化工设计第四章设备设计ppt课件.ppt

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1、长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University化工设计化工设计第四第四 章章 化工设备的工艺设计化工设备的工艺设计主讲：吕利平主讲：吕利平长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University 主主 要要 内内 容容4-1 4-1 设备设计简述设备设计简述4-24-2 设备设计设备设计4-34-3 反应器设计反应器设计4-44-4 非定型设备的设计程序与条件非定型设备的设计程序与条件长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal Uni

2、versityYangtze Normal University（一）化工设备的分类（一）化工设备的分类（二）设备设计分类（二）设备设计分类（三）选型和工艺设计的原则（三）选型和工艺设计的原则（四）设备设计方法与步骤（四）设备设计方法与步骤(五五)设备工艺及设备图的计算机辅助设计设备工艺及设备图的计算机辅助设计4-1 4-1 设备设计简述设备设计简述长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（一）化工设备的分类（一）化工设备的分类q按标准化可分为标准设备和非标准设备按标准化可分为标准设备和非标准设备q按按设备在

3、生产中所起作用可分为：设备在生产中所起作用可分为：化工化工化工化工设备设备设备设备主体设备主体设备主体设备主体设备辅助设备辅助设备辅助设备辅助设备反应设备反应设备 如合成塔、聚合釜、沸腾炉、反应器如合成塔、聚合釜、沸腾炉、反应器传质设备传质设备 如精馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥器如精馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥器传热设备传热设备 如蒸发器、热交换器、结晶罐如蒸发器、热交换器、结晶罐分离设备分离设备 如过滤机、除尘器如过滤机、除尘器电力、动力设备电力、动力设备 如电动机、锅炉如电动机、锅炉热能设备热能设备 如热风机如热风机流体输送设备流体输送设备 如离心泵、真空泵如离心泵、真空泵备料设备设备备料设备

4、设备 如破碎机、配料机如破碎机、配料机制泠设备制泠设备 如氨泠机如氨泠机起重运输设备起重运输设备 如皮带运输机、斗式提升机如皮带运输机、斗式提升机长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（二）设备设计分类（二）设备设计分类1、标准设备选型、标准设备选型如泵、压缩机、过滤机、离心机和鼓风机等动力如泵、压缩机、过滤机、离心机和鼓风机等动力设备经过专业设备加工厂精心设计，已经形成了设备经过专业设备加工厂精心设计，已经形成了系列产品，每一系列又分为许多型号。在设备设系列产品，每一系列又分为许多型号。在设备设计时，只要

5、计算出特征尺寸，如泵的流程和扬程，计时，只要计算出特征尺寸，如泵的流程和扬程，就可以通过产品目录选择合适的设备。就可以通过产品目录选择合适的设备。近年来，随着发展，一些非标准设备如换热器、近年来，随着发展，一些非标准设备如换热器、搅拌反应釜和旋风除尘等也成为该行业的标准设搅拌反应釜和旋风除尘等也成为该行业的标准设备。备。标准设备，又称之为定型设备标准设备，又称之为定型设备长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University2 2、非标准设备、非标准设备q也称非也称非定型设备，是需要专门设计的特殊设备定型设备，是需要专门设

6、计的特殊设备非标设备工艺设计，就是根据工艺要求，通过工非标设备工艺设计，就是根据工艺要求，通过工艺计算，提出型式、材料、尺寸和其他要求。再由艺计算，提出型式、材料、尺寸和其他要求。再由化工设备专业进行机械设计，由有关工厂制造化工设备专业进行机械设计，由有关工厂制造;在设计非标设备时，必须遵循设备设计的有关标在设计非标设备时，必须遵循设备设计的有关标准和规范等。如塔类设备施工及验收规范（准和规范等。如塔类设备施工及验收规范（HGJ HGJ 211-85211-85）;高压化工静止设备施工及验收规范（高压化工静止设备施工及验收规范（HGJ 208-35 HGJ 208-35）;中、低压静止设备施工

