11三月2024設備設計與選擇培訓課件本章內容選擇設備的基本要求設備設計—定型設備的選擇設備設計—非定型設備的設計與計算工藝設備的設計與選擇的目的決定車間內所有工藝設備的臺數，型式和主要尺寸，據此，著手進行車間布置設計，并為下一步施工圖設計以及其他非工藝設計項目提供足夠的相關條件。化工設備設計與選擇的主要任務標準設備或定型設備選擇（規格、型號）非標準設備或非定型設備的設計（主要尺寸、給設備設計人員提條件）編制化工設備一覽表表4.1工藝設備一覽表序號設備位號設備名稱及規格型號材質操作參數單位數量重量來源備注溫度壓力1234567891011124.1選擇設備的基本要求原則：技術先進、操作安全、經濟合理技術經濟指標設備結構的要求技術先進設備必須滿足工藝的一般要求；與工藝流程、生產規模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應，并充分發揮設備的能力要求設備運轉可靠，控制水平、生產能力、轉化率、收率、效益等要盡可能的達到先進水平操作安全設備要運轉可靠、操作穩定、彈性好、無事故隱患，對工藝和建筑、地基、廠房等無苛刻要求工人在操作時，勞動強度要小，盡量避免高溫高壓高空作業，盡量不用有毒有害的設備附件輔料經濟合理設備投資省，易于加工、維修和更新，沒有特殊的維護要求，運行費用少引進設備要考察設備性能及報價，考慮是否易于被國內吸收和改造利用，避免盲目性4.1.1技術經濟指標單位生產能力消耗系數設備價格管理費用產品總成本單位生產能力設備在單位體積（單位重量或單位面積）上單位時間內完成的任務。設備的生產能力要與流程設計的生產能力相適應，且效率高。設備的生產能力越高越好。消耗系數指生產單位重量或單位體積產品消耗的原料和能量，其中包括原材料、燃料、蒸汽、機電等。一般消耗系數越低越好。設備價格設備價格直接影響建設工程的投資。在滿足生產要求的條件下，一般要選擇價格便宜、制造容易、結構簡單的設備。管理費用設備的管理費用包括勞動工資、維護檢修費用。要盡量選擇管理費用低的設備，以降低產品的成本。產品總成本是化工企業經濟效益的綜合反映，也是上述各項指標的綜合反映。一般要求產品的總成本越低越好。4.1.2設備結構的要求強度：合理的強度，保證設備的安全運行剛度：設備及其構件在外壓的作用下，保持原有狀況的能力耐久性：設備的使用年限，一般化工設備的使用年限為10-12年，高壓設備為20-25年密封性：根據有毒物質在車間內允許的濃度來確定。它對處理易燃易爆及有毒介質非常重要用材和制造：盡量少用貴重材料，避免復雜的加工工序操作和檢修：考慮操作、安裝和日常維修的方便運輸方便：尺寸與形狀設計時要注意運輸方便與否，設備的直徑、長度、重量要符合公路、鐵路、水運的運輸規定4.2設備設計的基本內容定型設備的選擇非定型設備的設計與計算定型設備的選擇方法及原則根據設計項目規定的生產能力和生產周期考慮設備臺數，設備選型依據有關手冊和生產廠家的產品目錄在選用設備同時，要注意設備備件的供應情況，對供應緊張的備件，最好在訂貨時也訂購備件定型設備的選擇，按其生產能力，一般偏高一個等級選用，也可以按工廠的近期發展要求選配設備的設計與選擇4.2.1物料輸送設備的選擇4.2.2容器類設備的選擇4.2.3換熱設備的選擇4.2.4塔器設備的選型與設計4.2.5反應器的選型與設計4.2.6非定型設備設計的主要程序4.2.1物料輸送設備的選擇液體物料輸送設備：常規的設備為各種泵氣體物料輸送、壓縮、制冷設備：常規的設備為風機、壓縮機、真空泵、制冷機等固體物料輸送設備：常規的設備為各種給料機械設備、氣流輸送設備其他：惰性氣體壓送或真空吸送液體以及氣體輸送固體等4.2.1.1液體物料輸送設備--泵的選擇泵按其作用于液體原理的不同，分三類：容積式流體輸送泵葉片式輸送泵流體動力泵圖4.1泵的分類圖4.2幾種典型泵的圖片水環式真空泵高壓水泵污物潛水泵電子隔膜計量泵雙缸隔膜泥漿泵容積式流體輸送泵利用泵內活塞或轉子運動，使泵內工作室的容積產生周期性變化，對流體產生擠壓作用，進而將其吸入或壓出。如往復泵、齒輪泵、轉子泵電動往復泵齒輪泵轉子泵葉片式輸送泵利用泵內葉片在旋轉時產生的離心作用，給流體以離心力或軸向力將液體吸入或壓出。如離心泵、軸流泵、旋渦泵單級離心泵立式軸流泵系列產品離心旋渦泵流體動力泵依靠另一種所謂“工作流體”作為動力來輸送液體。如噴射泵水噴射泵大氣噴射泵機組各類泵的特點離心泵：流量大、揚程低往復泵、旋流泵：流量較小、揚程較高轉子泵：可輸送粘度較高的液體噴射泵：可用來抽吸液體或氣體表4.2各種泵的性能對比類型離心泵往復泵轉子泵旋流泵流體動力泵流量

