化工设备的选型和设计计算优秀PPT.ppt

Click to edit Master title style,*,Second level,*,/210,第五章 化工设备的选型和,设计计算,1,主要内容,物料输送设备,贮罐,换热设备,分离设备,传质设备,化学反应器,2,化工设备类型：,标准设备（定型设备）,非标准设备（非定型设备）,3,工艺设备一览表：,序号,设备位号,设备名称及规格,型号,材质,操作参数,单位,数量,重量,来源,备注,温度,压力,4,选型和工艺设计的原则：,合理性。,先进性。,安全性。,经济性。,5,5.1,物料输送设备,物料输送设备分类：,液体物料输送设备,常规的设备为各种泵,气体物料的输送、压缩、制冷设备,常规的设备为各种风机、压缩机、真空泵、制冷机等,固体物料输送设备,各种给料机械设备、气流输送设备,6,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,7,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力,即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。,8,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,液体输送泵的结构：主要泵头（主要工作部件）、电机（提供动力的部件）和底座（安装部件）,9,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的技术指标,（,1,）型号：以,IH,型单级单吸离心泵为例说明,IH 50 32 160 A,叶轮直径第一次切削,叶轮名义直径（,mm,）,泵排出口直径（,mm,）,泵吸入口直径（,mm,）,泵的型号代号,10,11,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的离心泵,ISG,型系列单级,单吸管道离心泵,IS,型卧式单级单吸,清水离心泵,DL,、,DLR,型泵系立式,单吸多级分段式离心泵,D,型泵系单吸,多级分段式离心泵,12,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,1,）油泵,CYZ,型自吸油泵,LQRY,无水冷却热油泵,KCB,型、,2CY,型齿轮式输油泵,13,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,2,）耐腐蚀泵,FB,型单级、单级悬臂,式耐腐蚀离心泵,FP/FV,耐腐蚀节能离心泵,FP,（,FS,）型耐腐蚀塑料离心泵,14,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,3,）液下泵,HYF,氟合金液下泵,自动自控液下泵,HTCN,液下泵,FYB,不锈钢液下泵,FY,型耐腐蚀液下泵,DHY,系列液下泵,15,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,4,）屏蔽泵,PBG,型管道式 屏蔽泵,16,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,5,）隔膜泵,DBY,型电动隔膜泵,QBY,气动隔膜泵,17,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,5,）隔膜泵的工作原理,18,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,6,）计量泵,JM,系列机械隔膜计量泵,JWM-A,隔膜计量泵,JWM,系列机械隔膜计量泵,J-XM,系列机械隔膜计量泵,J25,系列柱塞式计量泵,J-DM,系列隔膜计量泵,19,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,7,）齿轮泵,PD,系列碳钢齿轮泵,磁力驱动无泄漏齿轮计量泵,N,系列齿轮计量泵,cipex,系列不锈钢齿轮泵,CHEM-TECH,系列,机械式隔膜计量泵,MB/MC,系列,机械隔膜计量泵,20,5.1,物料输送设备,51.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,8,）螺杆泵,PNL,型污水泥浆泵,NL,型污水泥浆泵,GDG,三螺杆泵,I-1B,系列螺杆泵,(,浓浆泵,),G,型单螺杆泵（浓浆泵）,21,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,9,）旋涡泵,W,型单级直连 旋涡泵,WB,型旋涡泵,型号意义说明,32WB-30,32-,泵入口直径,WB-,表示旋涡泵,30-,表示泵在设计点的扬程值为,30,米,FW,系列不锈钢耐腐蚀旋涡泵,22,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,其他各种类型的泵（,10,）轴流泵,FJX,型化工轴流泵,ZWB,型卧式轴流泵,型号意义：以1600ZWB8.42.5,为例,:1600-,水泵叶轮名义直径（,mm,）,Z-,轴流型,W-,卧式,B-,半调节,Q-,全调节,8.4-,水泵流量（,m3/s,）,2.5-,水泵扬程（,m,）,23,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的技术指标,扬程：泵在输送单位液体量时，泵出口能量的增加值，包括液体静压头、速度头及几何位能等能量增加的总合，以,m,液柱表示。,流量：泵单位时间内抽入或排出液体的体积数称为流量，以,m,3,/h,或,L/s,表示。,必需汽蚀余量：为了使泵在工作时不产生汽蚀现象，泵进口处必需具有超过输送温度下液体汽化压力的能量，使泵在工作时不产生汽蚀现象所必需具有的富裕能量称为必需汽蚀余量，国际上称净正吸入压头，单位为,m,。,功率和效率：有效功率指单位时间内泵对液体所作的功；轴功率是指原动机传给泵的功率；效率是指有效功率和轴功率之比。,24,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵选型中考虑的问题,:,耐腐蚀问题,一直以来，腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有,60%,是由于腐蚀引起的，因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是很危险的。