7、及验收规范中、低压静止设备施工及验收规范（HGJ 2O9-83 HGJ 2O9-83）。）。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（三）选型和工艺设计的原则（三）选型和工艺设计的原则合理性合理性：满足工艺要求；：满足工艺要求；先进性先进性：保持一定的先进水平；：保持一定的先进水平；安全性安全性：无事故隐患；：无事故隐患；经济性经济性：投资节省，易于加工，维修；：投资节省，易于加工，维修；(5)系统性系统性：通盘考虑，保留适当的余量；：通盘考虑，保留适当的余量；长江师范学院长江师范学院1Yangtze Nor

8、mal UniversityYangtze Normal University（四）设备设计方法与步骤（四）设备设计方法与步骤1 1、明确设计任务与条件、明确设计任务与条件原料（或进料）与产品（或出料）的流量、原料（或进料）与产品（或出料）的流量、组成、状态（温度、压力、相态等）、物化组成、状态（温度、压力、相态等）、物化性质、流量波动范围。性质、流量波动范围。设计目的、要求，设备功能。设计目的、要求，设备功能。公用工程条件，如冷却水温度，加热蒸汽公用工程条件，如冷却水温度，加热蒸汽压力，气温、湿度等。压力，气温、湿度等。其他特殊要求。其他特殊要求。长江师范学院长江师范学院1Yangtze N

9、ormal UniversityYangtze Normal University2 2、调查待设计设备国内外现状及发展趋势、调查待设计设备国内外现状及发展趋势、有关新技术及专利状况，设计计算方法等。有关新技术及专利状况，设计计算方法等。4 4、确定方案、确定方案确定设备的操作条件，如温度、压力等。确定设备的操作条件，如温度、压力等。确定设备结构型式，评比各类设备结构的优缺确定设备结构型式，评比各类设备结构的优缺点，结合本设计的具体情况，选择高效、可靠的点，结合本设计的具体情况，选择高效、可靠的设备型式。设备型式。确定单元设备的流程。确定单元设备的流程。3 3、收集有关物料的物性数据、腐蚀性质

10、等。、收集有关物料的物性数据、腐蚀性质等。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University5 5、工艺计算、工艺计算全设备物料与能量衡算。全设备物料与能量衡算。设备特性尺寸计算。设备特性尺寸计算。如：精馏设备的理论级数、塔径、塔高如：精馏设备的理论级数、塔径、塔高 换热设备的传热面积换热设备的传热面积流体力学计算。流体力学计算。如流动阻力与操作范围计算如流动阻力与操作范围计算长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University6、结构设计、结构

11、设计q在设备型式及主要尺寸已定的基础上，根据各在设备型式及主要尺寸已定的基础上，根据各种设备常用结构，参考有关资料与规范，详细设种设备常用结构，参考有关资料与规范，详细设计设备各零部件的结构尺寸。计设备各零部件的结构尺寸。如填料塔要设计液体分布器、再分布器、填料如填料塔要设计液体分布器、再分布器、填料支承、填料压板和各种接口，各种构件的材料选支承、填料压板和各种接口，各种构件的材料选择、壁厚计算，塔板、塔盘等的机械设计各种辅择、壁厚计算，塔板、塔盘等的机械设计各种辅助结构如支座、保温支架的设计，总装配图及零助结构如支座、保温支架的设计，总装配图及零件图绘制，设备材料表。件图绘制，设备材料表。7

12、 7、制造技术要求与规范、制造技术要求与规范长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（五）设备工艺及设备图的计算机辅助部分（五）设备工艺及设备图的计算机辅助部分1 1、设备的选型计算、设备的选型计算Aspen pluspro/HysyschemCAD作用：作用：一般设备的选型，动力消耗，基本工艺参一般设备的选型，动力消耗，基本工艺参数的估计，总体设备尺寸数的估计，总体设备尺寸长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（五）设备

13、工艺及设备图的计算机辅助部分（五）设备工艺及设备图的计算机辅助部分2 2、特殊设备的选型软件、特殊设备的选型软件离心泵离心泵智能选泵软件智能选泵软件换热器换热器HTRI Xchanger Suite 5.0 塔设备塔设备cup-tower，KG-tower反应器反应器Aspen plus作用作用：一般设备的选型，动力消耗，基本工艺参数一般设备的选型，动力消耗，基本工艺参数的估计，总体设备尺寸的估计，总体设备尺寸长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（五）设备工艺及设备图的计算机辅助部分（五）设备工艺及设备图