均勻量大流量隨管路情況而變化

不均勻量不大流量恒定，幾乎不隨壓頭變化而變化

比較均勻量小流量恒定，與往復泵同

均勻量小流量隨管路的情況而變化

量小間斷排送

揚程

一般不高對一定流量只能供給一定的揚程

較高對一定的流量可供給不同的揚程，由管路系統確定

同往復泵

較高對一定流量只能供給一定的揚程

壓力不宜過高，壓力越高效率越低

表4.2各種泵的性能對比續1類型離心泵往復泵轉子泵旋流泵流體動力泵效率最高為70%左右在設計點最高，偏離越遠，效率越低

在80%左右供應不同的揚程時，效率仍保持較大值

在60-90%揚程高時泄漏，使效率降低

在25-50%

一般僅15-20%

結構

簡單、價廉、安裝容易高速旋轉，可直接與電動機相連同一流量體積小軸封裝置要求高，不能漏氣

零件多，構造復雜震動很大，不可快速，安裝較難體積大，占地多需吸入排出活門沒有活門可與電動機直接相連零件較少，但制造精度要求較高結構簡單，緊湊高速旋轉，可直接與電動機相連葉輪與泵殼之間要求間隙很小軸封裝置要求高，不漏氣

無活動部分簡單

表4.2各種泵的性能對比續2類型離心泵往復泵轉子泵旋流泵流體動力泵操作

有氣縛現象，開車前要灌泵，運轉中不能漏氣維護操作方便可用閥很方便的調節流量不因管路堵塞而發生損壞現象

零件多，易出故障，檢修麻煩不能用出口閥而只能用支路閥調節流量揚程流量改變時能保持高效率

檢查比離心泵復雜，比往復泵容易不能用出口閥而只能用支路閥調節流量

功率隨流量的減小而增大，開車時應打開出口閥同理，調節流量用支路閥

只能間歇操作，麻煩可裝備自動化設備，但結構復雜流量很難調節

適用范圍

輸送腐蝕性或懸浮液，粘度大的流體不適用

高揚程、小流量的清潔液體

高揚程、小流量、特別適用于輸送油類等粘性液體

特別適用于流量小而壓頭較高的液體，但不能輸送污穢的液體

間歇地輸送腐蝕性大的液體

泵的選擇泵的選擇依據選擇泵的一般步驟泵的選擇經驗確定泵的臺數和備用率（1）泵的選擇依據生產工藝對液體輸送量的要求裝置揚程的高度要求液體的性質操作條件地理位置(裝置系統的管路布置條件)等流量泵在單位時間抽排液體的體積數。它是泵選擇的重要依據之一，與整個裝置的生產能力要求相協調葉片式泵的流量與揚程有關，這種關系叫做離心泵的特征曲線容積式泵的流量與揚程無關，幾乎為常數泵的操作流量指泵的揚程流量特征曲線與管網系統所需的揚程、流量曲線相交處的流量值揚程指泵在輸送單位液體時，泵的進口至出口的能量增加值，包括液體靜壓力、動壓頭和幾何位能的總和。