,25,5.1,物料输送设备,5.1.1液体输送设备,输送介质与泵材料的关系,:,硫酸,:,氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵是一种更为经济的选择。,盐酸,:,内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。,硝酸,:,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，对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。,26,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,输送介质与泵材料的关系,:,醋酸,:,不锈钢是优良的耐醋酸材料，高温高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。,碱（氢氧化钠）,:,钢铁广泛应用于,80,以下、,30%,浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在,100,、,75%,以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。,氨,:,只有铜和铜合金不宜使用。,27,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,盐水（海水）,:,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,316,不锈钢较好。,醇类、酮类、酯类、醚类,:,基本没有腐蚀性，常用材料均可适用,.,酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。,输送介质与泵材料的关系,:,28,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,输送介质与泵材料的关系,:,冷却问题,密封问题,粘度问题,在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。,29,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,1,、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素；,2,、考虑选择卧式、立式和其它形式（管道式、直角式、弯角式、转角式、平行式、垂直式、直立式、潜水式、便拆式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式、充油式、充水温式）。,卧式泵拆卸方便：（,1,）易管理、但体积大；（,2,）价格较贵；（,3,）需很大占地面积；,立式泵：,（,1,）很多情况下叶轮淹没在水中；（,2,）任何时候可以启动；（,3,）便于远程控制4,）紧凑，安装面积小；（,5,）价格较便宜。,30,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,3,、根据液体介质性质，确定清水泵，热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质示，或者采用不堵塞泵。,安装在爆炸区的示，应根据爆炸区域等级，采用防爆电动机。,4,、振动量分为：气动、电动（电动分为,220V,电压和,380V,电压）,5,、根据流量大小，选单吸示还是双吸泵：根据扬程高低，选单吸泵还是多吸泵，高转速泵还是低转速泵（空调泵）、多级效率比单级泵低，当选单级泵和多级泵同样都能用时，宜选用单级泵。,31,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,（,1,）列出基础数据,介质的物性,操作条件,泵所在位置,32,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,(2),确定选泵的流量和扬程,流量的确定和计算。选泵时以最大流量为基础。,扬程的确定和计算。,单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。即用来克服两端容器的位能差，两端容器上静压力差，两端全系统的管道、件和装置的阻力损失，以及两端（进口和出口）的速度差引起的动能差。,泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口 压力差。扬程用,H,表示，单位为米（,m,）。,33,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,流量,V,m,3,/s,压头,H,mH,2,o,轴功率,N,kW,效率,性能参数：,HV,曲线,NV,曲线,V,曲线,离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。,特性曲线：,离心泵的特性曲线,34,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,利用泵的特性曲线，在横坐标上找到所需流量值，在纵坐标上找到所需扬程值，从两值分别向上和向右引垂线或水平线，两线交点正好落在特性曲线上，则该泵就是要选的泵，但是这种理想情况一般不会很少，通常会碰到下列几种情况：,A,、第一种：交点在特性曲线上方，这说明流量满足要求，但扬程不够。此时，若扬程相差不多，或相差,5%,左右，仍可选用，若扬程相差很多，则选扬程较大的泵，或设法减小管路阻力。,B,、第二种：交点在特性曲线下方，在泵特性曲线扇状梯形范围内，就初步定下此型号，然后根据扬程相差多少，来决定是否切割叶轮直径，若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很大，就按所需,Q,、,H,，根据其,ns,和切割公式，切割叶轮直径，若交点不落在扇状梯形范围内，应选扬程较小的泵。,35,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,（,3,）确定泵的安装高度。,离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度。这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距离，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵铭牌或产品说明书上标示的允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上的真空值，而且是在,1标准大气压下；水温,20,摄氏度情况下，进行试验而测定得的。