真空缓冲罐选型计算

真空泵的选型及常用计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。

概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。

因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。

为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点：确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。

因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。

确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。

一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。

被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。

因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。

同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。

考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

主真空泵的选择计算S=tLog(P1/P2)其中：S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积（L）t为达到要求真空度所需时间(s)P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如：V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=t Log(P1/P2)=30xLog(760/50)=s当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。

实际上还应当将安全系数考虑在内。

目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是：1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。

真空泵选型原则及相关计算公式真空泵是一种将气体抽出封闭容器内部形成真空的设备，广泛应用于化工、医药、电子、航天等领域。

在选型过程中，需要考虑以下几个原则：1.最大抽气速度：真空泵的最大抽气速度应能满足设备的工艺要求。

抽气速度的计算公式为：S=(Q2-Q1)/(P2-P1)，其中S为抽气速度，Q为流量，P为压力。

2.极限压力：真空泵的极限压力应低于设备所需的真空度。

极限压力的计算公式为：P=(P1V1)/V2，其中P为极限压力，V为容器的体积。

3.工作条件：选择真空泵时需要考虑工作介质的性质以及工作温度等条件。

4.功率和能耗：选用真空泵时要考虑其相应的功率和能耗，以保证在节能的前提下满足工艺需求。

5.维护和保养：真空泵的维护和保养成本也需要考虑在内。

除了以上原则外，还需要考虑一些具体的技术参数，如转速、排气量、冷却方式等。

常见的真空泵类型有：1.机械泵：主要分为旋片式、涡轮式和离心式机械泵。

旋片式机械泵具有体积小、结构简单、价格低廉等优点；涡轮式机械泵适用于高真空条件下的抽气工作；离心式机械泵适用于较大流量和比较低真空度的条件。

2.分子泵：分子泵是真空泵中的高真空泵，其工作原理是通过高速旋转的叶轮把分子和原子推向出口方向。

分子泵适用于高真空和超高真空条件下的抽气工作。

3.扩散泵：扩散泵利用分子在热扩散作用下的运动来抽气。

扩散泵适用于中等真空和高真空条件下的抽气工作。

4.涡旋泵：涡旋泵是一种基于离心力原理工作的真空泵。

涡旋泵适用于高真空和超高真空条件下的抽气工作。

根据不同的工艺要求和实际情况，选型时需要综合考虑各个方面的因素，权衡各个参数和条件，选择最适合的真空泵。

缓冲罐的计算1.圆筒的计算壁厚[]ct i c P D P -=φσδ2 选材料为16MnR 作压力为P w =0.18MPa ，筒体内径为1000mm设计压力为P=1.1×P w =1.1×0.18=0.198MPa 。

设计温度C 25o =t计算压力Pc=P=0.198MPa （由于为气体，故液柱静压力不计，取为0）。

[]MPa t165=σ, MPa s 330=σ, 1.0φ= (双面焊接对接接头，100%无损检测) 取mm C i 4=,于是[]mm 60.0198.016521000198.02=-⨯⨯=-=ct i c P D P φσδ m m 6.446.0=+=+=i d C δδ10.6C mm = 又该值大于名义厚度的6%，所以钢板厚度负偏差不可忽略。

m m 2.56.06.41=+=+=C d δδ 向上圆整后，取mm n 6=δ所以，确定选用mm n 6=δ厚的16MnR 钢板制作罐体。

2.封头采用标准椭圆形封头厚度[]c t i c P D P 5.02-=φσδ 0.1=φ于是mm 6.0198.05.016521000198.0=⨯-⨯⨯=δ 10.64 4.6i C C C mm =+=+= 故m m 2.56.46.0=+=+=i d C δδ圆整后取mm n 6=δ确定选用mm n 6=δ厚的16MnR 钢板制作封头3.高度储罐容积32101.2180250325.1013484.0Q V m P P tP s =-⨯⨯=-= V ：储罐容积，m 3Qs ：供气设计容量，Nm 3/minP 1：正常操作压力，kPaP 2：最低送出压力，kPaP 0：大气压力，P 0=101.325 kPat ：保持时间，分钟min高度m D 67.2141.24VH 22=⨯==ππ 向上圆整H=2.8m 董振龙.缓冲罐的设计[J].石油化工设备技术，1996,3,30 周桂杰.氯气缓冲罐的设计[J].沈阳化工，1996,3,30 贺智慧.关于氯气缓冲罐的探讨[J].天津化工，2013,3,30。