是裝置系統所需的揚程，與管路系統的具體布置情況有關選泵的揚程值應該注意：最低吸入液面和最高送液高度，同時留有余量，一般取系統揚程的1.05-1.1倍作為依據液體的性質液體的性質包括物理性質和化學性質物理性質指溫度、重度、粘度、以及介質中固體顆粒的直徑和含量、氣體的含量等，涉及到泵的類型選擇、揚程的確定化學性質指介質的化學腐蝕性和毒性，是考慮泵的材質和軸封形式的重要依據系統的管路布置條件指送液高度、送液路線、送液走向、吸入側的最低液面、排出側的最高液面及管道規格、材料、管件規格、數量等是計算系統揚程的依據，當已經給定系統的揚程時，可以不必進行計算操作條件操作條件的內容包括：操作溫度、飽和蒸氣壓、吸入側容器內的壓力、排出側容器內的壓力、環境溫度、操作是連續還是間斷、泵的地理位置等（2）選擇泵的一般步驟選擇類型選擇系列和材料確定泵的具體型號確定泵的臺數和備用率（3）泵的選擇經驗流量較大，揚程較低，液體粘度小，液體中氣體體積含量低于5%時，宜選用離心泵流量較小，揚程較高，介質粘度大，且有潤滑性可選用轉子泵粘度特別大的液體，應選用高粘度齒輪泵、螺桿泵或往復泵等容積泵對易燃易爆的液體，應考慮用蒸汽驅動的往復泵或電機防爆的其它類型的泵對劇毒、有放射性物品、貴重介質，宜用密封性能很好的屏蔽泵（4）確定泵的臺數和備用率作為正常運行時使用的泵，一般只用一臺。在下列情況時，可以考慮兩臺泵并聯在流量很大，一臺泵達不到所需流量對于需要50%備用率的大型泵可改用兩臺泵并聯，一臺備用（共三臺）對某些更大型的泵，可選用能滿足70%流量要求的泵并聯工作，不用備用泵。對于重要場合泵的備用率50-100%；對一般連續操作的泵35-50%備用率即可；間歇式操作的泵，一般不用備用泵

圖4.3各類泵的性能范圍4.2.1.2氣體輸送、壓縮設備風機按其作用原理可以分為容積式和透平式兩類。前者靠活塞作用在氣缸內作往復或旋轉運動，使氣體體積縮小而提高壓力，后者靠高速旋轉的葉輪提高氣速和壓力，然后在擴壓器中使速度降下來，把動能轉化為壓力能。風機的分類風機的分類2按機械所能達到的壓力大小分類為通風機、鼓風機、壓縮機、真空泵通風機：排氣壓力小于0.115MPa,輸送氣體鼓風機：排氣壓力0.115-0.4MPa,輸送氣體壓縮機：排氣壓力大于0.4MPa,提高壓力真空泵：排氣壓力接近0MPa風機離心風機羅茨風機軸流風機斜流風機鍋爐引風機風機的選擇選擇風機依據工藝條件、物料特性（腐蝕、爆炸、有無毒性、含塵量）、排氣溫度、排氣量、排氣壓力等參數選擇在同一型號中，效率最高、能耗最小、價格便宜為最優風機選擇注意事項選擇風機時，風壓的計算要考慮從管路的吸入口至排出口的壓力降，并加必要的安全系數，3%風機標牌上標明的風量大小為標準狀態下的值，選擇是應注意將使用工況下的參數換算成標準狀態下的值風機并聯或串聯使用時，性能會有所降低，設計時不宜采用，當必須使用時，要選擇同型號同性能的風機風機選擇一般經驗一般低壓操作，排氣壓力<50mmH2O時，宜用軸流式風機風壓0.15-0.5kg/cm2時采用羅茨鼓風機風壓<0.15kg/cm2時采用離心鼓風機風壓>0.5kg/cm2時采用往復式壓縮機，大流量時采用離心式壓縮機4.2.2容器類設備的選擇立式儲罐

