化工设计第六章第七章.ppt

第六章流体输送机械 泵 的选择 一 简介1 泵的分类 往复式 柱塞泵 正位移旋转式 齿轮泵 离心式 离心泵 动能型流体动力作用式 酸蛋 m3 h5 300001 6001 600间歇m10 600多级3 600kg cm23 600kg cm2压力不宜高 70 80 60 90 15 20 简单价廉较复杂较简单简单操作维护方便易故障较方便间歇较麻烦 二 选择泵的原则 1 选择泵的基本参数 流量 考虑上限 扬程泵的有效气蚀余量功率和效率 2 泵的选型要点 1 生产方式 间歇或连续 2 介质特性 粘度 腐蚀性 含固率 3 现场条件 动力提供 电 蒸汽 压缩空气 4 工艺要求 温度 压力 3 泵的选择方法和步骤 1 列出基础数据 介质特性 操作条件 安装位置等 2 确定流量和扬程 3 选择泵型及泵的具体型号 4 核算泵的性能 5 确定泵的几何安装高度 6 确定泵的备用率和台数 7 填写泵的规格表 作为泵的订货依据和汇总归档资料 局部阻力的计算 Pd Ps Hst s Hs Hf s Hd Hf d Hst d Productflownormalm3 h69 5Productflowmaxm3 h77Densitykg m31219ViscositymPa s1 07Temperature 60Boilingtemp atatmpressure 110Boilingtemp atsuctionheadHs 111Flashpoint Crystallisation 5Contaminatedwith Mixwithwaterallowed formech seal yes dischargepressurePd2650kPa 221 7m L C absdischargestaticheadHst d27m L C Pacrossequipmentondisch sidem L C Pacrossdisch Lineandvalve s Ht d5m L C Pacrossrotameterindisch line 1m L Cdynamiclossesindisch Line6m L C Pacrosscontrolvalveindisch Line83 dyn losses 5m L CtotaldischargeheadHd259 7m L C suctionpresurePs101kPa 8 4m L C abssuctionstaticheadHst s 0 5m L C 8 9m L C Pacrosssuctionlineandvalve s Hf s 0 2m L C 8 7m L C abs251m L C vapourpressurePvap16 3kpa 1 4m L C absN P S Havail Hs Pvap 8 7 1 4 7 3m L C Tobecheckedbycontractorwhenlay outisfinal 四固体搬运及粉碎设备1起重设备吊钩 手动葫芦 电动葫芦 电动单梁起重机技术指标 跨度 最大起重量 运行速度 自重2仓储设备叉式装卸车 手动液压装卸车 圆筒搬运车 联合堆包机 液压升降机技术指标 起重重量 升起高度 行走速度3运输设备移动皮带输送机 斗式输送机 螺旋输送机 4给料设备电磁震动给料机 振动料斗 技术指标 料斗尺寸 激振电机型号与功率 激振力5破碎设备粗碎颚式破碎机 环锤式破碎机技术指标 进料粒度 目 出料粒度 目 处理量kg h 第七章 热交换器的设计和选型 一 简介1 分类 间壁式换热器 管壳式 紧凑式 混合式换热器蓄热式换热器 2 类型 管壳式 套管式换热器蛇管式 盘管式 换热器 沉浸式 喷淋式列管式 固定管板 刚性结构 带膨胀节 浮头式填料函 釜式 U型管式紧凑式 螺旋板式换热器板式换热器板翅式伞板式 三 管壳式换热器的设计和选择 列管式换热器简介 1 固定管板式 2 浮头式 3 填料函式 4 U形管式 2 换热器选型应考虑的因素 1 加热或冷却介质物性 2 工艺所需温差 操作温度 压力 3 价格 4 要求达到交换的热负荷量 5 对清洗 维修的要求6 设备结构材料 尺寸和空间的限制 3 流体流动通道的选择 1 不洁净和易结垢的流体宜走管程 2 有腐蚀性的流体应走管程 3 压强高的流体应走管程 4 饱和蒸汽宜做壳程 5 被冷却的流体易走壳程 6 流量小粘度大的流体一般走壳程为宜 5 加热剂和冷却剂的选用 1 常用的加热剂 饱和水蒸气烟道气2 常用的冷却剂 水空气 冷风 冷冻剂 6 确定设计方案的原则 1 满足工艺和操作要求 2 保证生产安全 3 考虑综合利用 4 满足经济上的要求 7管壳式换热器设计考虑的因素 1 满足换热基本要求 2 终端温差 3 流速 4 压降 5 传热总系数 6 污垢系数 7 结构标准 例某精馏塔浓缩甲醛水溶液 操作压力0 4MPa 绝 第一股进料F1 10500kg h 甲醛浓度为28 第二股进料F2 9500kg h 甲醛浓度为8 0wt 塔顶流出液浓度为37wt 釜液浓度为0 2wt 釜液采出量W1为10050kg h 温度为140 为了回收釜液的热量 用釜液预热温度为30 浓度为8 的原料液 试选用一适当型号的换热器 F1 10500kg hX1 28 t1 30 F2 9500kg hX2 8 t2 W1 10050kg hT1 140 T2 解1热负荷计算设釜液终温T2 90 釜夜含甲醛0 2 因此物性可用水代之 Tm T1 T2 2 90 140 2 115 在平均温度Tm下水的比热Cp 4 24kJ kg Q W1Cp T1 T2 10050 4 24 140 90 103 3600 5 92 105W2平均推动力计算 设原料F2终温为87 tm 87 30 2 58 5 在tm温度下甲醛Cp1 0 783KJ kg 水Cp2 4 18kJ kg Cpm Cp1 x1 Cp2 x2 0 08 0 783 4 18 0 92 3 91kJ kg t2 t1 W1 Cp1 T1 T2 F2 Cpm 30 10050 4 18 140 90 9500 3 91 86 5 与假设基本符合 t2 86 5 逆流平均推动力 tm 140 86 5 90 30 2 56 8 R T1 T2 t2 t1 140 90 86 5 30 0 88P t2 t1 T1 t1 86 5 30 140 30 0 51温差修正系数 0 825 tm 0 825 56 8 46 8 3初选换热器设K 700W m2 KA Q K tm 5 92 105 700 46 8 18 1m2初选G 400 20 25 4型换热器 管长3m 管径 25 2 管子数N 86 折流板间距150 管层数Np 4 4校核传热系数 1 原料流量较小走管层 核算管层给热系数tm 86 5 30 2 58 F2的平均物性Cp 3 91kJ kg 0 428cp 2 244kJ m h 管层流动面积A 4d2N Np 0 785 0 0212 86 4 0 00744m2Re dG 0 021 9500 103 0 00744 0 428 3600 1 74 104Pr Cp 3 6 3 91 0 428 2 244 2 68 i 0 023 d Re0 8Pr0 4 2622W m2 2 壳层 核算平均温度115 时物性 947kg m3Pr 1 54 0 243cp 68 5 10 2w m k 管子正三角排列 管间距t 32mm 25 圆缺型挡板 de 0 02m 流通面积A BD 1 d0 t 0 15 0 4 1 25 32 0 0131m2 以外表面积计算传热系数 选取垢层系数为Ri和R0均为2 10 4m2 w A计 Q k tm 5 92 105 935 46 5 14m2A A计 20 14 1 4 本章思考题 1 管壳式换热器的设计计算中要考虑选择哪几种参数 如何选择 2 试述换热器的工艺计算过程 即设计步骤