流程 3. 3. 選擇換熱器的材質選擇換熱器的材質 4. 4. 確定換熱器類型確定換熱器類型 5.5.確定冷熱流體的流向確定冷熱流體的流向 6. 6. 計算平均傳熱溫差計算平均傳熱溫差 tmtm 7. 7. 計

16、算熱負荷計算熱負荷Q Q 8. 8. 估計污垢熱阻系數估計污垢熱阻系數 9. 9. 初算總傳熱面積初算總傳熱面積A A 10. 10. 參照標準系列，初選換熱器參照標準系列，初選換熱器 11. 11. 校核校核 12. 12. 驗算換熱器的壓力降驗算換熱器的壓力降 13. 13. 畫出換熱器設備草圖。畫出換熱器設備草圖。22例題232425262728293031323334353637可以達到要求。可以達到要求。385.2.4 .1塔設備的選型與設計塔設備的選型與設計按接觸方式按接觸方式連續（微分）接觸式連續（微分）接觸式填料塔填料塔逐級接觸式逐級接觸式板式塔板式塔一、塔設備設計的基本要求一

17、、塔設備設計的基本要求 生產能力大，生產能力大，氣液處理量大氣液處理量大。 具有較高的傳質、傳熱效率，保證具有較高的傳質、傳熱效率，保證氣液兩相良好接觸氣液兩相良好接觸。 操作穩定，操作穩定，操作彈性大操作彈性大，氣液負荷有較大波動時仍能在較高的傳質效率下穩定操，氣液負荷有較大波動時仍能在較高的傳質效率下穩定操作，且能長期連續運轉。作，且能長期連續運轉。 流體流動的流體流動的阻力或壓力降小阻力或壓力降小，降低生產中的動力消耗和經常性的操作費用的要求。，降低生產中的動力消耗和經常性的操作費用的要求。 結構簡單可靠結構簡單可靠，材料耗用量小，制造安裝容易，設備的投資費用低。，材料耗用量小，制造安裝

18、容易，設備的投資費用低。 耐腐蝕，不易堵塞耐腐蝕，不易堵塞，操作方便，易于檢修。，操作方便，易于檢修。 抓住主要矛盾，最大限度滿足工藝要求。抓住主要矛盾，最大限度滿足工藝要求。 39二、塔類型的選擇二、塔類型的選擇板式塔板式塔填料塔填料塔壓降壓降較大較大小尺寸填料較大；大尺寸填料及規整填料較小小尺寸填料較大；大尺寸填料及規整填料較小空塔氣速空塔氣速較大較大小尺寸填料較小；大尺寸填料及規整填料較大小尺寸填料較小；大尺寸填料及規整填料較大塔效率塔效率較穩定，效率較穩定，效率較高較高傳統填料低；新型亂堆及規整填料高傳統填料低；新型亂堆及規整填料高持液量持液量較大較大較小較小液氣比液氣比適應范圍較大適

19、應范圍較大對液量有一定要求對液量有一定要求安裝檢修安裝檢修較易較易較難較難材質材質常用金屬材料常用金屬材料金屬及非金屬材料均可金屬及非金屬材料均可造價造價大直徑時較低大直徑時較低新型填料投資較大新型填料投資較大填料塔和板式塔主要性能對比填料塔和板式塔主要性能對比新型填料及規整填料塔競爭力較強。新型填料及規整填料塔競爭力較強。 40三、填料塔設計程序三、填料塔設計程序(1) 匯總匯總設計參數和物性數據設計參數和物性數據。(2) 選用填料選用填料。填料是填料塔內汽一液接觸的核心元件。填料類型和。填料是填料塔內汽一液接觸的核心元件。填料類型和填料層的高度直接影響傳質效果。因而，選擇填料是填料塔設計填