储罐和缓冲罐的选型（1）.甲醇原料储罐的选择假设料液在储罐的停留时间t=1h，其流量为Qv=118.831m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=118.831*1/0.8=148.539m3选用圆柱型储罐，H/D=2，则得出D=4.6m,H=9.2m。

设计压力为0.1MPa,设计温度为25℃。

（2）.急冷塔冷却液储罐的选择假设料液在储罐的停留时间t=8min，其流量为Qv=50m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=50*8/60/0.8=8.333m3选用圆柱型储罐，H/D=2，则得出D=1.8m,H=3.6m。

设计压力为0.1MPa,设计温度为20℃。

(3).急冷塔废液储罐的选择假设料液在储罐的停留时间t=8min，其流量为Qv=55.937m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=55.937*8/60/0.8=9.323m3选用圆柱型储罐，H/D=2，则得出D=2.0m,H=4.0m。

设计压力为0.1MPa,设计温度25℃。

(4).碱洗塔碱液储罐的选择假设料液在储罐的停留时间t=8min，其流量为Qv=20m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=20*8/60/0.8=3.33m3选用圆柱型储罐，H/D=2，则得出D=1.3m,H=2.6m。

设计压力为0.1MPa,设计温度为25℃。

(5).水洗塔水液储罐的选择假设料液在储罐的停留时间t=8min，其流量为Qv=20m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=20*8/60/0.8=3.33m3选用圆柱型储罐，H/D=2，则得出D=1.3m,H=2.6m。

设计压力为0.1MPa,设计温度为25℃。

（6）.级间缓冲罐的选择（三个）假设料液在储罐的停留时间t=8min，其流量为Qv=1757.31m3/h,储罐的安全系数φ=0.8，则所需体积为V=q v t/φ=1757.31*8/60/0.8=292.89m3选用卧式圆柱型缓冲罐，H/D=2，则得出D=5.8m,H=11.6m。

压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的确定王绍宇(中核第四研究设计工程有限公司，河北石家庄050021)【摘要】本文介绍了制药行业压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算公式，并结合实例对储气罐、稳压罐的容积计算方法、组合方式进行了讨论，同时对缓冲罐的气液分离效果及设备直径的确定给出了计算方法。

【关键词】压空缓冲罐、真空缓冲罐、气液分离。

压空缓冲罐和真空缓冲罐在化工、医药和机械加工等行业广泛使用，其作用是降低空气系统的压力波动，保证系统平稳、连续供气。

压空缓冲罐一般设置在空压机出口和用气点，设置在空压机出口的缓冲罐主要是为了降低空压机出口压力的脉动及分离压缩空气中的水。

对于往复式压缩机，空压机出口空气缓冲罐的容积一般取空压机每分钟流量（Nm3/min）的10%左右[1]，而对于离心式或螺杆式离心机，由于其排气口气压比较稳定，空气缓冲罐的作用主要是分离冷凝水，其尺寸及容积按照分离冷凝水的要求确定；而设置在用气点的空气缓冲罐，其作用是调节用气负荷，降低不同用气点由于用气量变化而引起的系统压力波动，保证生产装置的正常运行；真空缓冲罐的作用是分离气体中的水分及稳定系统压力，一般设置在真空泵入口。

本文根据压空缓冲罐和真空缓冲罐的功能及使用要求，通过分析计算，给出确定压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算方法。

1. 气体缓冲罐的计算模型对于常温、低压的压空系统，可以用理想气体状态方程PV=nRT描述气体的体积、压力的变化。

缓冲罐向用户供气，缓冲罐内空气的质量减少、压力降低，此过程存在如下的微分方程式[2]：Vd P=RTdn（1）式中：V：空气缓冲罐体积，m3；P：系统压力(绝压)，Pa；n：系统内空气的摩尔数；T：系统温度，K。

摩尔数的减少和抽气速度之间存在如下微分方程式：PQd τ=RTdn (2) 式中：Q ：抽气速率，m 3/min ；τ：抽气时间，min 。

将式2带入式1，得：d τ=QPVdp （3） 根据上述的式1、2和3，分别对压空缓冲罐和真空缓冲罐的容积及供气时间进行分析。

真空泵的选型及常用计算公式Revised as of 23 November 2020真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。

