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1、第二章 工艺计算 物料衡算与能量衡算是物料衡算与能量衡算是进行化工工行化工工艺过程程设计及技及技术经济评价的基本依据。通价的基本依据。通过对全全全全生生生生产过产过程或程或程或程或单元单元单元单元过过程的物料和能量的衡算，程的物料和能量的衡算，程的物料和能量的衡算，程的物料和能量的衡算，计算计算计算计算得到：得到：得到：得到： 1 1 1 1）主、副产品产量；）主、副产品产量；）主、副产品产量；）主、副产品产量； 2 2 2 2）原材料的消耗定原材料的消耗定原材料的消耗定原材料的消耗定额额，过程的物料损耗；，过程的物料损耗；，过程的物料损耗；，过程的物料损耗； 3 3 3 3）“三废三废三废三
2、废”的生成量及组成；的生成量及组成；的生成量及组成；的生成量及组成； 4 4 4 4）水、电、汽或其他燃料等消耗定额；）水、电、汽或其他燃料等消耗定额；）水、电、汽或其他燃料等消耗定额；）水、电、汽或其他燃料等消耗定额； 5 5 5 5）设计物料流程图。）设计物料流程图。）设计物料流程图。）设计物料流程图。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第二章 工艺计算 根据根据物料衡算和能量的衡算物料衡算和能量的
3、衡算结果结果，可以：可以： 1 1）对生产设备进行设计和选型；）对生产设备进行设计和选型； 2 2）确确定定产品品成成本本等等各各项技技术经济指指标，从从而而可可以以定定量量地地评述述所所选择的的工工艺路路线、生生产方方法法及及工工艺流流程程在在经济上上是是否否合合理理，技技术上是否先上是否先进。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第一节 物料衡算物料衡算的概念：物料衡算的概念： 对物料平衡进行计算称为物
4、料衡算。对物料平衡进行计算称为物料衡算。即以生产过程或生产单元设备为研究对象，即以生产过程或生产单元设备为研究对象，对其进出口处进行定量计算。对其进出口处进行定量计算。 物料平衡的理论依据是物料平衡的理论依据是质量守恒定质量守恒定律律，即在一个孤立体系中不论物质发生任，即在一个孤立体系中不论物质发生任何变化何变化( (不包括核反应不包括核反应) )它的质量始终保持它的质量始终保持不变。不变。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Asp
5、ose Pty Ltd.物料衡算的分类1 1、按操作方式、按操作方式 分为间歇操作、连续操作及半连续操作等三分为间歇操作、连续操作及半连续操作等三 类物料衡算；类物料衡算； 2 2、按状态、按状态 将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类 衡算。衡算。 3、按衡算范围、按衡算范围 分为单元操作过程分为单元操作过程(或单个设备或单个设备)和和全流程全流程的两的两 类物料衡算；类物料衡算；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyrig
6、ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd.物料平衡方程式 根据质量守恒定律，对某一个体系内质量流根据质量守恒定律，对某一个体系内质量流动及变化的情况用数学式描述物料平衡关系则为动及变化的情况用数学式描述物料平衡关系则为物料平衡方程式。其基本表达式为：物料平衡方程式。其基本表达式为： GG1 1=G=G2 2+G+G3 3+G+G4 4 式中，式中，G G1 1输人体系的物料质量；输人体系的物料质量； G G2 2 离开体系的物料质量；离开体系的物料质量； G G3 3 体系内积累的物料质量；体系内积累的物料质量； G G4 4 损失的物料质量损失的物料质量( (如跑、冒、滴、漏如
7、跑、冒、滴、漏) ) Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.物料衡算的方法和步骤物料衡算的方法和步骤 1、选定衡算范围，画出流程示意图 稀溶液稀溶液二次蒸汽二次蒸汽F,wfW加热蒸汽加热蒸汽凝水凝水提浓液提浓液B，wBEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-20
8、11 Aspose Pty Ltd.物料衡算步骤2、确定发生的反应，列出主、副化学反、确定发生的反应，列出主、副化学反应式应式3、确定计算任务、确定计算任务4、收集数据资料、收集数据资料（生产规模、时间，转化率，选生产规模、时间，转化率，选择性，收率、质量收率，原材料及产品规格，有关物择性，收率、质量收率，原材料及产品规格，有关物理化学常数）理化学常数）5、选定计算基准、选定计算基准（时间，质量，体积，干湿）（时间，质量，体积，干湿）6、建立物料平衡方程，展开计算、建立物料平衡方程，展开计算7、整理并校核计算结果、整理并校核计算结果8、绘制物料流程图、填写物流表、绘制物料流程图、填写物流表Ev
