工程师视角 · 非通用在线计算器

化工过程工程师
用得上的22个计算工具

ChemCalc Studio 不是又一份「标准公式搬运」。每个工具都在基础算法上加了 1‑2 项工程现场真正会用到的差异点:操作包络曲线、安全余量着色、API 标准合规检查、缩放验证警告、可视化解读。所有计算在你浏览器本地完成,不上传任何工艺数据

22
工具 / 全部本地运行
0
表单数据上传服务器
6
大类:泵阀/换热/分离/反应/安全/公用
API
标准合规检查
广告位 · 侧边
本地计算承诺
  • 所有公式在你的浏览器里执行,不发到任何后端
  • 不收集输入值,不使用分析回传
  • 无自动弹窗、跳转、追踪

六大类工具

点击进入。深蓝色标签表示该工具有可视化图表;橙色标签有安全/标准合规提示。

NPSHa 余量分析器

NPSHa 随流量变化曲线 · 自动判别汽蚀风险区

可视化 余量告警
离心泵比例律工坊

变速/叶轮切削/BEP 区自动叠加

可视化
两相流流型预测

Mandhane 图 + 操作点定位 + 流型建议

可视化
孔板流量计 + β 比告警

流量/Dp/β 互相反算 · β 超限提示

标准检查
调节阀 Cv 选型

气/液/蒸汽 Cv + 阀门特性曲线诊断

曲线
换热器 LMTD + F 因子

顺/逆流 · 多壳程 F 因子修正 · 温度剖面

可视化
管道保温热损 + 回收期

裸管 vs 保温热损差 · 投资回收估算

经济
冷却塔性能估算

Range/Approach/L-G 比诊断 · 蒸发损失

曲线
间歇釜升/降温时间

U·A 与 t 反算 · 公用工程用量

图表
Antoine 蒸气压 + 沸点

P-T 曲线 · 安全裕度着色

曲线
压缩机多变/绝热功

多变指数 n · 等熵效率修正

对比
蒸汽性质快速查表

饱和 + 过热近似 · T-s 相图定位

T-s 图
FUG 简捷精馏

Fenske+Underwood+Gilliland 三合一

可视化
相对挥发度 + 共沸检测

α 随温度变化 · 共沸判别

曲线
PFR vs CSTR 转化率对比

一级反应体积比 · 浓度剖面对比

对比
Arrhenius 温度灵敏度

k(T) 曲线 + Ea 滑块

交互
API 520/521 PSV 阀口面积

气/液/蒸汽 · 反应/非反应工况分流

标准
API 2000 罐区呼吸阀

正常/紧急 · 闪点分级选择

标准
PSV 入口管 颤振检查

3% / 10% 压降限值合规校验

告警
蒸汽管道 + 凝液负荷

管径/速度/Dp 反算 · 凝液闪蒸估算

反算
冷却塔排污水优化

浓缩倍数 vs 水/药剂成本曲线

经济
搅拌功率 + 放大

P/V、Np、NRe · 几何相似放大

放大
广告位 · 正文下方
我们和普通计算器不一样
  • · 不仅给数值,还给操作包络曲线
  • · 偏离 BEP、β 超限、3% 压降超限 —— 自动告警
  • · 内嵌 API/ASME 标准合规检查,不只是套公式
  • · 写明局限与适用边界,不掩盖简化
谁适合用
  • · 化工/过程工程师做方案比选、初步工艺包
  • · 设计院给客户做技术交流时快速出数
  • · 化工厂现场工程师做日常校核
  • · 化工/能源专业学生练手熟悉工程概念
局限
  • · 不替代 ASPEN/PRO/HTRI 等专业软件
  • · 物性数据用常见物近似,不覆盖所有工艺介质
  • · 关键安全设计必须由持证工程师复核
流体 · 离心泵

NPSHa 余量分析器

普通 NPSHa 计算器只给你一个数。这里我们多做两件事:(1) 画出 NPSHa 随流量 Q 的变化曲线,因为流量变化 NPSHa 是会跟着掉的;(2) 把你的设计流量点最大流量点同时叠在图上,给出余量等级 —— 是安全、临界还是已汽蚀。