它并没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损失扬程以后，所剩下的那部分数值，它要克服实际地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值的大小是吸水管道的阻力损失扬程，因此，宜采用最短的管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适当配大一些口径的水管，以减管内流速。,36,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,（,4,）确定泵的台数和备用率。,37,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,（,5,）校核泵的轴功率。,有效功率与轴功率的比值为离心泵的效率,离心泵的轴功率,N,是指电机输入到泵轴的功率。流体从泵获得的实际功率为泵的有效功率,Ne,，由泵的流量和扬程求得,38,5.1,物料输送设备,5.1.1,液体输送设备,泵的选择,:,（,6,）,确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。,（,7,）选用电动机。,（,8,）填写选泵规格表。,例如，水泵厂在产品目录中都提供了这种表格，表中每一个型号的性能都有三行数据。一般设计流量和设计扬程应与性能表列出的中间一行的数值相一致，或是相接近，而又必须落在上、下两行的范围内，因为这个范围是水泵运转的高效率区域，这个型号的水泵就认为是符合实际需要的。,39,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,气体输送、压缩设备分类,:,按出口压力的大小可分为四类：,名称,压力,二级分类,用途,压缩比,通风机,0.115MPa,以下,轴流风机和离心风机,通风、干燥,1-1.15,鼓风机,0.115-0.4MPa,罗茨鼓风机和离心鼓风机,原料气的压缩，液体物料的压送，固体物料的气流输送,小于,4,压缩机,0.4MPa,以上,离心式、螺杆式和往复式,工艺气体、气动仪表用风、压料过滤、吹扫管道,大于,4,真空泵,减压、极限接近,0,40,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.1,通风机,:,SF,型低噪声轴流式通风机,9-19,型系列高压离心通风机,41,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.1,通风机,:,离心式通风机根据产生的压头可分为：,（,1,）低压离心式通风机 风压,1kPa,（,2,）中压离心式通风机,1-3 kPa,（,3,）高压离心式通风机,3-15 kPa,42,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.1,通风机,:,离心式通风机型号,传动方式（,A,为直联，,BC,为皮带连接，,D,为连轴器连接）,机号（数字表示叶轮直径,mm/100,）,型号代号（,9-19,表示高压离心式通风机）,919,No7.1,A,43,机号,传动方式,转速,r/min,序号全压,Pa,流量,m,3,/h,内效率,%,内功率,%,所需功率,kW,电动机,型号,功率,kW,4,A,2900,1234567,3584366536473597350733843253,82497011161264141015581704,7073.575.57675.573.370,1.161.331.481.641.801.972.17,1.51.71.92.12.32.62.6,Y90l-2,2.2,Y100L-2,3,5,A,2900,1234567,5697576857405639551753235080,1610193222542576284431663488,72.776.278.278.577.274.570.5,3.433.984.505.045.546.176.86,4.14.85.45.86.47.17.9,Y132S2-2,7.5,Y160M1-2,11,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.1,通风机,:,技术指标,44,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,罗茨风机系列,C,系列多级离心鼓风机,45,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,罗茨风机结构示意图,46,罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵类似。如图所示，机壳内有两个渐开摆线形的转子两转子的旋转方向相反，可使气体从机壳一侧吸，从另一侧排出。转子与转子、转子与机壳之间的缝隙很小，使转子能自由运动而无过多泄漏。,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,罗茨鼓风机,47,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,罗茨鼓风机,属于正位移型的罗茨风机风量与转速成正比，与出口压强无关。该风机的风量范围可自,2,至,500m3/min,，出口表压可达,80kPa,，在,40kPa,左右效率最高。,该风机出口应装稳压罐，并设安全阀。流量调节采用旁路，出口阀不可完全关闭。操作时，气体温度不能超过,85,，否则转子会因受热臌胀而卡住。,48,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,离心鼓风机,离心式鼓风机的结构特点：离心式鼓风机的外形与离心泵相象，内部结构也有许多相同之处。,49,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,离心鼓风机,例如，离心式鼓风机的蜗壳形通道亦为圆形；但外壳直径与厚度之比较大；叶轮上叶片数目较多；转速较高；叶轮外周都装有导轮。,单级出口表压多在,30kPa,以内；多级可达,0.3MPa,。,离心式鼓风机的选型方法与离心式通风机相同。