平底平蓋系列(HG5-1572-85)立式球形封頭系列(HG5-1578-85)900折邊錐形底橢圓形蓋系列(HG5-1577-85)臥式儲罐臥式有折邊橢圓封頭系列(HG5-1580-85)

立式圓筒形固定頂儲罐系列(HG21502.1-92)低壓濕式氣柜系列(HG21549-92)儲罐設計設計參數容積儲罐尺寸的確定管口方位的確定確定容器的支撐方式繪制設備草圖（條件圖）設計參數設計壓力，由工藝提出設計溫度，由工藝提出公稱容積，通常根據儲存物料的流量及儲存時間，加上20%的安全系數公稱直徑，參照常規儲罐的高徑比或查閱已有的儲罐系列腐蝕裕度，根據儲罐介質決定設計載荷，包括風載、雪載荷、灌頂附加載荷及抗震烈度材質選擇，根據介質物性、工藝條件選擇碳鋼、不銹鋼、搪瓷、或非金屬材料儲罐形式，根據介質物性、工藝條件及容積確定儲罐臺數容積確定容積的依據物料的流量儲存時間原料的來源與運輸方法儲罐使用的場合不同的工藝要求儲罐的容量儲存原料或產品，全廠性的儲罐至少一個月的儲量；車間儲罐至少半個月的儲量液體產品儲罐一般設計至少一周的產品量氣柜可以設計兩天或多天的產量中間產品儲罐一般考慮一晝夜的儲量計量罐：一般用于間歇生產，容積根據每一批次物料的存放量及存放時間定回流罐：一般考慮5-10min左右的液體保存量,做冷凝液封用儲罐尺寸的確定定型設備：根據計算的容積，手冊中查標準化設備的有關尺寸非定型設備：根據計算容積，考慮裝料系數和高徑比裝料系數與高徑比裝料系數是防止物料溢出的安全系數，與物料種類和操作條件相關。一般儲槽、計量槽取0.8-0.9，攪拌反應器取0.7-0.85，對沸騰操作或易發泡的反應器取0.4-0.6。高徑比一般取H:D=1-2管口方位的確定儲罐的管口方位主要有：進料、出料、溫度、壓力（真空）、放空、液面計、排液、以及人控、手孔等根據儲罐的大小及進出口流量決定各管口尺寸與數量管口方位的安排應該有利于工藝管道的布置確定容器的支撐方式立式或臥式裙座、鞍座、三角支座等繪制設備草圖（條件圖）標注尺寸對非標設備，繪制設備的外形輪廓圖，標注一切相關尺寸，填寫設計條件表，向設備設計人員提出設計條件對定型設備，可以選用標準圖系列的有關圖紙，將工藝要求的管口方位、支座等與標準的管口方位及支座圖進行對照，如有不符，按工藝要求的管口方位訂貨，提出相應的訂貨要求4.2.3換熱設備的選擇換熱器的分類換熱器設計的基本原則換熱器圖示夾套式換熱器列管式換熱器螺旋板式換熱器套管式換熱器噴淋管式換熱器換熱器的分類按工藝用途分類：加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器、再沸器、空冷器等根據冷熱流體的熱量交換方式分類：間壁式、直接式、蓄熱式等三類間壁式換熱器可分為管式換熱器（承壓能力高）及板式換熱器（承壓能力低）換熱器設計的基本原則基本要求介質流程終端溫差流速壓力降傳熱系數污垢系數標準化原則基本要求換熱器設計要滿足工藝操作條件，能長期運轉，安全可靠，不泄漏，維修清洗方便，滿足工藝要求的傳熱面積，盡量有較高的傳熱效率，流體阻力盡量小，滿足工藝布置的安裝尺寸要求經濟上合理介質流程腐蝕性介質走管程，可以降低對外殼材質的要求；毒性介質走管程，泄漏的幾率小；易結垢的介質走管程便于清洗和清掃；壓力較高的介質走管程，這樣可以減少對殼體的機械強度要求；溫度高的介質走管程，可以改變材質，滿足介質要求；粘度較大、流量小的介質走殼程，可提高傳熱系數。