它能解决什么问题

泵选型时确认 NPSHa > NPSHr;老装置扩容或换泵后核查汽蚀;事故后判断是否因 NPSH 不足引起。

谁适合用

化工/石化工艺工程师、给排水工程师、换热站设计、化工厂现场技术人员。

怎么解读结果

看 NPSHa margin 数字 + 等级色块;再读图,看最大流量点是否仍在安全侧(绿区)。

输入参数
NPSHa 曲线 vs NPSHr
广告位 · 工具内
如何解读结果

NPSHa 是「装置能提供给泵进口的能量」,NPSHr 是「泵不汽蚀所需的最少能量」。必须 NPSHa > NPSHr。

常见判据:margin ≥ 0.5 m 安全;0 ~ 0.5 m 临界;< 0 m 汽蚀

注意:流量增加时管路摩阻会变大,NPSHa 会随之下降 —— 最大流量点往往是真正的控制点。

局限与注意事项

· 物性按温度/组成变化明显时,Pvap 必须用工况实际值,不能直接抄 20℃ 水。

· 管路摩阻系数估算较粗,正式设计要按 Darcy-Weisbach 逐段加。

· 不适用于容积式泵(往复泵、螺杆泵),也不含诱导轮特殊修正。

常见问题

Q: 装置已经运行良好,要不要算?
A: 建议。扩容或介质温度变化时再算一遍,能避免事故。

Q: NPSH margin 0.3m 够吗?
A: 临界。介质含气、温度敏感或粘度大时,建议加到 ≥ 1 m。

流体 · 离心泵

离心泵比例律工坊

网上比例律工具大多只换转速。这里我们多做两件事:(1) 同时支持变速叶轮切削两种工况;(2) 把BEP(最高效率点)区域叠在新工况曲线上,告诉你新工况是不是偏离了安全区。

它能解决什么问题

实际流量比铭牌小,想节电?想知道切削叶轮后扬程/流量/轴功率怎么变?变频改造后新工况点在哪?

谁适合用

泵厂家选型、工艺工程师做节能改造、运维判断「切削 vs 变频」哪个更省。

怎么解读结果

看新工况点是否落在原 H-Q 曲线附近、BEP 区域内;功率比是节能关键。

原工况

改造方式
H-Q 曲线 + BEP 区
如何解读结果

比例律:Q ∝ N、Q ∝ D;H ∝ N²、H ∝ D²;P ∝ N³、P ∝ D³。

切削只能往下(缩小叶轮);变频可升可降。切削省硬件投资,变频节电更灵活。

新工况点偏离 BEP 越远,效率越低。一般要求落在 70%~120% Q_BEP 范围内。

局限

· 比例律对相似泵同系列最准,跨型号推算会有误差。

· 切削超过 15%~20% 效率会明显下降,厂家一般不建议。

· 变频低于 40% 转速时要避开临界转速区。

FAQ

Q: 切削比还是变频省?
A: 看负载曲线。常年低负载切削更省;负载变化大变频更省。

Q: 比例律对粘度敏感吗?
A: 粘度 > 20 cP 时比例律误差大,需要粘度修正。

流体 · 两相流

两相流流型预测

网上 Mandhane 工具很少画图。这里我们多做两件事:(1) 在 Mandhane 图上标记你的操作点;(2) 自动建议目标流型应该往哪个方向调。

它能解决什么问题

气液混合输送管道选管径;判别当前工况会不会出现段塞、冲击、振动。

谁适合用

油气集输、油田注水、海工立管、火炬分液罐、汽液混合冷凝管路。

怎么解读结果

看图上标记点落在哪个区,并结合流型对振动/腐蚀的影响做工程判断。

工况
Mandhane 流型图
如何解读结果

气泡流:管顶/全管弥散小气泡;摩阻小、振动小

塞状流/段塞流:气液交替 Taylor 泡;振动大,立管最危险。

环状流:液膜贴壁、气核居中;压降大但稳定,适合长距离输送。

局限

· Mandhane 图基于水平管/小幅倾角,不适用于大倾角或立管

· 粘性流体、高压凝液、含固相不适用。

· 流型之间存在过渡带,相邻边界判定会模糊。

FAQ

Q: 立管用什么图?
A: 改用 Caetano/Shoham 之类的立管专属流型图。

Q: 怎么避免段塞?
A: 提高管内压力、加大管径、降低气速均可。

流体 · 流量计

孔板流量计 + β 比告警

标准 ISO 5167 规定 β = d/D 推荐 0.2~0.75,否则测量精度急剧下降。普通工具只算流量,我们多做一件事:实时判别你的 β 是否合规,并提示「扩管径」或「选腰轮/涡街」作为替代方案。