,50,风机型号,气体状态,工作转速,rpm,出口压力,kPa,轴功率,power,电机,主机,重量,kg,出口法兰,DN,(PN1.0Mpa),流量,m,3,/min,压力,kPa,温度,密度,kg/m,3,型号,功率,kW,重量,kg,C50-1.2,50,101.32,20,1.2,2950,19.6,18.64,Y200L1-2,30,225,2550,250,C50-1.3,50,101.32,20,1.2,2950,29.4,33.51,Y225M2-2,45,320,2850,250,C50-1.4,50,101.32,20,1.2,2970,39.2,42.02,Y250M-2,55,390,3150,250,C50-1.5,50,101.32,20,1.2,2970,49.0,52.95,Y280S-2,75,540,3450,250,C50-1.6,50,101.32,20,1.2,2970,58.8,60.2,Y280S-2,75,540,3750,250,C50-1.7,50,101.32,20,1.2,2970,68.6,69.84,Y280M-2,90,590,4050,250,C65-1.2,65,101.32,20,1.2,2970,19.6,28.27,Y200L2-2,37,250,2650,250,C65-1.3,65,101.32,20,1.2,2970,29.4,42.86,Y250M-2,55,3902950,250,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.2,鼓风机,:,性能参数,51,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,活塞式空气压缩机,L,型、,V,型、,W,型及卧式、立式、对称平衡式,水冷式和空冷式、,单级、两级和多级,结构：,空压机、电动机、空气过滤器、中间冷却器、电控设备等,52,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,分类,压缩机,容积式,速度式,往复式,回转式,轴流式,离心式,混流式,活塞式,膜式,滑片式,螺杆式,转子式,53,5.1,物料输送设备,5.1.2气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,活塞式压缩机,技术指标,型号,V-6/8-1,3L-10/8,L8-60/7,排气量（,m,3,/min,）,6,10,60,排气压力（,MPa,）,0.8,0.8,0.7,排气温度（,）,160,160,160,转速（,r/min,）,980,480,428,轴功率（,kW,）,37,60,303,冷却水耗量（,m,3,/h,）,1.8,2.4,14.4,润滑油耗量（,g/h,）,70,70,195,压缩机重量（,kg,）,1380,1700,7500,外形尺寸（,mm,）,185011401310,18908751813,248518002400,电机型号,Y250M-6,J92-6,TDK116/34-14,电机功率（,kW,）,37,75,350,电机重量（,kg,）,530,680,3500,贮气罐容积（,m,3,）,1.0,1.2,8.5,54,V6/8,1,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,活塞式压缩机,型号：以,V-6/8-1,型空压机为例说明,冷却方式（水冷）,额定排气压力，,0.1MPa,（表压）,排气量，,m,3,/min,机型代号,55,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,离心式空气压缩机,DA400-63,型 离心式压缩机,56,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,离心式压缩机,离心式压缩机具有以下优点,:,1.,在相同冷量的情况下,特别在大容量时,与螺杆压缩机组相比,省去了庞大的油分装置,机组的重量及尺寸较小,占地面积小,;,2.,离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用,运行费用低,;,3.,容易实现多级压缩和多种蒸发温度,容易实现中间冷却,使得耗功较低,;,4.,离心机组中混入的润滑油极少,对换热器的传热效果影响较小,机组具有较高的效率,.,57,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,离心式压缩机,具有以下缺点,:,1.,转子转速较高,为了保证叶轮一定的宽度,必须用于大中流量场合,不适合于小流量场合,;,2.,单级压比低,为了得到较高压比须采用多级叶轮,一般还要用增速齿轮,;,3.,喘振是离心式压缩机固有的缺点,机组须添加防喘振系统,;,4.,同一台机组工况不能有大的变动,适用的范围较窄,.,58,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,螺杆式压缩机,59,螺杆式压缩机基本技术参数,型号,功率,KW,最大工作压力,bar,容积流量,m3/min,噪音,dB(A),冷却水量,m,3,/h,出口尺寸,机组重量,KG,外型尺寸,LWH mm,SE160A(W)-13,160,13,20.5,79,-,DN80,2500,216616161958,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,螺杆式压缩机,60,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,螺杆式压缩机,61,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,螺杆式压缩机,选择压缩机应注意的问题,一是应考虑排气压力的高低和排气量大小。一般用途空气动力用压缩机排气压力为,0.7MPa,，老标准为,0.8MPa,。排气量是空压机的主要参数之一，选择空压机的气量要和所需的排气量相匹配，并留有,10,的余量。另外，在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。,二是要考虑用气场合和条件。如用气场地狭小,(,船用、车用,),，应选立式；如用气场合有长距离的变化,(,超过,500,米,),，则应考虑移动式；如果使用场合不能供电，则应选择柴油机驱动式；如果使用场合没有自来水，就必须选择风冷式。,62,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.3,压缩机,:,螺杆式压缩机,选择压缩机应注意的问题,三是要考虑压缩空气质量。一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油，并有一定量的水，有些场合是禁油和禁水的，这时不但对压缩机选型要注意，必要时要增加附属装置。