14、的计算机辅助部分3 3、化工设备图的绘制、化工设备图的绘制autoCAD2008版本以上版本以上CAD的二次开发软件：的二次开发软件：PVCAD,PIDCAD,CMCAD等等作用作用：绘制完整的设备图，对于工艺专业来说绘制完整的设备图，对于工艺专业来说只需绘制设备示意简图，和提供设备设计条只需绘制设备示意简图，和提供设备设计条件单。件单。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University(一一)泵的选用与选择程序泵的选用与选择程序4-24-2 设备设计设备设计长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal Un

15、iversityYangtze Normal University离心泵类型离心泵类型1-1-泵体；泵体；2-2-泵盖；泵盖；3-3-叶轮；叶轮；4-4-轴；轴；5-5-密封环；密封环；6-6-叶轮螺母；叶轮螺母；7-7-止动垫圈；止动垫圈；8-8-轴盖；轴盖；9-9-填料压盖；填料压盖；10-10-填料环；填料环；11-11-填料；填料；12-12-悬架轴承部件悬架轴承部件 清水泵（清水泵（B B、D D、ShSh 型）型）广广泛泛用用于于工工矿矿企企业业、城城市市给给排排水水和和各各种种水水利利工工程程，也也可可用用于于输送各种不含固体颗粒的、物理化学性质类似于水的介质。输送各种不含固体颗

16、粒的、物理化学性质类似于水的介质。单级单吸式离心清水泵，系列代号为单级单吸式离心清水泵，系列代号为“B B”，结构简图如下：结构简图如下：化化工工生生产产中中常常用用清清水水泵泵、耐耐腐腐蚀蚀泵泵、油油泵泵、杂杂质泵、液下泵、屏蔽泵等。质泵、液下泵、屏蔽泵等。1.确定泵型确定泵型长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityB B型泵型泵:单级单吸悬臂式离心水泵单级单吸悬臂式离心水泵,泵体和泵体和泵盖都是用铸铁制成泵盖都是用铸铁制成,全系列扬程范围全系列扬程范围为为8 898m98m，流量范围为，流量范围为4.54

17、.5360m360m3 3/h/h。8B29A8B29A8 8 泵吸入口直径泵吸入口直径,in,in英寸英寸,即即825825200mm;200mm;B B 单级单吸悬臂式离心水泵单级单吸悬臂式离心水泵;29 29 泵的扬程泵的扬程,m;,m;A A 该型号泵的叶轮直径比基本型号该型号泵的叶轮直径比基本型号8B298B29的小一级的小一级,即基本型号叶轮第一次即基本型号叶轮第一次切削。切削。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University型泵型泵:多级泵，一般自多级泵，一般自2 2级到级到9 9级，最多可到级，最多可

18、到1212级。全系列扬程范围为级。全系列扬程范围为1414351m,351m,流量范围为流量范围为10.810.8850m850m3 3/h/h。150D30150D3055150150泵吸入口直径（泵吸入口直径（mmmm）D D 多级泵；多级泵；30 30 单级扬程单级扬程 m;m;5 5 级数级数;1吸入段；吸入段；2中段；中段；3压出段；压出段；4轴；轴；5叶轮；叶轮；6导叶；导叶；7轴承部轴承部 长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityD D 系列多级离心泵系列多级离心泵TSWA 型卧式多级泵TSWA

19、TSWA型卧式多级泵型卧式多级泵T T 透平式透平式S S 单吸泵单吸泵W W 介质温度低于介质温度低于8080A A 第一次更新第一次更新DL 型立式多级泵长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversitySh型泵：型泵：双吸泵，全系列扬程范围为双吸泵，全系列扬程范围为9140m，流量范围，流量范围为为12012500m3/h。6sh96 泵吸入口直径泵吸入口直径,in英寸英寸,即即625150mm;sh 双吸式离心水泵双吸式离心水泵;9 比转数被比转数被10除后的整数除后的整数;1泵体；泵体；2泵盖；泵盖；3叶轮；