它能解决什么问题

已知流量选 β;已知 β 反算流量;快速判断现有孔板是否合规。

谁适合用

仪表工程师、做流量校核的工艺工程师、装置验收调试人员。

怎么解读结果

看 β 区间:0.2~0.5 精度最好;0.5~0.7 可接受;> 0.75 应换方案。

输入
β 比合规区间
如何解读结果

β 接近 0.5 时流出系数 C ≈ 0.6 且稳定;β > 0.6 后 C 变化快、压损也变大。

Re_D < 10⁴ 时孔板精度下降,需要雷诺数修正。

局限

· 计算使用 ISO 5167 简化流出系数,正式设计需查表或用软件

· 含杂质/低沸点介质易引起孔板冲蚀或气蚀,需考虑取压方式。

FAQ

Q: β 超 0.75 怎么办?
A: 优先放大管径、降低 ΔP,或改用涡街/电磁流量计。

流体 · 控制阀

调节阀 Cv 选型

调节阀 Cv 计算网上很多,但都忽略了阀权度(valve authority)。我们多做一件事:自动算 β = ΔP_valve / ΔP_system,并按经验区间提示是否控制品质差

它能解决什么问题

选调节阀口径;判断阀权度是否合理;评估现有阀是否「太小」。

谁适合用

仪表/控制工程师、做控制回路性能诊断的工艺工程师。

怎么解读结果

Cv 决定阀尺寸;阀权度 β 决定控制品质,建议 ≥ 0.3。

输入
阀特性曲线(线性 / 等百分比)
如何解读结果

Cv 是阀在 1 psi 压差下每分钟流过加仑水的流量。工程上习惯把所需 Cv 加 1.2~1.5 安全系数。

阀权度 β = ΔP_v / ΔP_system;建议 ≥ 0.3 否则阀在小开度调节不灵敏。

局限

· 气体 Cv 受阻塞流 choked flow 影响,本工具按常规条件判断;超临界或极低压需用专业方法。

· 不考虑闪蒸、空化系数等详细修正。

FAQ

Q: 等百分比阀 vs 线性阀?
A: 等百分比适用于大压差系统,线性适用于小压差恒液位等。

传热 · 换热器

换热器 LMTD + F 因子修正

LMTD 网上工具满地都是,但多壳程/多管程的 F 因子自动算很少。这里我们多做两件事:(1) 自动选顺/逆流多壳程模式;(2) 同步绘制温度剖面图,直观看到是否存在温度交叉。