9、aluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.列物料平衡式时应注意的事项列物料平衡式时应注意的事项( (1)物料平衡是指质量平衡，不是体积或物料平衡是指质量平衡，不是体积或物质的量物质的量( (摩尔数摩尔数) )平衡。若体系内有平衡。若体系内有化学反应，则衡算式中各项用摩尔化学反应，则衡算式中各项用摩尔时为单位时，必须考虑反应式中的化时为单位时，必须考虑反应式中的化学计量系数学计量系数 。 Evaluation onl
10、y.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.列物料平衡式时应注意的事项列物料平衡式时应注意的事项(2)对于无化学反应体系，能列出独立物料平衡式的最多数目等于输入和输出的物流里的组分数。(3)在写平衡方程式时，要尽量使方程式中所包含的未知数最少。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 A
11、spose Pty Ltd.连续过程的物料衡算直接求算法：对于过程简单，比如只有一直接求算法：对于过程简单，比如只有一个未知数的时候。个未知数的时候。利用结点进行衡算：多股物料的进出利用结点进行衡算：多股物料的进出利用联系组分进行物料衡算：有惰性物料利用联系组分进行物料衡算：有惰性物料存在的时候存在的时候Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.例题（类型：连续有反应）1 1、3535页例例2-12-12 2、
12、甲醇制造甲醛的反应过程为：、甲醇制造甲醛的反应过程为： CH CH3 30H + 1/2 O0H + 1/2 O2 2 HCHO + HHCHO + H2 20 0 反反应应物物及及生生成成物物均均为为气气态态，若若使使用用5050的的过过量量空空气气，且且甲甲醇醇的的转转化化率率为为7575，试试计计算反应后气体混合物的摩尔组成。算反应后气体混合物的摩尔组成。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.物料衡算
13、计算举例解：解： 画出流程图画出流程图 空气(过量50%)CH3OHHCHOH2ON2催化反应器CH3OHEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.基准：基准：1 mol CH1 mol CH3 3OHOH根据反应方程式根据反应方程式根据反应方程式根据反应方程式O O O O2 2 2 2( ( ( (需要需要需要需要)= 0.5 mol)= 0.5 mol)= 0.5 mol)= 0.5 mol；O O O
14、O2 2 2 2( ( ( (输入输入输入输入)= 1.5 0.5 = 0.75 mol)= 1.5 0.5 = 0.75 mol)= 1.5 0.5 = 0.75 mol)= 1.5 0.5 = 0.75 mol；N N N N2 2 2 2( ( ( (输入输入输入输入)= N)= N)= N)= N2 2 2 2( ( ( (输出输出输出输出)= 0.75(79/21)= 2.82 mol)= 0.75(79/21)= 2.82 mol)= 0.75(79/21)= 2.82 mol)= 0.75(79/21)= 2.82 molCHCHCHCH3 3 3 3OHOHOHOH为限制反应物
15、为限制反应物为限制反应物为限制反应物反应的反应的反应的反应的CHCHCHCH3 3 3 3OH = 0.75 1 = 0.75 molOH = 0.75 1 = 0.75 molOH = 0.75 1 = 0.75 molOH = 0.75 1 = 0.75 mol因此因此因此因此HCHO(HCHO(输出输出)= 0.75mol)= 0.75molCHCHCHCH3 3 3 3OH(OH(OH(OH(输出输出输出输出)= 1-0.75=0.25mol)= 1-0.75=0.25mol)= 1-0.75=0.25mol)= 1-0.75=0.25molO O O O2 2 2 2( ( ( (输
16、出输出输出输出)= 0.75-0.75x0.5=0.375mol)= 0.75-0.75x0.5=0.375mol)= 0.75-0.75x0.5=0.375mol)= 0.75-0.75x0.5=0.375molH H H H2 2 2 2O(O(O(O(输出输出输出输出)= 0.75mol)= 0.75mol)= 0.75mol)= 0.75mol计算过程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.计算结果组
17、分组分molmolmol%mol%CHCH3 3OHOH0.2500.2505.05.0HCHOHCHO0.7500.75015.215.2H H2 2O O0.7500.75015.215.2O O2 20.3750.3757.67.6N N2 22.8202.82057.057.0总计总计4.9454.945100.0100.0Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.间歇过程的物料衡算间歇过程的特点是将原