20、叶轮；4泵轴；泵轴；5密封环；密封环；6轴套；轴套；7轴承；轴承；8连轴器连轴器 长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityS 型单级双吸离心泵KSY 双吸中开式离心泵S、SA、SH型单级双吸中开式离心泵长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityCQ 型磁力驱动泵IH 型化工泵耐耐腐腐蚀蚀泵泵（F F型型）：输输送送腐腐蚀蚀性性化化工工流流体体必必须须选选用用耐耐腐腐蚀蚀泵泵。耐耐腐腐蚀蚀泵泵所所有有与与流流体体介介质质接接触触

21、的的部部件件都都采采用用耐耐腐腐蚀蚀材材料料制制作作。不不同同材材料料耐耐腐腐蚀蚀性性能能不不一一样样，选选用用时时应应多多加加注注意意。离离心心耐耐腐腐蚀蚀泵泵有有多多种种系系列列，其其中中常常用用的的系系列列代代号号为为F F。需需要要特特别别注注意意耐耐腐腐蚀蚀泵泵的的密密封封性性能能，以以防防腐腐蚀蚀液液外外泄泄。操操作作时时还还不不宜宜使使耐耐腐腐蚀蚀泵泵在在高高速速运运转转或或出出口口阀阀关关闭闭的情况下空转，以避免泵内介质发热加速泵的腐蚀。的情况下空转，以避免泵内介质发热加速泵的腐蚀。40FM12640 泵吸入口直径泵吸入口直径,mm;F 悬臂式耐腐蚀离心泵悬臂式耐腐蚀离心泵;M

22、 与液体接触部件材料代号与液体接触部件材料代号(M表示铬镍钼钛合金钢表示铬镍钼钛合金钢);1 轴封型式代号轴封型式代号(1表示单端面密封表示单端面密封)。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University F型泵全系列的扬程范围为型泵全系列的扬程范围为15105m，流量范围为，流量范围为2400m3/h。在。在F后面加一个字母表示材料代号后面加一个字母表示材料代号,以作区别：以作区别：H灰口铸铁材料，用于输送浓硫酸。灰口铸铁材料，用于输送浓硫酸。G 高硅铸铁材料，用于输送压强不高的硫酸或以硫酸为高硅铸铁材料，用于输送压

23、强不高的硫酸或以硫酸为主的混酸。主的混酸。B 铬镍合金钢材料，用于常温输送低浓度的硝酸、氧化铬镍合金钢材料，用于常温输送低浓度的硝酸、氧化性酸液、碱液和其它弱腐蚀性液体。性酸液、碱液和其它弱腐蚀性液体。M 铬镍钼钛合金钢材料，最适用于硝酸及常温的高浓度铬镍钼钛合金钢材料，最适用于硝酸及常温的高浓度硝酸。硝酸。S 聚三氟氯乙烯塑料材料，适用于聚三氟氯乙烯塑料材料，适用于90以下的硫酸、硝酸、以下的硫酸、硝酸、盐酸和碱液。盐酸和碱液。耐腐蚀泵（耐腐蚀泵（F F 型）型）长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University油泵

24、（油泵（Y Y 型）：型）：油油泵泵用用于于输输送送石石油油及及油油类类产产品品，油油泵泵系系列列代代号号为为Y Y。因因油油类类液液体体具具有有易易燃燃、易易爆爆的的特特点点，因因此此对对此此类类泵泵密密封封性性能能要要求求较较高高。输输送送200200以以上上的的热热油油时时，还还需需设设冷冷却却装装置置。一一般般轴轴承承和和轴轴封封装装置置带带有有冷冷却却水水夹夹套套。有有单单吸吸和和双双吸吸、单单级级和和多多级级(2(26 6级级),),全全系系列扬程范围为列扬程范围为6060603m,603m,流量范围为流量范围为6.256.25500m500m3 3/h/h。DFAY 型卧式输油泵