它能解决什么问题

选换热器型号;检查是否温度交叉;判断 F 因子过小(F < 0.75 应改方案)。

谁适合用

换热器设计工程师、工艺包做热量平衡人员、装置现场调优。

怎么解读结果

F 因子 ≥ 0.75 才合规;否则换流向、加壳程或换型号。

输入
温度剖面
如何解读结果

逆流 LMTD 最大;多壳程用于温度接近工况。

F 因子 < 0.75 即意味着温度交叉或不合理布置,应改用逆流或多台串联。

局限

· F 因子查表近似,正式设计用 Bowman/HEDH。

· 不适用于冷凝/沸腾区(潜热段),那需要分段积分。

FAQ

Q: 顺流和逆流选哪个?
A: 一般首选逆流;粘度大、温差小的物料可顺流减少应力。

传热 · 管道

管道保温热损 + 回收期

普通保温计算只算 W/m。我们多做一件事:自动算出裸管 vs 保温的年节能费用,并按本地能源价格估算保温回收期,方便做项目可研。

它能解决什么问题

判断要不要加保温;选保温层厚度;评估蒸汽管线热损成本。

谁适合用

节能工程师、项目可研人员、保温施工方。

怎么解读结果

回收期 < 2 年通常非常划算;> 5 年要慎重。

输入
厚度 vs 年节能
如何解读结果

裸管热损按黑体辐射+对流估算(h≈10 W/m²K),保温层按圆柱壁导热 Q = 2πk(T₁-T₂)/ln(r₂/r₁) 计算。

经济厚度定义:再厚一层保温的节省 = 这一层保温的年化成本。

局限

· 不含管内对流热阻,对小管径误差较大。

· 风速、外护层铝皮反射率会影响实际热损。

FAQ

Q: 多厚的保温最经济?
A: 通常工艺温度 200℃ 下 50~80 mm 岩棉;> 400℃ 用硅酸钙或复合结构。

公用工程 · 冷却塔

冷却塔性能估算

冷却塔的 L/G(液气比)超出厂家工作范围时性能会急剧下降。这里我们多做一件事:自动判别L/G 是否在合理区(1~2 之间),并估算蒸发损失/风吹损失/排污水量。

它能解决什么问题

评估冷却塔是否过小或过大;估算水耗;对比工况变化后塔性能变化。

谁适合用

公用工程工程师、化工厂水务管理、暖通设计。

怎么解读结果

看 Range / Approach 与 L/G;接近湿球温度越接近越难。

输入
性能曲线
如何解读结果

Range = T_in - T_out;Approach = T_out - T_wb,越小越接近极限。

蒸发损失 ≈ 0.00085 × Range × L(m³/h)。排污水量由浓缩倍数决定。

局限

· Merkel 简化方法,忽略水蒸气焓变化。

· 实际填料特性曲线需厂家提供。

FAQ

Q: Approach 一般多大?
A: 工业塔 5~7℃;电厂凝汽器 2~4℃。

传热 · 间歇釜

间歇釜升/降温时间

网上间歇釜工具大多只算 LMTD。我们多做一件事:把时间步进的温度-时间曲线画出来,并显示公用工程用量,避免你拍脑袋估。

它能解决什么问题

估算一批料升/降温耗时;判断夹套换热是否够;估算公用工程消耗。

谁适合用

精细化工、原料药、反应釜设计人员。

怎么解读结果

看曲线最后 5% 接近目标温度时拖尾多长,决定「工艺时间」。

输入
T-t 升温曲线
如何解读结果

模型:m·Cp·dT/dt = U·A·(T_u - T),指数逼近。

时间常数 τ = m·Cp/(U·A),τ 大拖尾长。

局限

· 假设釜温均匀,不考虑自然对流死区。

· U 受夹套结垢影响很大,需定期校核。

FAQ

Q: 升温慢怎么办?
A: 提高 U(清垢/提高介质流量)或加大 A,或用半盘管。

热力学 · 蒸气压

Antoine 蒸气压 + 沸点

Antoine 工具网上很多,但大多没内置常见物质。这里我们多做一件事:内置 12 种常用物质常数 + 自定义模式,画 P-T 曲线并标出常用工况点的相对位置。

它能解决什么问题

查蒸气压、查沸点、做闪蒸估算、做储存条件分析。

谁适合用

精馏/反应设计、储罐设计、安全阀定压。

怎么解读结果

看曲线斜率,临近沸点处蒸气压敏感度大增。

输入
P-T 曲线
如何解读结果

公式:log10(P) = A - B/(C+T),P 单位 mmHg,T 单位 ℃。

常数有效区间随物质不同而异(参见 NIST)。

局限

· 临近临界点外推误差大。

· 关联物和混合组分需用其它方法(Wilson/NRTL)。

FAQ

Q: 常数从哪查?
A: NIST WebBook、Perry's Chemical Engineers' Handbook。

热力学 · 压缩机

压缩机多变 / 绝热功

网上压缩机工具只算绝热。我们多做一件事:把多变和绝热放一起对比,并按等熵效率修正,让你看清实际功率 vs 理论最小功率差多少。

它能解决什么问题

估算压缩功率、电机选型、冷却器负荷。

谁适合用

气体压缩、制冷、空气动力工程师。

怎么解读结果

看多变功 vs 绝热功;差距反映气缸冷却。

输入
功率对比
如何解读结果

多变指数 n: W = n/(n-1)·P1·V1·[(P2/P1)^((n-1)/n) - 1]