18、料一次性装入反应间歇过程的特点是将原料一次性装入反应器内，化学反应达到要求的反应程度后，器内，化学反应达到要求的反应程度后，停止反应卸出全部物料。停止反应卸出全部物料。因为间歇反应的物系组成随时间而变，所因为间歇反应的物系组成随时间而变，所以物料衡算必须建立时间平衡关系。以物料衡算必须建立时间平衡关系。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.例题（类型：间歇过程无反应）1、38页例页例2-22 2、采采用用蒸
19、蒸发发方方法法将将浓浓度度为为1010NaOHNaOH及及1010NaClNaCl的的水水溶溶液液进进行行浓浓缩缩。蒸蒸发发时时只只有有部部分分水水分分汽汽化化成成为为水水蒸蒸气气而而逸逸出出，部部分分NaClNaCl结结晶晶成成晶晶粒粒而而留留在在母母液液中中。操操作作停停止止后后，分分析析母母液液的的成成分分为为：5050NaOHNaOH，2 2NaClNaCl及及4848H H2 2O O。若若每每批批处处理理1000 1000 kgkg原原料料液液，试试求求每每批批操操作作中中：1)1)获获得得的的母母液液量量，2)2)蒸发出的水分量，蒸发出的水分量，3)3)结晶出的结晶出的NaClN
20、aCl量。量。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.计算过程解：本题为间歇过程，因此以每批处理量为基准进行物料衡算。流程示意图，组分物料衡算：NaOH平衡 1000 x 0.1 =
21、0.5F4NaCl平衡 1000 x 0.1 = 0.02F4 + F3H2O平衡 1000(1-0.1-0.1)= F2 + 0.48F4解方程得： F2 = 704kg，F3 = 96kg， F4 = 200kgEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.带循环和旁路的物料衡算在化工生产中，通常将未反应的原料分离在化工生产中，通常将未反应的原料分离后再返回重新参加反应，或将部分产品回后再返回重新参加反应，或将
22、部分产品回流。流。计算方法：试差法、代数解法计算方法：试差法、代数解法Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1.循环过程新鲜原料P总进料总产物净产品P循环流R混合分离工艺过程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2、其他
23、类型循环及旁路过程、其他类型循环及旁路过程 （了解即可）（了解即可）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.例题1、41页例页例2-32、41页例页例2-4Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.作业：57页页3、6、8请与
24、下周三，课前，由学习委员收齐交给请与下周三，课前，由学习委员收齐交给我。我。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第二节 热量衡算能量衡算定义能量衡算定义 根根据据能能量量守守恒恒定定律律，利利用用能能量量传传递递和和转转化化的的规规则则，用用以以确确定定能能量量比比例例和和能能量量转转变的定量关系的过程称为能量衡算。变的定量关系的过程称为能量衡算。 热量衡算热量衡算是能量衡算的一种。是能量衡算的一种。Ev
25、aluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.热量衡算的目的和任务 (1)(1)确定物料输送机械和其它操作机械所需要的功率；确定物料输送机械和其它操作机械所需要的功率； (2)(2)确确定定各各单单元元操操作作过过程程所所需需热热量量或或冷冷量量，及及其其传传递递速速率率；计计算算换换热热设设备备的的工工艺艺尺尺寸寸；确确定定加加热热剂剂或或冷冷却却剂剂的的消消耗耗量量，为其他专业如供汽、供冷、供水专业提供设条件；为其
26、他专业如供汽、供冷、供水专业提供设条件； (3)(3)化化学学反反应应常常伴伴有有热热效效应应，导导致致体体系系的的温温度度上上升升或或下下降降，为为此此需需确确定定为为保保持持一一定定反反应应温温度度所所需需的的移移出出或或加加入入的的热热传传递速率；递速率； (4)(4)为为充充分分利利用用余余热热，必必须须采采取取有有效效措措施施，使使过过程程的的总总能能耗耗降降低低到到最最低低程程度度。为为提提高高能能量量利利用用率率，降降低低能能耗耗提提供供重重要要依据。依据。 (5) (5)最终确定总需求能量和能量的费用。最终确定总需求能量和能量的费用。Evaluation only.Create
27、d with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.热量衡算热量衡算有两种情况：热量衡算有两种情况： 1 1）对单元设备做热量衡算；）对单元设备做热量衡算； 2 2）整个系统的热量衡算。）整个系统的热量衡算。 （当当各各个个工工序序或或单单元元操操作作之之间间有有热热量量交交换换时时，必必须须做做整整个个系系统统的的热量衡算。）热量衡算。）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client