解决的办法：一是选用无润滑压缩机。第二种也是常用的方法，是将空压机,(,无论哪种,),再加一级或二级净化装置或干燥器。,四是要考虑压缩机运行的安全性。空压机是一种带压工作的机器，工作时伴有温升和压力，其运行的安全性要放在首位。,63,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,概况,制冷剂主要有：活塞式、离心式、螺杆式、溴化锂吸收式,和氨吸收式等几种,名称,优点,缺点,活塞式,压力范围广、高速、多缸、能量可调、热效率高等,结构复杂、运行平稳性差,离心式,转数高、制冷量大、运行平稳、经济、在,30-100%,效率稍低,螺杆式,结构简单、体积小、单机压缩比大、在,10-100%,的范围内可无级调解、连续运转时间长（,2-5,万,h,）,溴化锂吸收式,利用热源、运行费用低、结构简单、运行平稳、在,10-100%,的范围内可无级调解、易于实现自动化。,氨吸收式,沸点低、单位容积制冷量大、价格低廉,有轻度毒性、有刺激味道、有腐蚀性、与空气混合有爆炸危险,氟利昂吸收式,无毒、无味、没有爆炸危险、热稳定性好,单位容积制冷量小、易泄漏且不易发现，价格昂贵。,64,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,概况,基本组成及工作原理,压缩机（,compressor,）冷凝器（,condenser,）,蒸发器（,evaporator,）节流阀（,throttle,）,高温高压过热蒸气,高温高压饱和液体,低温低压两相流,低温低压饱和蒸气,or,过热蒸气,65,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,1,）活塞式氨压缩制冷机,特点：,1,转数高，体积小，重量轻，效率高，占地面积小。,2,零部件互换性强，维护修理方便。,3,设有能量调节的机构，便于调节冷量，并且启动方便，可无负荷启动，节省电力。,4,运转平稳，震动力小，适于安静的场所。,5,装有装放油三通阀，可在正常运转中加油。,66,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.12.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,1,）活塞式氨压缩制冷机,MR1,MR1,MR,辅助设备：,氨冷凝器、氨液分离器、油分离器、贮氨器、蒸发器、中间冷却器、集油器、空气分离器、过冷器,一次节流中间完全冷却双级压缩系统图,67,类别,缸径,/mm,行程,/mm,转速范围,/(r/min),缸数,容积排量,(8,缸,),最高转速,(r/min),排量,/(m3/h),最高转速,/(r/min),排量,/(m3/h),半封闭式,70,70,18001000,2,，,3,，,4,，,6,，,8,1800,232.6,1000,129.2,55,182.6,101.5,开启式,100,100,1500750,706.5,1500,565.2,750,282.6,80,452.2,226.1,125,110,1200600,1200,777.2,600,388.6,100,353.3,170,140,1000500,1000,1524.5,500,762.8,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,1,）活塞式压缩制冷机的技术参数,68,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,1,）活塞式压缩制冷机的型号,69,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,2,）离心式制冷机,离心式制冷压缩机的工作原理与容积式压缩机不同，它是依靠动能的变化来提高气体的压力的。它由转子与定子等部分组成。当带叶片的转子,(,即工作轮,),转动时，叶片带动气体转动，把功传递给气体，使气体获得动能。,气体通过叶轮和扩压器时压力和速度的变化,扩压器,叶轮,吸气口,定子部分则包括扩压器、弯道、回流器、蜗壳等，它们是用来改变气流的运动方向以及把速度能转变为压力能的部件。制冷剂蒸气由轴向吸入，沿半径方向甩出，故称离心式压缩机（,centrifugal compressor,）。,70,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,2,）离心式制冷机,71,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,2,）离心式制冷机,72,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,1,电动机,2,叶轮,3,进口导流叶片,4,离心式制冷压缩机,5,冷凝器,6,蒸发器,7,节流阀,8,过冷盘管,9,过滤器,（,2,）离心式制冷机,73,表,6-2,ALT250-36/-20,压缩机主要技术参数,项 目,参 数,项 目参 数,段 数,2,二段出口温度,123,级 数,7,（一段,1,4,级、二段,5,7,级）,二段出口压力,1.4279 MPa,设计工况,冷凝温度,+,36,转子最大直径,475 mm,蒸发温度,-,20,主轴转速,12789 r/min,设计工况制冷量,2907 kW,电动机转速,1500 r/min,一段进口温度,-,12,电动机功率,1600 kW,一段进口压力,0.1764 MPa,机组传动方式,电动机,增速器,压缩机,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,2,）离心式制冷机,74,5.1,物料输送设备,5.12,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,75,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。下图是典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。,1,吸气端座,2,阴转子,3,气缸,4,滑阀,5,排气端座,6,阳转子,（,3,）螺杆式制冷机,76,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,77,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,美国顿汉,布什（,DunhamBush,）全封闭式螺杆制冷压缩机。