25、100Y1202100 泵吸入口直径泵吸入口直径,mm;Y 单吸离心油泵单吸离心油泵;120 泵的单级扬程泵的单级扬程,m;2 叶轮级数。叶轮级数。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University杂质泵（杂质泵（P P 型）：型）：离心杂质离心杂质泵有多种系列，常分为污水泵有多种系列，常分为污水泵、无堵塞泵、渣浆泵、泥泵、无堵塞泵、渣浆泵、泥浆泵等。这类泵的主要结构浆泵等。这类泵的主要结构特点是叶轮上叶片数目少，特点是叶轮上叶片数目少，叶片间流道宽，有的型号泵叶片间流道宽，有的型号泵壳内还衬有耐磨材料。壳内还衬有耐磨

26、材料。液液下下泵泵：液液下下泵泵是是一一种种立立式式离离心心泵泵，整整个个泵泵体体浸浸入入在在被被输输送送的的液液体体贮贮槽槽内内，通通过过一一根根长长轴轴，由由安安放放在在液液面面上上的的电电机机带带动动。由由于于泵泵体体浸浸没没在在液液体体中中，因因此此轴轴封封要要求求不不高高，可用于输送化工过程中各种腐蚀性液体。可用于输送化工过程中各种腐蚀性液体。YW YW 型型液液下下式式排排污污泵泵ZW ZW 型自吸式排污型自吸式排污长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University屏屏蔽蔽泵泵：屏屏蔽蔽泵泵是是一一种种无无

27、泄泄漏漏泵泵。其其结结构构特特点点是是叶叶轮轮直直接接固固定定在在电电机机的的轴轴上上，并并置置于于同同一一密密封封壳壳体体内内。可可用用于于输输送送易易燃燃易爆、剧毒或贵重等严禁泄漏的液体。易爆、剧毒或贵重等严禁泄漏的液体。DFM DFM 型屏蔽泵型屏蔽泵DFPW DFPW 型屏蔽泵型屏蔽泵长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University屏蔽泵屏蔽泵长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University2.2.确定选泵的流量和扬程确定选泵的流量

28、和扬程流量的确定和计算流量的确定和计算 选泵时以最大流量为基础。如选泵时以最大流量为基础。如果数据是正常流量，则应根据工艺情况可能出现的波果数据是正常流量，则应根据工艺情况可能出现的波动，开车和停车的需要等，在正常流量的基础上乘以动，开车和停车的需要等，在正常流量的基础上乘以1.l1.l1.21.2的安全系效。的安全系效。扬程的确定和计算扬程的确定和计算 扬程用柏努利方程计算，计算扬程用柏努利方程计算，计算出的扬程不能作为选泵的依据，一般要放大出的扬程不能作为选泵的依据，一般要放大5%5%10%10%。3.3.确定泵的安装高度确定泵的安装高度必需汽蚀余量必需汽蚀余量 长江师范学院长江师范学院1

29、Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University允许吸上真空度允许吸上真空度式中式中HsHs泵样本上查到试验条件下允许吸上的真空泵样本上查到试验条件下允许吸上的真空度度(20,10m(20,10m水柱水柱)，如果使用条件与此不符，则必须，如果使用条件与此不符，则必须校正。校正。P P0 0泵操作条件时液面上方压强泵操作条件时液面上方压强,PaPa;10 10试验条件时大气压试验条件时大气压,m m;操作条件下液体的密度操作条件下液体的密度,kg/m3 0.24 试验条件下，试验条件下，2020水饱和蒸汽压水饱和蒸汽压,m,m长江师范学院长江师

30、范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University4.4.确定泵的台数和备用泵确定泵的台数和备用泵 按泵的操作台数，一般只设一台泵，在特殊情况下，按泵的操作台数，一般只设一台泵，在特殊情况下，也可采用两台泵同时操作。输送泥浆或含有固体颗粒及也可采用两台泵同时操作。输送泥浆或含有固体颗粒及其他杂质的泵和一些重要岗位用泵应有备用泵。对于大其他杂质的泵和一些重要岗位用泵应有备用泵。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。操作，泵的维