28、Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.热量衡算方程式 QQ入入= Q= Q出出 - Q - Q损损 式中式中:Q:Q入入 一输入设备热量总和；一输入设备热量总和； Q Q出出 输出设备热量总和；输出设备热量总和； Q Q损损 损失热量总和。损失热量总和。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.单元设备的热量衡算主要内容包括：计算传入或传出的热量
29、主要内容包括：计算传入或传出的热量1.1.方法与步骤：方法与步骤：(1)(1)绘绘制制以以单单位位时时间间为为基基准准的的物物料料流流程程图图，确确定定热热量量平平衡衡范范围围；在在物料流程图上标明已知温度、压力、相态等已知条件；物料流程图上标明已知温度、压力、相态等已知条件；(2)(2)根据物料流向及变化，列出热量衡算方程式。根据物料流向及变化，列出热量衡算方程式。 Q= Q Q= Q出出 - Q - Q进进(3)(3)搜集有关数据。搜集有关数据。(4)(4)选选定定计计算算基基准准温温度度。由由于于手手册册，文文献献上上查查到到的的热热力力学学数数据据大大多多数数是是273K273K或或2
30、98K298K的的数数据据，故故选选此此温温度度为为基基准准温温度度，计计算算比比较较方方便。计算时相态的确定也是很重要的。便。计算时相态的确定也是很重要的。(5)(5)各各种种热热量量的的计计算算。列列出出热热量量衡衡算算式式，然然后后用用数数学学方方法法求求解解未未知知值；值；(6)(6)整理并校核计算结果，列出热量平衡表。整理并校核计算结果，列出热量平衡表。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.单元设
31、备的热量衡算(7)(7)传传热热剂剂用用量量的的计计算算。分分为为加加热热剂剂和和冷冷却却剂剂用用量计算。量计算。(8)(8)传热面积的计算。传热面积的计算。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.单元设备的热量衡算2.2.注意事项注意事项(1)(1)热量衡算时要先根据物料的变化和热量衡算时要先根据物料的变化和走向，认真分析热量间的关系，然后走向，认真分析热量间的关系，然后根据热量守衡定律列出热量关系式。根据
32、热量守衡定律列出热量关系式。(2)(2)要弄清楚要弄清楚过程中出程中出现的的热量形式，以量形式，以便搜集有关的物性数据便搜集有关的物性数据。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.单元设备的热量衡算 (3)(3)计算结果是否正确适用，关键在于数计算结果是否正确适用，关键在于数 据的正确性和可靠性。据的正确性和可靠性。 (4)(4)间间歇操作歇操作歇操作歇操作设备设备，传热传热量量量量Q Q Q Q随随随随时间
33、时间而而而而变变 化，因此要用不均衡系数将化，因此要用不均衡系数将化，因此要用不均衡系数将化，因此要用不均衡系数将设备设备的的的的 热负热负荷由千焦台荷由千焦台荷由千焦台荷由千焦台换换算算算算为为千焦小千焦小千焦小千焦小 时时。 (5)(5)选选定定定定设备设备的的的的换热换热面面面面积积要大于理要大于理要大于理要大于理论计论计算。算。算。算。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.系统的热量衡算系统热量平
34、衡的作用系统热量平衡的作用 通过对整个系统能量平衡的计算求通过对整个系统能量平衡的计算求出能量的综合利用率。出能量的综合利用率。系统热量平衡计算步骤系统热量平衡计算步骤 与单元设备的计算步骤基本相同。与单元设备的计算步骤基本相同。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.热量衡算举例例例1 1 某某化化工工厂厂计计划划利利用用废废气气的的废废热热，进进入入废废热热锅锅炉炉的的废废气气温温度度为为450450，出
35、出口口废废气气的的温温度度为为260260，进进入入锅锅炉炉的的水水温温为为2525，产产生生的的饱饱和和水水蒸蒸气气温温度度为为233.7233.7，3.0MPa3.0MPa，( (绝绝压压) )，废废气气的的平平均均热热容容为为32.5 32.5 kJkJ(kmol)(kmol)，试试计计算算每每100 kmol100 kmol的废气可产生的水蒸汽量的废气可产生的水蒸汽量? ?解：过程如图，基准：解：过程如图，基准：100 kmol100 kmol的废气。的废气。 锅炉的能量平衡为：锅炉的能量平衡为：Evaluation only.Created with Aspose.Slides fo
