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4.5.3 塔高的确定： 4.6 泵的选择
化工生产中，泵的作用至关重要，种类很多。在泵的选择过程中，我们需要对每个工段的特点进行具体分析和选择。根据所输送的流体性质（如黏性液体，含杂质的流体等）选择不同类型、不同用途的泵。
流量、扬程必须满足工作中所需的最大负荷。额定流量一般直接采用工作中的最大流量，额定扬程一般取装置所需扬程的1.05倍到1.1倍。尽量选用效率高的泵。为防止发生汽蚀，要求泵的必需汽蚀余量小于装置汽蚀余量，如果达不到此要求，需设法增大装置的汽蚀余量，如降低泵的安装高度。按输送工质的特殊要求选泵，如工质易燃、易爆、有毒、腐蚀性强、含有气体、低温液化气、高温热油等，他们有的对防泄漏的密封有特殊要求，因此选用泵的时候各有特殊要求。所选择的泵应具有结构简单、易于操作与维修、体质小重量轻、设备投资少等特点。当符合要求的泵有两种以上的规格的时候，应综合考虑指标高的为最终选定的泵型号。
据分析，压头需要如此大，但是流量却很小的泵没有，所以将流量设定为
v?4qvqvd?3.14v 0.785d2得
v1?1.0m/s由
取泵进口段的流速为
d1?V0.785?u ，则进口管径
取泵出口段的流速为
d2?V0.785?u
v2?1.5m/s，则出口管径
选择进口管径为D1=，出口管径为D2= 则
u1?VVu?20.785d12 0.785d22
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⑵泵扬程计算 管出料端压头损失：
?l?h2?hf2??h?2???2????d2?u22??2g
?u12??2g
?l?h1?hf1??h?1???1????d1道进料阻力损失为
泵所需要的扬程：
H?(Hg?Hp)??h1??h2?p2?p1?g
泵最终要达到， 则其扬程需达到。 所以最终的泵扬程需要 以上。 ⑶泵选型
选型是考虑下列要求：
输送介质为丙烷溶液，其蒸汽压力高，对泵的抗汽蚀性能要求高。流量小，扬程大。甲醇为易燃易爆、有毒物品，要求密封性高，防静电，防爆。可靠性要求高。
4.7 换热器的选择
在固定管板式式换热器中，对于流体流径的选择一般可以考虑以下几点： (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。
(2) 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。
(3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。
(4) 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。
(5) 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。 (6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
(7) 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提
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高对流传热系数。
从两物流的操作压力看，应使醇类混合物走管程，冷却水走壳程。 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程流体煤油的定性温度为 ℃ 管程流体水的定性温度为 ℃ 故可通过计算的壁厚为：
??PcDi?C1?C22??t???Pc
壁厚需经过圆整。 法兰的选择
本换热器的法兰选择不同的密封形式。法兰的材料查阅相关资料。经模拟后其压力是否可以达到设计压力的要求，符合要求时此法兰的选择符合工艺要求。 管板与壳体的连接设计
由于本换热器为固定管板式换热器，所以管板与壳体采用焊接结构，查得不同直径管道的壁厚。 折流板的最小厚度
查得在现在的直径条件下，折流板的最小厚度，模拟的换热器最少有几个半弓形折流板。
4.8 回流罐，储罐的选择
1）储罐设计
罐体和封头的材料的选择
设计储罐，力求：①减少蒸发损失；②防止空气污染；③保证储液不受空气污染。储罐形式主要有立式储罐、卧式储罐以及球型储罐，对于此储罐的应该选用哪种形式，需要考虑实际要求，虽然球型储罐具有用材省受力均匀以及风载安全系数高等优势，但根据目前国内生产制造技术的发展情况而言，球型储罐的生产制造以及装配技术还不是十分完善，由于球罐本身对于设计以及建造要求较高，如若建造不当或不合规范极易发生安全事故，因此暂不考虑使用球罐设计。 设计温度与设计压力的确定
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储罐通常置于室外，罐内产物的温度和压力直接受大气温度的影响由于本设计甲醇为生产的精制甲醇，为了保证生产，选择原料储存天数为15 天，则15 天
V?V?0.85的储量为：V=qVt当取储罐的装填系数为0.85时，则总储罐体积为：实
因此， 需要选用两个内浮顶立式圆筒形储罐,在根据储存压力和温度选择合适的材料。 2）回流罐设计
（1）回流罐的操作条件：
根据模拟结果得知回流罐的相关数据：温度、压力、液体或气体密度、体积流量、质量流量。 （2）回流罐罐的选型：
贮罐储存根据储存温度、压力可分为：常温压力储存、低温压力储存和低温常压储存。本回流罐采用常温压力储存。常温压力储存的贮罐压力随气温而变化，并接近或略低于气温下的饱和蒸汽压力。贮罐形式的选择主要取决于单罐的容积大小和加工条件。当贮罐公称容积大于120立方米时选用球形罐，小于120立方米时选用卧式罐。和卧式罐相比，球形罐具有钢材耗量少、占地面积小等优点，但加工制造、安装比较复杂，焊接工作量大，安装费用高。卧式罐的壳体由筒体和封头组成。取回流罐的停留时间为15min，则可计算出其容积V，取装填系数为0.85，对回流罐需要的容积V进行圆整，选择不同形式的回流罐。取高径比H/D，则由V=0.785D2H，解得D，圆整。根据HG5-1580卧式椭圆形封头储罐系列选择回流罐为公称容积，在操作温度、压力下选择筒体材料，由SW6-98算出筒体厚度为δ，大小规格与设计的一样。
4.9 设备选型一览表
塔设备一览表 名称 第一精馏塔 类直径筒体高度/mm 封头形式 标准椭圆封头 裙座高度/mm 设计温度/℃ 设计压力/MPa 壳体材料 16MnR(正火) 裙座材料 Q-235A 型 /mm 筛板塔 2300 46000 2000 120 0.135 48
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精馏塔 筛板塔 2800 51000 标准椭圆封头 2000 120 0.12 16MnR(正火) Q-235A 换热器一览表
设备位号 E0101 E0201 E0301 E0302 E0303 E0304 类型 浮头式 浮头式 管板式 管板式 浮头式 管板式 管长/mm 3000 3000 3000 4500 3000 2000 换热管规格/mm Φ25×2 Φ19×2 Φ25×2 Φ19×2 Φ25×2 Φ19×2 管心距/mm 32 25 32 25 32 25 管程数 2 2 1 1 1 1 反应器一览表
直名称 类型 径/mm 甲醇合成反应器 储罐、回流罐一览表
列管式 1200 4800 标准椭圆封头 2000 250 6 Q-235A Q-235A 6000 高度/mm 封头形式 裙座高度/mm 设计温度/℃ 操作压壳体裙座材料 重量/kg 力/MPa 材料 名称 分离回流罐 精馏塔回流罐 甲醇原料储罐 类型 卧式椭圆型封头 卧式椭圆型封头 内浮顶罐 操作温度/℃ 操作压力/bar 44.3 64.2 25
2 1 10 材料 16MnDR Q235-A 20R 重量/kg 1000 5000 15000 49