20、料層的高度直接影響傳質效果。因而，選擇填料是填料塔設計的一個重要內容。的一個重要內容。(3) 確定塔徑確定塔徑D uVD4(4) 計算計算填料塔壓降填料塔壓降 (5) 驗算。驗算。 保證保證UUmin，負責重新調整計算。，負責重新調整計算。(6) 計算填料層高度計算填料層高度Z。(7) 計算塔的總高度計算塔的總高度H H=Hd+Z+(n-1)Hf+Hb(8) 塔內附件的塔內附件的設計和選定設計和選定41 支撐板支撐板自由截面積自由截面積填料空隙率，支撐板強度足以支承填料重量。填料空隙率，支撐板強度足以支承填料重量。 液體噴淋裝置液體噴淋裝置彎管式、多孔直管式、蓮蓬頭式、分布盤彎管式、多孔直管式

21、、蓮蓬頭式、分布盤 液體再分布裝置液體再分布裝置截錐式和升氣管式分布器截錐式和升氣管式分布器 氣體分布器氣體分布器 除霧器除霧器折板除霧器、絲網除霧器、旋流板除霧器或干填料層折板除霧器、絲網除霧器、旋流板除霧器或干填料層(9) 繪制塔設備結構圖繪制塔設備結構圖向設備專業提供工藝設計條件繪制塔設備簡圖，向設備專業提供工藝設計條件繪制塔設備簡圖，并標注必要的尺寸，注明各管口的位置等。并標注必要的尺寸，注明各管口的位置等。(1) 匯總設計參數和物性數據。匯總設計參數和物性數據。(2) 根據物料特性、分離要求根據物料特性、分離要求確定塔板結構確定塔板結構。(3) 進行工藝計算進行工藝計算(4) 塔徑計

22、算塔徑計算 四、板式塔設計程序四、板式塔設計程序42(5) 塔節上人孔、手孔的確定。塔節上人孔、手孔的確定。(6) 塔高確定。塔高確定。(7) 塔內流體力學核算，作負荷性能圖。塔內流體力學核算，作負荷性能圖。(8) 輔助裝置選型設計。輔助裝置選型設計。(9) 繪制塔設備草圖和設備設計條件圖，包括支承、開口方位、人孔、繪制塔設備草圖和設備設計條件圖，包括支承、開口方位、人孔、手孔位置等。手孔位置等。435.2.4.2 干燥設備的選型與設計干燥設備的選型與設計固體除濕方法機械除濕。物料濕分較多時，可先用離心過濾機械除濕。物料濕分較多時，可先用離心過濾等機械分離方法以除去大量的濕分；等機械分離方法以

23、除去大量的濕分； 吸附除濕。用某種平衡水汽分壓很低的干燥劑吸附除濕。用某種平衡水汽分壓很低的干燥劑（如（如CaClCaCl2 2、硅膠等）與濕物料并存，使物料中的硅膠等）與濕物料并存，使物料中的濕分相繼經氣相而轉入干燥劑內；濕分相繼經氣相而轉入干燥劑內； 供熱除濕供熱除濕( (干燥干燥) )。用熱空氣或其它高溫氣體為。用熱空氣或其它高溫氣體為介質，使之流過物料表面，介質向物料供熱并帶介質，使之流過物料表面，介質向物料供熱并帶走汽化的濕分。走汽化的濕分。44干燥的分類按操作壓力分按操作壓力分常壓干燥常壓干燥真空干燥。適于處理熱敏性及易氧化的物料，或真空干燥。適于處理熱敏性及易氧化的物料，或要求成

24、品中含濕量低的場合。要求成品中含濕量低的場合。按操作方式分按操作方式分連續式。生產能力大、產品質量均勻、熱效率高、連續式。生產能力大、產品質量均勻、熱效率高、勞動條件好。勞動條件好。間歇式。適于處理小批量、多品種、干燥時間長間歇式。適于處理小批量、多品種、干燥時間長的物料。的物料。45v根據供熱方式不同，干燥可分為根據供熱方式不同，干燥可分為傳導干燥（間接加熱干燥）。熱能通過壁面以傳傳導干燥（間接加熱干燥）。熱能通過壁面以傳導方式加熱物料。導方式加熱物料。對流干燥（直接加熱干燥）。干燥介質與濕物料對流干燥（直接加熱干燥）。干燥介質與濕物料直接接觸，并以對流方式加熱濕物料。直接接觸，并以對流方式