36、r .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.计算结果Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第三节 典型设备工艺设计与选型 分类：分类： 1 1）一类称定型设备或标准设备；）一类称定型设备或标准设备； 2 2）一类称非定型设备或非标准设备。）一类称非定型设备或非标准设备。 化化化化工工工工设设备备工工工工艺艺设设计计
37、，对对于于于于定定定定型型型型设设备备来来来来说说就就就就是是是是选选型型型型，对对于于于于非非非非定定定定型型型型设设备备来来来来说说就就就就是是是是通通通通过过化化化化工工工工计计算算算算，提提提提出出出出型型型型式式式式、材材材材料料料料、尺尺尺尺寸寸寸寸和和和和其其其其它它它它一一一一些些些些要要要要求求求求，由由由由化化化化工工工工设设备备专专业业进进行行行行工工工工程程程程机机机机械加工械加工械加工械加工设计设计，由有关机械加工厂制造。，由有关机械加工厂制造。，由有关机械加工厂制造。，由有关机械加工厂制造。 Evaluation only.Created with Aspose.S
38、lides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.设备设计与选型的基本要求 1）合理性；合理性； 2）可靠性，先进性；可靠性，先进性； 3）安全性：安全性： 4）经济性。经济性。 全全面面贯贯彻彻先先进进、适适用用、高高效效、安安全全、可可靠靠、经经济济俭俭省省的的原原则则，审慎慎地地研究，研究，认真地真地设计。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 20
39、04-2011 Aspose Pty Ltd.设备设计与选型的基本要求1.技术经济指标（技术经济指标（生产能力，消耗系数，生产能力，消耗系数，设备价格，设备的管理费用，产品总成本设备价格，设备的管理费用，产品总成本）2.设备结构要求（设备结构要求（强度，刚性，被腐蚀，强度，刚性，被腐蚀，密封性，减少材料用量密封性，减少材料用量）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.设备设计的基本内容（一）定型设备的选型（生
40、产能力选用偏（一）定型设备的选型（生产能力选用偏高一级的）高一级的）（二）非定型设备的设计选型（通过化工（二）非定型设备的设计选型（通过化工计算后，提出设备类型、材料、尺寸和其计算后，提出设备类型、材料、尺寸和其他一些工艺要求）他一些工艺要求）（三）物料输送设备（三）物料输送设备Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.泵1.泵的类型泵的类型Evaluation only.Created with Aspose
41、.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.各种泵的特性Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2.泵扬程和流量的确定泵扬程和流量的确定3.泵扬程和流量的校核泵扬程和流量的校核4.泵的轴功率的校核泵的轴功率的校核5.泵的台数和备用泵的台数和备用6.离心泵安装高度的校核离心泵安装高度的校核7.泵输送
42、系统的设计泵输送系统的设计Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.化工生产常用泵Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.螺杆泵Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .N
43、ET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.往复泵Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.塑料泵Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.喷
44、射器（左）液下泵（右）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.屏蔽泵屏蔽泵由于没有转轴密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已愈来愈普遍。屏蔽泵的原理和结构特点普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传
45、统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.隔膜泵隔膜泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。隔膜泵中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。 由
46、于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.小结：选泵的工作方法和基本程序 1 1列出选泵的岗位和介质的基础数据；列出选泵的岗位和介质的基础数据； 2.