31、修简易，操作很成熟的常常不考虑备用泵。5.5.校核泵的轴功率。校核泵的轴功率。6.6.选用电动机选用电动机7.7.填写选泵规格表。填写选泵规格表。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University8.8.离心泵的操作离心泵的操作安装时，必须使实际安装高度小于最大安装高度，安装时，必须使实际安装高度小于最大安装高度，防止气蚀；防止气蚀；启动前先灌水，防止气缚；启动前先灌水，防止气缚；合闸前先关出口闸，使电机在最小功率下启动，合闸前先关出口闸，使电机在最小功率下启动，保护电机；保护电机；停泵时也先关出口闸，防止水倒流，叶片

32、反转，停泵时也先关出口闸，防止水倒流，叶片反转，并可免去下次启动时灌水；并可免去下次启动时灌水；长期停泵，应将泵内的水排空。长期停泵，应将泵内的水排空。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University 长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityF型耐腐蚀离心泵性能范围图型耐腐蚀离心泵性能范围图长江师范学院长江师

33、范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityF型泵的主要参数型泵的主要参数长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University(二二)如何选择各种类型的化工泵如何选择各种类型的化工泵 1.1.硫酸硫酸 作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在别较大，对于浓度在80%80%以上、温度小于以上、温度小于8080

34、的浓硫的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304304（0Cr18Ni90Cr18Ni9）、）、316316（0Cr18Ni12Mo2Ti0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（2020号合金）号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能

35、，采用衬氟泵（F46F46）是一种更为经济的选择。）是一种更为经济的选择。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University2.2.盐酸盐酸 决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于5050、30%30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐

36、酸的最好选择。泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。3.3.硝酸硝酸 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如钢（如316316、316L316L）对硝酸的耐蚀性不优于普通不锈钢）对硝酸的耐蚀性不优于普通不锈钢（如（如304304、321321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。通常采用钛及钛合金材料。长江师范学

37、院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University 4.4.醋酸醋酸 它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316316不不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。用高合金不锈钢或氟塑料泵。5.

38、5.碱（氢氧化钠）碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于钢铁广泛应用于8080以以下、下、30%30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在在100100、75%75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。用钛及钛合金或者高合金不锈钢。长江师范学院长江师范学院1Yangtz

39、e Normal UniversityYangtze Normal University6 6.氨（氢氧化氨）氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。宜使用。7.7.盐水（海水）盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用引起局部性腐蚀，通常

40、采用316316不锈钢较好不锈钢较好。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University8.醇类、酮类、酯类、醚类醇类、酮类、酯类、醚类 常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可适用，具体选用时还应根据介质的属性和相关适用，具体选用时还应根据介质的

41、属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。免出错。长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University（三）选择示例（三）选择示例1、离心耐酸泵选择示例、离心耐酸泵选择示例1 12 22 2H=15mH=15m8948941 1长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University即计算流量即计算流量Q e和扬程

42、和扬程He,其计算思路如下其计算思路如下:Qe=1.5Qmax=1.5体积流量体积流量=1.5质量流量密度质量流量密度He=1.1Hmax有用功有用功eg柏努利方程柏努利方程选择计算选择计算根据根据e ed d（相对粗糙度）图查出相对粗糙度）图查出，为局部阻力系数之和为局部阻力系数之和长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University其计算过程其计算过程:已知已知Z1=0;Z2=15m p1=0(表压表压);p2=0.19.81104=9810N/m2(表压表压)硝基苯的粘度为硝基苯的粘度为2.1cP,所以所以不锈钢的

43、绝对粗糙度不锈钢的绝对粗糙度0.2mm,0.2mm,故故相对粗糙度相对粗糙度 /d=0.2/81=0.00247/d=0.2/81=0.00247长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University由由ed图查出图查出0.0027hf=(贮槽进入管中孔板阀门弯头）贮槽进入管中孔板阀门弯头）0.51+8.251+0.172+0.754=12.09Qe=1.5Qmax=1.5体积流量体积流量=1.5质量流量密度质量流量密度=1.5 30000/1200=37.5m3/h He=1.1Hmax=1.1eg=1.1181/9.8