n = k 时为绝热;n < k 时为有冷却多变(更省功)。

局限

· 不含余隙容积、压力损失等真实压缩机的二阶因素。

· 多段压缩需分段求和。

FAQ

Q: 为什么要分多变?
A: 真实压缩过程介于多变/绝热之间,多变更贴近实际。

热力学 · 蒸汽表

蒸汽性质快速查表

网上蒸汽表大多只给饱和区。这里我们多做一件事:覆盖饱和水 + 过热蒸汽两区,把状态点绘制在 T-s 图上,看焓/熵/比容。

它能解决什么问题

蒸汽流量/焓/熵快速查;判断过热还是饱和;做能量平衡。

谁适合用

热电联产、动力锅炉、工艺蒸汽用户设计。

怎么解读结果

看图点位置:饱和线左侧为水,右侧为蒸汽,曲线上为两相。

输入
T-s 相图
如何解读结果

饱和水:干度 x=0;干饱和蒸汽:x=1;中间为湿蒸汽。

过热蒸汽:高于同压力饱和温度。

局限

· 使用 IAPWS-IF97 公式近似,误差 < 0.5%。

· 临界点(374℃)以上为超临界,需另算。

FAQ

Q: 数据精度?
A: 工程计算够用,正式设计请用 NIST 或专业软件。

分离 · 精馏

FUG 简捷精馏三合一

Fenske-Underwood-Gilliland 三步网上都有,但通常分开在三个网站。我们多做一件事:一个表单跑完三步,并自动画 Gilliland 相关曲线,告诉你实际塔板数随回流比如何变化。

它能解决什么问题

初步设计阶段的塔板数、回流比、最小回流比估算。

谁适合用

精馏初步设计、工艺包编制、教学演示。

怎么解读结果

N_min 和 R_min 是下限;实际 R 一般取 1.2~1.5 R_min。

输入(二元体系)
Gilliland 关联曲线
如何解读结果

Fenske 给 N_min;Underwood 给 R_min;Gilliland 给 N/R/N_min 关系。

R/R_min 越大,N 越接近 N_min,能耗大但塔矮。

局限

· 仅适用于二元体系,多组分需扩展。

· 假设恒摩尔流;非理想体系需活度系数修正。

FAQ

Q: α 取什么温度的?
A: 取塔顶塔底平均温度下的 α。

分离 · 共沸

相对挥发度 + 共沸检测

网上 α 计算工具少有把共沸判别做进来的。我们多做一件事:自动判断 α 是否穿越 1,若穿越 → 系统在该温度附近存在共沸点。

它能解决什么问题

判断能否用普通精馏分离;评估共沸精馏/萃取精馏必要性。

谁适合用

精馏前期评估、研究开发的工艺路线选择。

怎么解读结果

α > 1.05 易分离;< 1.02 极难;α=1 即共沸。

输入
α(T) vs 温度
如何解读结果

α = P_A^sat / P_B^sat(理想)。

接近沸点时 α 变化大;共沸系统 α 可穿越 1。

局限

· 仅理想体系;非理想需 Wilson/NRTL。

· 内置物质覆盖常见 12 种,其它需自定义。

FAQ

Q: 共沸怎么办?
A: 加共沸剂、变压精馏、萃取精馏、膜分离。

反应工程 · 反应器

PFR vs CSTR 转化率对比

网上反应器对比工具常忽略反应级数差异。我们多做一件事:支持 0/1/2 级反应,并按级数自动给出 PFR 和 CSTR 体积比与转化率剖面。

它能解决什么问题

PFR 还是 CSTR?达到同样转化率体积差多大?