從壓力降考慮，雷諾數小的走殼程終端溫差熱端的溫差應在200C以上；用水或其它冷卻介質冷卻時，冷端溫差可以小一些，但不要低于50C；當用冷卻劑冷凝工藝流體時，冷卻劑的進口溫度應當高于工藝流體中最高凝點組分的凝點50C以上；空冷器的最小溫差應大于200C；冷凝含有惰性氣體的流體時，冷卻劑出口溫度至少比冷凝組分的露點低50C。流速在換熱器內，一般希望采用較高的流速，這樣可以提高傳熱效率，有利于沖刷污垢和沉積。但流速過大，磨損嚴重，甚至造成設備震動，影響操作和使用壽命，能量消耗也將增加。因此，比較適宜的流速應該經過經濟核算來確定。流體在直管內常見的流速流體流速冷卻水（淡水）0.7-3.5m/s冷卻用海水0.7-2.5m/s低粘度油類0.5-1.8m/s粘度油類0.5-1.5m/s油類蒸氣5.0-15m/s氣液混合流體2.0-6.0m/s殼程內常見適宜流速流體流速水及水溶液0.5-1.5m/s低粘度油0.4-1.0m/s高粘度油0.3-0.8m/s油蒸氣3.0-6.0m/s氣液混合流體0.5-3.0m/s壓力降壓力降一般隨著操作壓力的不同而有一個大致的范圍，壓力降的影響因素有很多傳熱系數傳熱面兩側的傳熱膜系數α1、α2如相差很大時，α較小的一側將成為控制傳熱效果的主要因素，設計換熱器時，應該設法增大該側的傳熱膜系數。計算傳熱膜面積時，常以α小的一側為準。污垢系數換熱器在使用過程中，會在壁面上產生污垢，在設計換熱器時要慎重考慮流速和壁溫的影響。從工藝上降低污垢系數，如改進水質，消除死區，增加流速，防止局部過熱等。標準化原則盡量選用標準設計或標準系列，這樣可以提高工程的工作效率，縮短施工周期，降低工程投資。換熱器的性能比較根據熱交換器的傳熱效率、工藝性、操作性能、緊湊性和金屬用量等可以作為選擇熱交換器形式時的參考指標。間壁式換熱器性能比較分類名稱特性相對費用耗用金屬量kg/m2管殼式固定管板式浮頭式填料式U形管式使用廣泛，一系列化，殼程不易清洗，最大使用溫差<120oC殼程易清洗，管殼兩物料溫差>120oC，內墊片易滲漏同浮頭式，制造成本高，不宜制造大直徑制造安裝方便，造價低，管程耐高溫；結構不緊湊，管子不易更換、不易清洗1.01.221.281.013046板式螺旋板式波紋板式制造簡單，緊湊，可用于帶顆粒物料，不易檢修緊湊，效率高，易清洗，使用溫度<150oC,使用壓力<1.5MPa0.65016管式空冷式噴淋管式投資和操作費用較水冷低，易維修，但受周圍空氣溫度影響大制造方便，可用海水冷卻，造價較套管低，對周圍環境有水霧腐蝕0.8-1.80.8-1.160其它板殼式熱管結構緊湊,傳熱好,成本低,壓降小,難制造高熱導性,導溫性,熱流密度大,制造要求高24熱交換器的設計方法匯總設計數據、分析設計任務設計換熱流程選擇換熱器的材質選擇換熱器的類型確定換熱器中冷熱流體的流向確定和計算平均溫差?tm