概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。

因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。

为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点：确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。

因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。

确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。

一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。

被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。

因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。

同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。

考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

主真空泵的选择计算S=tLog(P1/P2)其中：S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积（L）t为达到要求真空度所需时间(s)P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如：V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=t Log(P1/P2)=30xLog(760/50)=s当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。

实际上还应当将安全系数考虑在内。

目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是：1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。

真空缓冲罐选型计算1.工作压力：真空缓冲罐的工作压力通常是指设计压力，即最大允许的内部压力。

这个参数通常由工艺要求和管道系统的最高压力决定。

2.容积：真空缓冲罐的容积主要影响其缓冲效果。

通常，容积越大，缓冲效果越好，但是需要考虑设备的尺寸、安装空间和成本等因素。

3.材料选择：真空缓冲罐的材料选择需要考虑在工作条件下的腐蚀性、耐压性和耐温性。

常见的材料有碳钢、不锈钢和玻璃钢等。

根据具体的工艺要求，选择适合的材料。

4.进出口尺寸：真空缓冲罐的进出口尺寸通常是根据管道系统的要求确定的。

要确保进出口尺寸能满足系统的流量要求，同时避免过大导致设备尺寸过大。

5.流量调节：真空缓冲罐通常需要配备流量调节装置来控制流量的进出。

流量调节装置可以是阀门、节流装置或溢流装置等。

要根据具体工艺要求和管道系统的特点选择合适的流量调节装置。

选型计算的基本步骤如下：1.根据工艺要求和管道系统的参数，确定真空缓冲罐的工作压力。

2.根据工艺要求，确定真空缓冲罐的容积。

可以根据系统的流量和波动范围来估计容积大小。

3.根据工艺要求和工作条件，选择适合的材料。

4.根据管道系统的需求，确定真空缓冲罐的进出口尺寸。

5.根据管道系统的特点选择合适的流量调节装置。

在进行选型计算时，还需要考虑一些附加的因素。

例如，安全因素是非常重要的，一般会将设计压力设置为系统实际工作压力的1.2倍至1.5倍。

此外，还应考虑到温度变化、介质特性和现场安装条件等因素。

总之，真空缓冲罐的选型计算需要综合考虑工艺要求、管道系统参数、容积大小、材料选择、进出口尺寸和流量调节等因素。

通过正确选择和计算，可以确保真空缓冲罐能够满足系统的需求，并保证系统的稳定运行。

真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。

概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。

因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。

为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点：确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。

因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。

确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。

一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。

被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。

因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。

同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。

考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

主真空泵的选择计算S=2.303V/tLog(P1/P2)其中：S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积（L）t为达到要求真空度所需时间(s)P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如：V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303x500/30xLog(760/50)=35.4L/s当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。

实际上还应当将安全系数考虑在内。

目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是：1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。

2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。

压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的确定有一定的逻辑性，适合作业用
一、压空缓冲罐的容积
1.压空缓冲罐的容积是指压空缓冲罐的体积，用于储存系统中的蒸汽和压力。

确定压空缓冲罐的容积一般是根据系统的特点，根据以下几个原则确定的：
(1)满足系统压力变化的要求。

当系统压力变化时，缓冲罐中的蒸汽可以按需要补充或抽取，使压力变化趋势变得平缓、稳定；
(2)满足系统控制的要求。

在系统压力变化后，可以利用缓冲罐中的蒸汽压力进行控制，使机械一致性变得高效稳定，从而达到良好的控制效果；
(3)满足系统的节约要求。

缓冲罐中蒸汽压力的变化可以让系统更有效率的利用蒸汽，大大减少蒸汽的损耗，节省能源消耗；
(4)满足系统的安全要求。

缓冲罐可以平滑系统的压力变化，保证系统的工作安全稳定，避免压力过大对系统造成损坏；
2.确定压空缓冲罐的容积一般可以按以下步骤进行：
(1)确定压空缓冲罐的装置位置；
(2)根据系统的工作情况，确定系统额定工作压力，分析系统压力变化的增减情况；
(3)根据工作压力和系统压力变化情况，确定缓冲罐的蒸汽容量；
(4)结合缓冲罐的蒸汽容量确定缓冲罐的容积；。