谁适合用

反应器选型、反应工程教学。

怎么解读结果

级数越高,PFR 越优于 CSTR。

输入
浓度剖面对比
如何解读结果

1 级:PFR V/F = -ln(1-X)/k;CSTR V/F = X/(k(1-X))。

2 级:PFR V/F = X/(k·C0(1-X));CSTR V/F = X/(k·C0·(1-X)²)。

局限

· 假设等温、恒密度;非等温需耦合能量方程。

· 不考虑轴向返混。

FAQ

Q: 自催化反应呢?
A: 需用反应-扩散方程,本工具不覆盖。

反应工程 · 动力学

Arrhenius 温度灵敏度

普通 Arrhenius 工具只算一个温度下的 k。我们多做一件事:Ea 滑块联动 k(T) 曲线,告诉你「提 10℃ 速率涨多少」,对反应放热控制非常重要。

它能解决什么问题

判断温度敏感度;评估失控风险;做 10℃ 法则估算。

谁适合用

工艺安全工程师、反应器热设计人员。

怎么解读结果

Ea 越大,斜率越陡 —— 升温越要小心。

输入
k(T) 曲线(不同 Ea 对比)
如何解读结果

10℃ 法则:Ea < 60 kJ/mol 时,提温 10℃ 速率约 +1 倍;Ea > 80 kJ/mol 可达 +2 倍。

失控判据:dln(k)/dT > 临界。

局限

· 单步反应;连串/并行反应需多 k。

· 高温下 A 也会随 T 变(修正 Arrhenius)。

FAQ

Q: Ea 怎么估?
A: 实验测多温度点 k,做 ln k vs 1/T 直线。

安全 · API 标准

API 520/521 泄放阀口径

API 520/521 网上资料多但工具少。我们多做一件事:内置反应/非反应工况分流 + 三种介质分支(气/蒸汽/液),并自动给出推荐口径对应的喉径代号。

它能解决什么问题

PSV 阀口面积初步选型;判断是否需要更大口径阀。

谁适合用

安全工程师、压力容器设计人员。

怎么解读结果

选择面积略大 10%~20% 的标称口径。

输入
标称口径 vs 面积
如何解读结果

气体: A = W·√(T·Z/M) / (C·Kd·Kc·P1·Kb·√(M·T·Z/(MW)))

液体: A = W·√(1/(ρ·(P1-P2))) / (38.5·Kd·Kc·Kw·P1)

反应工况取 P1 = 1.1·Pset;非反应取 1.03·Pset。

局限

· 简化方法,K 系数取典型值;精确计算需按 API 520 附录 D。

· 不处理两相流、超临界、含固相。

FAQ

Q: 泄放量怎么定?
A: 火工况按 API 2000;反应失控按反应放热 + 物料平衡。

安全 · 罐区

API 2000 罐区呼吸阀

API 2000 表格多但工具少。我们多做一件事:自动按罐容和闪点选择正常 + 紧急呼吸量,并标注对应表号。

它能解决什么问题

选择储罐呼吸阀尺寸;评估装卸速率合规性。

谁适合用

罐区设计、储运工程师。

怎么解读结果

正常呼吸:热吸呼;紧急呼吸:火工况。

输入
呼吸量分解
如何解读结果

正常呼吸 = 进料 + 出料 + 热吸呼;紧急呼吸按湿润面积从 API 2000 表 A-1/A-2 查。

浮顶罐通常不需要紧急呼吸阀。

局限

· 仅 API 2000 7th;新版 8th 增加了更多细则。

· 不含 N2 保护罐惰化。

FAQ

Q: 高闪点和低闪点差异?
A: 紧急通风要求不同:低闪点要求更大的紧急排放能力。

安全 · PSV 入口管

PSV 入口管颤振检查

API 520 规定 PSV 入口管总压降 ≤ 3%(非反应)或 10%(反应)超调压力,否则阀会颤振、提前泄漏甚至不开。我们多做一件事:自动判别当前入口管是否超限并提示「放大管径/减少弯头」。