44、1=20.3m长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University由由ed图查出图查出0.0027hf=(贮槽进入管中孔板阀门弯头）贮槽进入管中孔板阀门弯头）0.51+8.251+0.172+0.754=12.09Qe=1.5Qmax=1.5体积流量体积流量=1.5质量流量密度质量流量密度=1.5 30000/1200=37.5m3/h He=1.1Hmax=1.1eg=1.1181/9.81=20.3m长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal Univer

45、sity选择型号选择型号因输送管材是不锈钢的因输送管材是不锈钢的,所以泵过流部件零件也应为不锈所以泵过流部件零件也应为不锈钢制造钢制造F F型耐腐蚀离心泵是这种材质的型耐腐蚀离心泵是这种材质的,其性能范围其性能范围:流量流量Q Q为为2 2400m400m3 3/h;/h;扬程扬程H H为为1515105m105m所选泵的流量和扬程在其性能范围内所选泵的流量和扬程在其性能范围内p查查F F型泵性能范围图型泵性能范围图,得具体型号为得具体型号为80F-2480F-24从泵类产品样本查可知该泵的主要参数从泵类产品样本查可知该泵的主要参数:转速转速n=2960r/min,n=2960r/min,允许

46、吸上高度允许吸上高度H HS S=5.0=5.06.0;6.0;效率效率=64=6472%;72%;轴功率为轴功率为3.843.845.35kw;5.35kw;所配电机功率为所配电机功率为7.5kw7.5kw长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityF型耐腐蚀离心泵性能范围图型耐腐蚀离心泵性能范围图长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal UniversityF型泵的主要参数型泵的主要参数长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal Un

47、iversityYangtze Normal University选择验算选择验算泵的理论功率：泵的理论功率：泵的实际功率泵的实际功率：则在轴功率范围内，故选择适合。则在轴功率范围内，故选择适合。20时，硝基苯的运动粘度为时，硝基苯的运动粘度为p故粘度对流量、扬程和效率的影响，可忽略不计，所选故粘度对流量、扬程和效率的影响，可忽略不计，所选80F-24型耐型耐腐蚀离心泵是适合的腐蚀离心泵是适合的.20cSt长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University(二二)换热设备的设计和选用换热设备的设计和选用长江师范学院长江

48、师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal University1.1.按作用原理分按作用原理分(1)(1)直接接触式换热器直接接触式换热器(混和式换热器混和式换热器)冷、热流体直接接触，相互混和传递热量。特点冷、热流体直接接触，相互混和传递热量。特点是结构简单，传热效率高。是结构简单，传热效率高。适于冷、热流体允许混和的场合。适于冷、热流体允许混和的场合。如如凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。等。换热器的分类换热器的分类长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze

49、 Normal University(2)2)蓄热式换热器蓄热式换热器(回流式换热回流式换热器、蓄热器器、蓄热器)冷、热流体交替与固体蓄热体冷、热流体交替与固体蓄热体发生传热接触发生传热接触,从而达到换热从而达到换热的目的。特点是结构简单，可的目的。特点是结构简单，可耐高温，体积庞大，不能完全耐高温，体积庞大，不能完全避免两种流体的混和。避免两种流体的混和。适于高温气体热量的回收或冷适于高温气体热量的回收或冷却。却。如回转式空气预热器。如回转式空气预热器。热流体热流体冷流体冷流体长江师范学院长江师范学院1Yangtze Normal UniversityYangtze Normal Unive

50、rsity(3)(3)间壁式换热器间壁式换热器(表面式换热器、间接式换热器表面式换热器、间接式换热器)冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量由热流体冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量由热流体通过壁面传递给冷流体。形式多样，应用广泛。通过壁面传递给冷流体。形式多样，应用广泛。适于冷、热流体不允许混和的场合。适于冷、热流体不允许混和的场合。如各种管壳式、板式结构的换热器。如各种管壳式、板式结构的换热器。2.2.按用途分按用途分(1)1)加热器加热器：用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加：用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。热过程中不发生相变。(2)(2)预热器预