計算熱負荷Q、流體給熱系數α估計污垢熱阻系數并初步估算傳熱系數K計算總傳熱面積A調整溫差再計算一次傳熱面積選用系列換熱器驗算換熱器的壓力降畫出換熱器設備草圖匯總設計數據、分析設計任務根據物料衡算和工藝物料的要求、特性，得到物料流量、溫度、壓力和化學性質、物性參數，取得有關設備的負荷、流程中的地位，與流程中其它設備的關系等數據設計換熱流程在換熱設計時，應該仔細探討換熱的工藝流程，以利于充分利用熱量，充分利用熱源選擇換熱器的材質根據介質的腐蝕性能和其他相關性能，按照操作壓力、溫度、材料規格和制造價格，綜合選擇4.2.4塔器設備的選型與設計根據氣液兩相的接觸方式不同，塔器設備可分類為：

噴淋塔：液體被噴成細霧或雨滴狀分散于氣流中，氣液接觸在液滴的表面上進行。這類塔多用于氣體的除塵、凈化和吸收等操作。

填料塔：噴淋的液體沿填料表面呈膜狀下降，氣液兩相就在填料的濕表面上進行接觸。這類塔多用于吸收和洗滌凈化操作，也可用于蒸餾和萃取，塔的填料有環形、螺絲型、旋槳型、鞍型、柵板型等多種。

泡罩塔：氣液兩相間接觸是氣體小泡穿過液層進行的。這類塔多用于精餾操作，也可用于吸收操作。不適于液體萃取。泡罩有圓形、槽形、S型和長條形等多種。各種塔型的性能比較塔型噴淋塔填料塔泡罩塔優點壓力降小，構造簡單、價廉、重量輕，可處理污濁氣體壓力降小、適于減壓下操作，構造簡單易于制造、金屬消耗量小，可處理腐蝕性強的流體，穩定性較好。塔板效率高，操作穩定，適應性大。氣液量變化較大時，仍能保證高的效率；可處理污濁流體，較易避免贓污及阻塞，可從人孔或手孔方便地清理塔的內部；如需在塔內加熱或冷卻時，可在塔板上裝置蛇管；噴淋密度較小時仍適用，可用于少量液體處理大量氣體；攔液量較大,可在塔的中段抽出產品。缺點能耗大、不宜在地噴淋密度下操作，接觸面積小，傳質系數低不宜處理污濁流體需大量填料，造價大；不適宜用少量液體處理大量氣體。同一情況下塔徑小于時，填料塔較經濟壓力降大；結構復雜，不易處理腐蝕性介質，金屬消耗量大，設備投資大；不適于液體萃取。