它能解决什么问题

判断 PSV 入口管是否合规;估算压降是否过大。

谁适合用

压力管道设计、安全阀选型。

怎么解读结果

看压降比 ≤ 3% / 10% 才是绿色。

输入
压降比例合规图
如何解读结果

用 Darcy-Weisbach 估算 ΔP = f·(L/D)·(ρv²/2)。

ΔP / (1.1·Pset) 即为压降比。

局限

· 不含两相流特殊损失。

· 实际当量长度应逐项加阀门、三通。

FAQ

Q: 超限怎么办?
A: 加大管径、减少弯头、把截止阀靠近 PSV 处改成闸阀或缩径管。

公用工程 · 蒸汽管

蒸汽管道 + 凝液负荷

普通蒸汽管工具只算流速和压降。我们多做一件事:自动按用途推荐流速区间(饱和/过热不同),并估算保温冷凝的凝液闪蒸量,帮你选疏水阀大小。

它能解决什么问题

蒸汽管径选型;估算冷凝负荷;检查压降是否合理。

谁适合用

动力工程师、化工厂蒸汽系统设计。

怎么解读结果

看流速落在推荐区间;压降 < 5% 起压为佳。

输入
各管径方案
如何解读结果

蒸汽比容从饱和/过热公式求;速度目标:饱和 25~40 m/s、过热 40~60 m/s、长距离取下限。

压降 > 5% 起压即偏大,应放大管径。

局限

· 简化为单相流动,不处理水击。

· 凝液闪蒸估算假设冷凝液立即再汽化。

FAQ

Q: 蒸汽流速高有坏处?
A: 噪声、冲蚀、压降大。一般不超过 60 m/s。

公用工程 · 水处理

冷却塔排污水优化

普通冷却塔工具只算水耗。我们多做一件事:把水成本 + 药剂成本 vs 浓缩倍数做联动,找最低年成本点。

它能解决什么问题

选最佳浓缩倍数;评估节水改造收益。

谁适合用

水务管理、化工厂公用工程、节能工程师。

怎么解读结果

看最低成本点对应的 COI。

输入
总成本 vs COI
如何解读结果

排污水 = 蒸发 / (COI-1);COI = 浓缩倍数。

总成本 = 水耗 + 药剂;COI 太低水耗大;太高结垢腐蚀。

局限

· 不含结垢/腐蚀/微生物控制成本,仅做水与药剂的简单权衡。

FAQ

Q: COI 一般多大?
A: 常规 3~5;加缓蚀阻垢剂可达 6~8。

反应工程 · 混合

搅拌功率 + 放大

网上搅拌工具常忽略放大相似准则。我们多做一件事:自动按恒 P/V、恒 N·t、恒 tip speed 三种放大准则计算,并指出差异。

它能解决什么问题

小试到中试放大;选电机功率;评估叶轮型式。

谁适合用

精细化工、原料药工程师。

怎么解读结果

看不同放大准则下的转速、功率差别。

输入
放大准则对比
如何解读结果

P = Np·ρ·N³·D⁵

放大准则:恒 P/V → N₂ = N₁·(T₁/T₂)^(2/3);恒 tip speed → N₂ = N₁·(T₁/T₂);恒 N·t → N₂ = N₁。

局限

· Np 仅湍流段准确;过渡区/层流需查曲线。

· 不含气体卷入、传热耦合。

FAQ

Q: 放大用哪个?
A: 混合用恒 P/V;剪切敏感用恒 tip speed;传热用恒 N。

关于 ChemCalc Studio

ChemCalc Studio 是一个面向化工 / 过程工程师的免费在线计算工具集。我们不替代 ASPEN、PRO/II、HTRI、AFT 等专业软件 —— 它们是工程师的「手术刀」。我们想做的是「听诊器」:在方案比选、现场巡检、与客户技术交流、给学生讲课时,快速给个数,并配上工程解读。

开发目的

  • 把工程师们日常用的算法集中到一处,省掉翻手册、查论文、装软件的时间。
  • 在标准公式之外,加入差异化价值:操作包络曲线、合规告警、放大验证、经济估算。
  • 每个工具都写明适用边界与局限,避免被当成「拍脑袋」工具。

适用场景

  • 方案比选 / 初步工艺包:粗算后筛方案。
  • 技术交流 / 报价:客户现场快速出数。
  • 现场校核:扩容/换介质后核查汽蚀、热损、安全裕度。
  • 教学演示:让学生直观看到参数对结果的影响。

局限性

  • 物性数据基于常见物质近似,不覆盖所有工艺介质。非常规物质(电解质、聚合物、含固相)需用专业物性库。
  • 计算使用简化公式,不替代专业软件的精细求解。涉及安全(PSV、反应失控)、质保、高额投资的设计必须复核。
  • 不处理动态仿真、优化、控制策略,仅做稳态初步。
  • 不同国家/行业标准存在差异(API vs GB vs ASME),本工具主要参考 API 520/521、API 2000、ISO 5167、NIST。