25、加熱濕物料。輻射干燥。熱能以電磁波的形式輻射到濕物料表輻射干燥。熱能以電磁波的形式輻射到濕物料表面。面。介電加熱干燥。將濕物料置于高頻電場內，使其介電加熱干燥。將濕物料置于高頻電場內，使其被加熱。被加熱。46干燥器的主要型式干燥器的主要型式v1.箱式干燥器箱式干燥器(板式干燥器板式干燥器)v2.洞道式干燥器洞道式干燥器v3.帶式干燥器帶式干燥器v4.轉筒干燥器轉筒干燥器v5.氣流干燥器氣流干燥器v6.流化床干燥器流化床干燥器(沸騰床干燥器沸騰床干燥器)v7.噴霧干燥器噴霧干燥器v8.滾筒干燥器滾筒干燥器v9.真空耙式干燥器真空耙式干燥器 47選擇干燥器大致可按以下三個步驟進行：選擇干燥器大致可

26、按以下三個步驟進行：考慮可操作性考慮可操作性列出能處理被干燥物料的各種干燥器，列出能處理被干燥物料的各種干燥器，這就需要從濕物料的性能出發，參考各種干燥設備在工業中常這就需要從濕物料的性能出發，參考各種干燥設備在工業中常使用的范圍來選擇。使用的范圍來選擇。依據濕物料的特性，處理量以及對產品的質量及其它特殊要求，依據濕物料的特性，處理量以及對產品的質量及其它特殊要求，篩選出最適宜的幾種干燥器篩選出最適宜的幾種干燥器。這一步需考慮一些具體。這一步需考慮一些具體因素，如物料的熱敏性、易碎性、對污染的要求，含水量的大因素，如物料的熱敏性、易碎性、對污染的要求，含水量的大小、濕法去除的難易程度等，對初選

27、的設備形式依據其優缺點小、濕法去除的難易程度等，對初選的設備形式依據其優缺點及適應性能作進一步篩選。同時依據處理量選定操作方式，一及適應性能作進一步篩選。同時依據處理量選定操作方式，一般處理量小于般處理量小于50kg/h時，常采用間歇操作，當大于時，常采用間歇操作，當大于1000kg/h時，時，常采用連續裝置。常采用連續裝置。估計干燥器的估計干燥器的設備成本和操作費用設備成本和操作費用，作最終的的選擇。，作最終的的選擇。 485.2.5 反應器的選型與設計反應器的選型與設計一、反應器分類一、反應器分類管式反應器管式反應器 釜式反應器釜式反應器塔式反應器塔式反應器按反應器的幾何構形分類按反應器的

28、幾何構形分類按反應物的相態分類按反應物的相態分類均相反應器：如氣相均相、液相均相反應器均相反應器：如氣相均相、液相均相反應器非均相反應器：氣固相反應器非均相反應器：氣固相反應器按操作方式分類按操作方式分類連續式反應器連續式反應器間歇式反應器間歇式反應器半連續反應器半連續反應器49 按反應器內物流流動狀態分類按反應器內物流流動狀態分類理想平推流反應器理想平推流反應器理想全混流反應器理想全混流反應器非理想流反應器非理想流反應器二、反應器設計的基本內容及設計要點二、反應器設計的基本內容及設計要點反應器設計基本內容：反應器設計基本內容： 根據化學反應動力學特性來選擇合適的反應器形式；根據化學反應動力學

29、特性來選擇合適的反應器形式； 結合反應動力學和反應器傳遞特性確定反應器型式及操作方式；結合反應動力學和反應器傳遞特性確定反應器型式及操作方式； 根據給定生產規模對反應器進行設計，確定反應器的幾何尺寸。根據給定生產規模對反應器進行設計，確定反應器的幾何尺寸。反應器設計要點：反應器設計要點： 保證物料轉化率和反應時間；保證物料轉化率和反應時間； 滿足反應的熱傳遞要求；滿足反應的熱傳遞要求； 設計適當的攪拌器或類似作用的機構。設計適當的攪拌器或類似作用的機構。 注意材質選用和機械加工要求。注意材質選用和機械加工要求。50三、釜式反應器設計程序三、釜式反應器設計程序(1) 根據工藝流程的特點，確定反應