塔設備設計選擇的基本原則技術上可靠，能滿足工藝要求，產品合乎規格，生產能力大。效率高、適應性好。在氣液量變化時，仍能穩定地進行操作，并維持高的效率。構造簡單，易于制造和安裝，價廉，機械性能可靠。操作管理方便，易于清理和檢修。塔壓降要小。各種塔的選用順序因素選用順序塔徑<800mm>800mm填料塔有降液管的板式塔有強腐蝕性物料1填料塔2穿流板塔3篩板塔4固舌板塔有污垢物料1大孔篩板塔2穿流板塔3固舌板塔4浮閥塔5泡罩塔高操作彈性1浮閥板塔2泡罩塔3篩板塔因素選用順序真空塔1填料塔2浮閥板塔3篩板塔4泡罩塔5其他斜噴式板塔大液氣比1導向板塔2多降液管板式塔3浮閥板塔4篩板塔5條形泡罩塔液相分層1穿流板塔2填料塔4.2.5反應器的選型與設計化學反應設備是實現化學反應過程，將原料轉變為所需要產品的關鍵設備，是整個化工過程的核心部分。由于化學反應的多樣性，反應器的類型也是多種多樣的。常用的化學反應器的類型管式反應器：長度遠大于直徑，中空，無任何構件釜式反應器：又稱為攪拌釜塔式反應器：高徑比大固定床反應器：內部有靜止的固體床層流化床反應器：固體顆粒在反應器內處于流化狀態幾種反應器的示意圖a-管式換熱器c-板式塔d-填料塔e-鼓泡塔f-噴霧塔g-固定床反應器h-流化床反應器b-釜式反應器反應相態與反應器形式氣相液相氣固催化氣固氣液氣液固液液液固固固固定床ABAABA移動床BABB流化床AAB攪拌釜AAAAA鼓泡塔AA加熱爐ABBB氣液兩相流AB火焰反應器AB板式塔AB轉窯AA-適用B-少用反應器的設計與選擇熟悉化學反應的規律性反應速率：反應類型，特征，反應機理和反應速率選擇性：反應的選擇性，進而得到原料的消耗能量的消耗：反應的熱效應掌握傳遞過程情況熱量傳遞：解決傳熱和移出熱量的方式和裝置質量傳遞：各點濃度均勻，反應接觸好了解設備設計要求反應器設計要點保證物料轉化率和反應時間滿足反應的熱傳遞要求設計適當的攪拌器或類似作用的機構主要材質的選用和機械加工的要求4.2.5.1反應釜的設計程序確定反應釜的操作方式匯總設計基礎數據計算反應釜的體積確定反應釜設計體積和臺數反應釜直徑和筒體高度、封頭確定傳熱面積計算和校對攪拌器設計管口和開孔設計畫出反應器設計草圖（條件圖）或選型型號計算反應釜的體積連續反應：由工藝規定的生產能力，確定全年的工作時數，算出每小時反應釜需要處理（或生產）的物料量Vh。根據物料的平均停留時間t和設備的臺數就可以算出每臺釜的物料體積。在選用反應釜時，一般把選用的臺數與實際操作的臺數之間，用設備備用系數n關聯，n通常為1.05-1.3由物料體積Vp和裝料系數Φ計算釜的體積。液相反應時通常取Φ=0.4-0.5，視具體情況而定計算反應釜的體積2間歇反應：從工藝設計要求的年產量決定日投料量Vc,再從每釜反應所用時間（包括輔助時間等）t釜，算出24小時內釜的反應周期數（α=24/t釜）、每釜處理的物料體積Vp=Vc/α，得到每釜的實際體積V=Vp/Φ。間歇釜的裝料系數Φ，可以比連續操作再適當放寬，取上限或略大。確定反應釜設計體積和臺數根據計算得到的反應釜的實際體積和反應釜臺數都是理論計算值，應該加以圓整。或選用系列產品的反應釜。根據規定的反應釜系列（如500L，1000L，1500L）加以圓整，連同設備臺數m，一并確定。一般說，反應釜體積越小，相對傳熱面積越大，攪拌效果越好，物料反混激烈等，但停留時間未必符合要求。對非標準設備的反應釜，還要決定長徑比之后再校算，但可以初步確定為一個尺寸，即將直徑確定為一個國家規定的容器系列尺寸。反應釜直徑和筒體高度、封頭確定首先確定長徑比r(r=H/D)，一般取r=1-3，R越接近1，單位體積內消耗的鋼材量少，液體表面大，適于間歇反應。增大r釜趨向瘦長型，當r=3時，就是常見的半塔式反應釜，單位體積釜內傳熱面積可以加大。r越大，傳熱比表面積越大，可以減少反混，對于有氣體參加的反應較為有利，停留時間較長，但設備加工困難，材料耗費較高，攪拌支撐也有一定的難度。根據工藝條件和經驗r值大體確定后，先將釜的直徑確定下來（圓整結果）,再確定封頭型式，查出封頭的體積，則釜的體積為V=

/4D2H+V封頭，當V不合適時，可重新假定直徑再試算到滿意為止。傳熱面積計算和校對反應釜最常見的冷卻和加熱形式是夾套。它制造簡單，不影響釜內的物流的流型，但傳熱面積小，傳熱系數也不大，釜的長徑比直接影響到傳熱面積，傳熱面積計算公式和方法同一般的傳熱體系。如果計算的傳熱面積（須以投料高度計算）足夠，就認為所確定的長徑比合適或所選設備合適。否則要調整尺寸。如計算傳熱面積不夠，則應該再釜內設置盤管、列管、回形管以增大傳熱面積。但釜內構件增加，將影響物料流動。易粘壁、結垢或有結晶沉淀產生的反應通常不主張設置內冷卻（或傳熱）器。攪拌器設計一般根據液體粘度、釜的體積、操作目的和主要影響因素來選擇4.2.5.2固定床反應器的設計匯總物料衡算和物性數據計算床體體積計算床高和直徑驗算流體阻力和傳熱系數k繪制反應器設計條件圖計算床體體積根據經驗和生產數據，確定催化劑的時空速率U,則催化劑的體積VcVc=Vh/U式中Vc–催化劑體積，m3Vh—工藝要求氣體流量，m3/hU—催化劑時空速率,m3物料/(m3催化劑h)。床體體積V