如何工作

所有计算在你的浏览器本地执行。我们不存储、不上传任何输入的工艺参数。结果是即时计算,不会发送到任何服务器。

给专业工程师的几句话

我们知道你的工艺比这里复杂得多。如果你发现某个工具的算法或限值与工程实践不符,请到首页反馈,我们持续改进。ChemCalc Studio 的目标不是替代你的判断,是减少你重复劳动的部分。

隐私政策

最后更新:2026 年 9 月 · 我们尽量写得简短直白。

1. 我们不收集个人数据

ChemCalc Studio 不会要求你注册、登录、填写邮箱、绑定手机。我们不向任何第三方共享、出售、出租你的个人信息。

2. 计算数据不上传

你在每个工具里输入的参数(流量、温度、压力、几何尺寸等),全部在你的浏览器本地完成计算,不会发送到我们的服务器或任何第三方。刷新页面或关闭浏览器后,输入数据自动消失。

3. Google AdSense 与第三方广告 Cookie

本站可能展示由 Google AdSense 等第三方广告平台提供的广告。这些第三方可能会使用 Cookie、网页信标(web beacon)等技术 收集你的访问信息,用于投放相关广告(基于兴趣的广告 / 行为广告)。

第三方广告商使用的 Cookie 受它们各自的隐私政策约束,不受本隐私政策管辖。你可以访问 Google 广告设置 关闭个性化广告,或访问 www.aboutads.info 关闭多个广告网络的个性化广告。

4. 第三方资源

本站仅使用以下必要第三方资源:

  • Tailwind CSS CDN —— 用于页面样式,jsDelivr 服务。
  • Font Awesome —— 图标字体,cdnjs 服务。
  • Google AdSense —— 可能投放广告(按 Google 政策要求)。

5. 日志与分析

本站不使用 Google Analytics、Mixpanel 等用户行为分析工具。Web 服务器的标准访问日志仅用于安全与故障排查,不与用户身份关联

6. 未成年人

本站不面向 13 岁以下儿童。如发现未成年人提供了个人信息,我们会立即删除。

7. 政策更新

如政策有重大变更,我们会在首页显著位置提示。继续使用即视为接受更新后的政策。

8. 联系

如有隐私相关疑问,请通过站内反馈渠道与我们联系。

免责声明

最后更新:2026 年 9 月

本站提供的所有计算结果仅供参考,不构成专业工程建议。

1. 不替代专业软件

ChemCalc Studio 使用简化算法与典型物性近似,不替代 ASPEN、HYSYS、PRO/II、HTRI、AFT Fathom 等专业过程模拟与设计软件。任何涉及安全(PSV 选型、反应失控校核)、合规、设备采购、施工图的设计,必须由具备相应资质的注册工程师审核

2. 不替代法规与标准

不同国家/地区/行业的工程标准差异较大。本工具主要参考 API 520/521、API 2000、ISO 5167 等国际通用标准,但使用者应根据项目所在地选择适用的国家或行业标准(如 GB、ASME、PDS 等)。

3. 物性数据局限

常用物质常数来自公开文献(NIST WebBook、DIPPR)。非常规物质、混合物、电解质体系、聚合物体系、高压凝液等场景,请使用专业物性数据库。内置常数仅适用于常数有效区间(一般 0~250℃ 常见工况)。

4. 结果解读的责任

本站每个工具都配有「如何解读」「局限」「FAQ」三部分。请使用前阅读。本站不为「盲目信任工具输出而不做工程判断」造成的后果负责。

5. 适用对象

本站面向化工 / 过程 / 能源 / 环境工程师、设计院、化工厂技术人员、高校师生。不面向非专业人士。如对工艺安全或参数含义不明,请咨询专业人员。

6. 信息准确性的承诺

我们持续校验算法与常数,但不保证绝对无误差。如发现错误,欢迎反馈,我们会尽快修正。

7. 服务可用性

本站按「现状」提供服务,不保证持续可用、不中断、不含错误。