30、釜根據工藝流程的特點，確定反應釜操作方式操作方式；(2) 匯總設計基礎數據：生產規模、反應時間、溫度、裝填系數、物匯總設計基礎數據：生產規模、反應時間、溫度、裝填系數、物料性質等；料性質等；(3) 計算計算反應釜體積反應釜體積；(4) 確定反應釜設計確定反應釜設計(選用選用)體積和臺數體積和臺數；(5) 反應釜反應釜直徑和筒體高度、封頭確定直徑和筒體高度、封頭確定；(6) 傳熱面積傳熱面積計算和校核；計算和校核；夾套和加熱盤管夾套和加熱盤管(7) 攪拌器攪拌器設計；設計；(8) 管口和開孔管口和開孔設計；設計；(9) 畫出反應器設計草圖。畫出反應器設計草圖。51四、固定床反應器設計四、固定床反

31、應器設計(1) 匯總物料衡算和物性數據。匯總物料衡算和物性數據。(2) 計算計算床體體積。床體體積。(3) 計算計算床高和直徑床高和直徑假設床層假設床層D，根據床層有效體積核算床層，根據床層有效體積核算床層H，再估算催化劑堆積高度，再估算催化劑堆積高度，驗算氣速，保證反應的停留時間驗算氣速，保證反應的停留時間。如果。如果假設不合理，重新假設再試算。假設不合理，重新假設再試算。(4) 驗算驗算流體阻力和傳熱系數流體阻力和傳熱系數K。 阻力阻力，床層，床層D，動力消耗，動力消耗實踐中寧可增加催化劑體積，也實踐中寧可增加催化劑體積，也不主張流體阻力偏大，以免影響整個操作體系。不主張流體阻力偏大，以免

32、影響整個操作體系。 傳熱系數傳熱系數K一般取經驗值或中試值。一般取經驗值或中試值。(5) 繪制反應器設計條件圖，決定繪制反應器設計條件圖，決定床層和床底、床頂的開口方位床層和床底、床頂的開口方位、標、標注尺寸等。注尺寸等。525.3 化工設備圖化工設備圖 化工設備圖是化工設備制造、安裝、使用、維修的重要技術文件，化工設備圖是化工設備制造、安裝、使用、維修的重要技術文件，也是進行技術交流、設備改造的工具。也是進行技術交流、設備改造的工具。 一、化工設備圖的分類一、化工設備圖的分類(1) 設備總圖設備總圖表示化工設備及附屬裝置全貌、組成和特性的圖樣。表示化工設備及附屬裝置全貌、組成和特性的圖樣。它

33、應表達設備它應表達設備各主要部分結構特征各主要部分結構特征、裝配連接關系、主要特征尺、裝配連接關系、主要特征尺寸和外形尺寸，并寫明技術要求，技術特性等技術資料。寸和外形尺寸，并寫明技術要求，技術特性等技術資料。 (2) 裝配圖：裝配圖：表示化工設備的結構、尺寸、各零部件間的表示化工設備的結構、尺寸、各零部件間的裝配連接關裝配連接關系系，并寫明技術要求和技術特性等技術資料的圖樣。，并寫明技術要求和技術特性等技術資料的圖樣。 (3) 部件圖：部件圖：表示可拆或不可拆表示可拆或不可拆部件的結構形狀部件的結構形狀、尺寸大小、技術要、尺寸大小、技術要求和技術特性等技術資料的圖樣。求和技術特性等技術資料的