,1,排气孔口,2,内置电动机,3,吸气截止阀,4,吸气口,5,吸气止回阀,6,吸气过滤网,7,过滤器,8,输气量调节油活塞,9,调节滑阀,10,阴阳转子,11,主轴承,12,油分离器,13,挡油板,78,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,79,我国螺杆压缩机结构参数,阳转子名义直径,/mm,100,125,100,120,160,200,250,315,400,500,阳转子转速,/,（,r/min,）,4400,2960,1450,转子长径比,1,、,1.5,制冷剂,R12,、,R22,、,R717,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,80,1.,优点,（,1,）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。,（,2,）动力平衡性能好，故基础可以很小。,（,3,）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。,（,4,）对液击不敏感，单级压力比高。,（,5,）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。,2.,缺点,（,1,）噪声大。,（,2,）需要有专用设备和刀具来加工转子。,（,3,）辅助设备庞大。,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,3,）螺杆式制冷机,81,计算冷负荷；,计算压缩机的机械负荷,Q,0,；,由工艺要求确定工作工况（即,t,0,、,t,k,、,t,rc,、,t,sh,、,t,中,、,t,排,),，作,lgP-h,图，查得热力计算所需的状态参数；,计算工作工况下的,v,、,q,v,；,由,V,h,=Q,0,/(v,q,v,),计算得到压缩机的理论排气量,V,h,；,由,V,h,查表选择压缩机；,校核配用电机功率。,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.4,制冷机,:,化工生产中常用的制冷机,（,4,）制冷机的选型,82,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：主要参数,（,1,）真空度：可以用绝对压力（,p,）或真空度（,p,v,）表示,P,v,(kPa),101.325,p(kPa),P,v,(mmHg),760,p(Torr),1Torr,1mmHg,133.322Pa,（,2,）抽气速率,（,3,）极限真空,（,4,）抽气时间83,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,A.,往复式真空泵,84,型号,WY-50(V5),WY-100(W4),WY-200(W5),W4-1,W5-1,W-300,抽气速率（,m,3,/h),200,370,770,370,770,1080,极限压力（,Pa),1300,1300,1300,2600,2600,2600,转速（,r.p.m),300,200,200,530,430,300,配用电机（,Kw),5.5,11,22,11,22,30,汽缸直径,x,行程,(mm),250 x150,350 x200,455x250,250 x150350 x200,450 x200,气管直径,(mm),进,2,4,5,4,5,175mm,出,2,4,5,4,5,175mm,水管直径（,mm),进,1/2,3/4,3/4,1/2,3/4,3/4,出,1/2,3/4,3/4,1/2,3/4,3/4,体积,长,1435,1819,2357,1486,1805,1980,宽,624,876,1010,520,670,745,高,710,900,1162,720,860,980,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,往复式真空泵的技术参数,85,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,B.水环真空泵,SZB,系列水环式真空泵,86,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,B.,水环真空泵,（,1,）泵旋转时，形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。（,2,）如果以叶轮的上部,0,为起点，那么叶轮在旋转前,180,时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；,（,3,）当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。,87,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,B.,水环真空泵技术参数,型号,最大抽气量,m,3,/min,极限压力,电机功率,(Kw),水耗量,L/min,进气口径,(mm),Pa,%,SZ-1,1.5,1.6,10,4,84,4,10,70,SZ-2,3.4,1.3,10,4,87,7.5,20,70,SZ-3,11.5,8,10,4,92,22,60,125,SZB-4,0.42,2.0,10,4,80,2.2,5,G1,”,SZB-8,0.84,2.0,10,4,80,3,10,G1,”,88,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,B.,水环真空泵,水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：,结构简单，制造精度要求不高，容易加工。,结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。,压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。,由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。,吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。,89,5.1,物料输送设备,5.1.2,气体输送、压缩设备,5.1.2.5,真空泵：,B.,水环真空泵,水环泵也有其缺点：,效率低，一般在,30%,左右，较好的可达,50%,。,真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压