47、2. 2. 2. 确定确定确定确定选泵选泵的流量和的流量和的流量和的流量和扬扬程程程程； 3 3 3 3选择泵选择泵的的的的类类型，确定具体型号型，确定具体型号型，确定具体型号型，确定具体型号； 4 4 4 4换换算算算算泵泵的性能的性能的性能的性能； 5 5 5 5确定确定确定确定泵泵的安装高度的安装高度的安装高度的安装高度； 6 6 6 6确定确定确定确定泵泵的台数和的台数和的台数和的台数和备备用率用率用率用率； 7 7 7 7校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封；校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封；校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封；校核泵的轴功率选定泵的材料及轴封； 8 8 8 8确定冷却水或
48、驱动蒸汽的耗用量；确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量；确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量；确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量； 9 9 9 9选用电动机；选用电动机；选用电动机；选用电动机； 10 10 10 10填写选泵规格表。填写选泵规格表。填写选泵规格表。填写选泵规格表。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.（四）换热设备的设计与选型一、换热器的分类一、换热器的分类 1 1按工艺功能分类按工艺功能分类 (1) (1)
49、冷却器冷却器 (2) (2)加热器加热器(3)(3)再沸器再沸器(4)(4)(4)(4)冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器 (5) (5) (5) (5)蒸蒸蒸蒸发发器器器器 (6)(6)(6)(6)过热过热器器器器 (7)(7)(7)(7)废热锅废热锅炉炉炉炉 (8) (8) (8) (8)换热换热器器器器 2 2 2 2按传热方式和结构分类按传热方式和结构分类按传热方式和结构分类按传热方式和结构分类 根根根根据据据据热热量量量量传传递递方方方方法法法法不不不不同同同同，可可可可以以以以分分分分间间壁壁壁壁式式式式，直直直直接接接接式式式式和和和和蓄蓄蓄蓄热热式。式。式。式。 二、常用的换热器二、常用
50、的换热器 夹套式夹套式夹套式夹套式换热换热器器器器，蛇管式，蛇管式，蛇管式，蛇管式换热换热器器器器，套管式，套管式换热换热器器器器，管壳式，管壳式，管壳式，管壳式换热换热器器器器，板式，板式，板式，板式换热换热器器器器，螺旋板式等。，螺旋板式等。，螺旋板式等。，螺旋板式等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.三、换热器设计的一般原则三、换热器设计的一般原则 1.流体流速的选择流体流速的选择 2.流体的流程
51、选择流体的流程选择 3.换热器两端冷、热流体温差的取值换热器两端冷、热流体温差的取值 4.压力降的选择压力降的选择 5.污垢热阻的选择污垢热阻的选择 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.四、管壳式换热器的设计和系列选用四、管壳式换热器的设计和系列选用 1.汇总设计数据、分析设计任务汇总设计数据、分析设计任务 2.设计换热流程设计换热流程 3.选择换热器的材质选择换热器的材质 4.选择换热器的类型选择换热器
52、的类型 5.确定换热器中介质的流向确定换热器中介质的流向 6.确定和计算平均温差确定和计算平均温差 7.计算热负荷，流体对流传热系数计算热负荷，流体对流传热系数 8.估计污垢热阻并初算出总传热系数估计污垢热阻并初算出总传热系数K 9.计算总传热面积计算总传热面积A 10.调整温度差再算一次传热面积调整温度差再算一次传热面积 11.选用系列换热器型号选用系列换热器型号 12.验算换热器的压力降验算换热器的压力降Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.三、编制设备及装配图一览表三、编制设备及装配图一览表Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