34、圖樣。(4) 零件圖：零件圖：表示化工表示化工設備零件的結構形狀設備零件的結構形狀、尺寸大小及加工、熱處、尺寸大小及加工、熱處理、檢驗等技術資料的圖樣。理、檢驗等技術資料的圖樣。53(6) 表格圖：表格圖：用綜合列表方式表示用綜合列表方式表示結構形狀相同結構形狀相同、尺寸大小不同的化、尺寸大小不同的化工設備、部件、零件的圖樣。工設備、部件、零件的圖樣。 (7) 標準圖：標準圖：經國家有關經國家有關主管部門批準的標準化或系列化設備主管部門批準的標準化或系列化設備、部件、部件或零件的圖樣。或零件的圖樣。(8) 通用圖：通用圖：經過生產考驗，結構成熟，能重復使用的經過生產考驗，結構成熟，能重復使用的

35、系列化設備系列化設備、部件和零件的圖紙。部件和零件的圖紙。 二、化工設備圖的基本內容二、化工設備圖的基本內容 圖41 化工設備圖的基本內容技術要求：注.技術特性表管口表設備凈重明細表標題欄裝配圖修改表簽字欄1. 標題欄標題欄設計單位，設設計單位，設備備(項目項目)名稱，圖紙名稱，名稱，圖紙名稱，圖號，設計階段，比例，圖圖號，設計階段，比例，圖紙張數紙張數(共張、第張共張、第張)，設計、制圖、校核、審核、設計、制圖、校核、審核、審定等人的簽字及日期。審定等人的簽字及日期。 542. 明細表明細表說明組成本張圖紙的各部件，一般格式如下：說明組成本張圖紙的各部件，一般格式如下： 件 號 圖號或標準號

36、名 稱數 量材 料單重總 重重量/kg備 注3. 管口表管口表將本設備各管口用英文小寫字母自上而下按順序填入表將本設備各管口用英文小寫字母自上而下按順序填入表中，表明各管口的位置和規格等。中，表明各管口的位置和規格等。管 口 表件 號公稱尺寸連接尺寸標準連接面形式用途或名稱554. 技術特性表技術特性表將設備設計、制造、使用的將設備設計、制造、使用的主要參數主要參數(設計壓力、工設計壓力、工作壓力、設計溫度、工作溫度、各部件的材質、焊縫系數、腐蝕裕作壓力、設計溫度、工作溫度、各部件的材質、焊縫系數、腐蝕裕度、物料名稱、容器類別及專用化工設備的接觸物料的特性等度、物料名稱、容器類別及專用化工設備

37、的接觸物料的特性等)技技術特性以列表方式表示，供施工、檢驗、生產中執行。術特性以列表方式表示，供施工、檢驗、生產中執行。5. 技術要求技術要求以文字對化工設備的技術條件，應該遵守和達到的技以文字對化工設備的技術條件，應該遵守和達到的技術指標等，逐條書寫清楚。術指標等，逐條書寫清楚。6. 注注常寫在技術要求的下方。常寫在技術要求的下方。用來補充說明技術要求范圍外，但又用來補充說明技術要求范圍外，但又必須作出交待的問題。必須作出交待的問題。三、化工設備圖的繪制三、化工設備圖的繪制 繪制方法繪制方法對已有設備進行測繪，主要用于仿制已有設備或對現對已有設備進行測繪，主要用于仿制已有設備或對現有設備進行

38、革新改造。有設備進行革新改造。依據化工工藝人員提供的依據化工工藝人員提供的“設備設計條件單設備設計條件單”進行設進行設計和繪制。計和繪制。561. 化工設備圖的視圖選擇化工設備圖的視圖選擇(1) 選擇主視圖選擇主視圖應按設備的工作位置，使主視圖能應按設備的工作位置，使主視圖能充分表達其工作原充分表達其工作原理、裝配關系及主要零部件的形狀結構理、裝配關系及主要零部件的形狀結構。(2) 確定其他基本視圖確定其他基本視圖根據設備結構特點，確定根據設備結構特點，確定基本視圖數量及其基本視圖數量及其他基本視圖他基本視圖，用以補充表達設備的主要裝配關系、形狀、結構。，用以補充表達設備的主要裝配關系、形狀、結構。(3) 選擇輔助視圖和表達方法選擇輔助視圖和表達方法根據化工設備結構，可