Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Визначення поверхні теплопередачі випарника ⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10
Поверхню теплопередачі випарника визначаємо за формулою:
, (6.6)
де Q- кількість тепла, що передається, Q=Q3 – Q6 Q3 =24538106 кДж/год- тепло граючої пари; Q6 =125700 втрати тепла зовні. Q=24538106 - 125700= 24412406 кДж/год; Δtср- різниця температур у теплопередачі між парою та розчином, Δtср=115-58=57°С; К- коефіцієнт теплопередачі визначаємо за формулою [6]
(6.7)
α1- коефіцієнт тепловіддачі пари, α1=41900 кДж/(м2×год×°С); [6] δ1/λ1- термічний опір стінок трубок; цією величиною нехтуємо; δ2/λ2- термічний опір забруднень, приймаємо рівним 4,773×10-4 м2×год×°С/кДж; α2- коефіцієнт тепловіддачі від стінки до киплячого розчину визначаємо за наближеною формулою: [6]
, (6.8)
тут q- тепловий потік; q=KΔtср. Задаємося q=62000 кДж/(м2×год), [6] тоді , і Перевіряємо значення q: q=KΔtср=1085,2×57=62000 кДж/(м2×год), тобто α2 та К розраховані правильно. Необхідна поверхня теплопередачі Приймаємо трубки діаметром 57/ 4 мм та довжиною 2,5 м. Тоді необхідна кількість трубок Приймаємо 1027 трубок, що розміщені на 18 шестикутниках. Тоді діаметр трубчатки буде дорівнювати: D=2×(xt+t′), (6.9) де x- число шестикутників x=18; t- шаг розміщення трубок, t=1,4 d=1,4×0,057=0,08 м; t′- відстань від кожуху, t′=0,06 м. Тоді D=2×(18×0,08+0,06)=3 м. Асорбер. При безсатураторному методі отримання сульфату амонію очищення газу від аміаку здійснюють в двоступінчатому абсорбері зрошувального типу. Корпус апарату складається з циліндричної обичайки 4, конічного днища 5 і кришки 1. Внутрішній простір апарату розділений на дві секції за допомогою кільцевої перегородки з обичайкою 10, у верхній частині якої змонтована (суворо горизонтально) ковпачкова барботажна тарілка з кільцевим переливанням на рівні кромок обичайки 10. Штуцери 3, а також встановлені над ними ковпаки 11 мають трапецеїдальну форму і на тарілці розташовані радіально. Усередині обичайки 10 встановлений краплевідбійник 9, виконаний із зігнутих смуг листового матеріалу. Верхня і нижня секції абсорбера обладнані індивідуальними системами зрошування і виконують функції першого і другого ступеня абсорбції аміаку. Нижня секція (перший ступінь) обладнана двома ярусами форсунок 8 по шість штук в кожному. Верхня секція (другий ступінь) має один ярус форсунок 12, крім того, уздовж осі апарату розташована форсунка 13 з крупнокаплевим зрошуванням призначена також для зменшення бризкоуносу газовим потоком. Верхня секція обладнана люками 2.
Коксовий газ поступає в нижню секцію апарату через патрубок 7, промивається кислим розчином циркуляційного циклу першого ступеня абсорбції за допомогою форсунок 8, потім звільняється від бризок розчину в краплевідбійнику 9 і поступає в штуцери 3 ковпачкової тарілки, яка заповнена рідиною до рівня кромок обичайки 10. При цьому в нижній секції абсорбера з газу витягається близько 95 % аміаку, що міститься в ньому. Циркулюючий розчин кислотністю близько 1 % після контакту з газом поступає в конічне днище 5 і виводиться через патрубок 6. Вхід газу у верхню секцію абсорбера здійснюється в режимі барботажу завдяки наявності занурених в рідину ковпаків 11. Далі газ піддається повторному контакту з рідкою фазою в режимі зрошування за допомогою форсунок 12 і 13. В процесі рециркуляції в контурі зрошувальної системи другого ступеня розчину кислотністю 10-12% з газу витягаються залишки аміаку і легкі піридинові основи. Очищений коксовий газ виводиться з абсорбера через патрубок 14, а розчин накопичується в кільцевому проміжку між стінками абсорбера і обичайки 10 і виводиться через патрубок 15. Випарник Отримання кристалічного сульфату амонію шляхом переробки ненасиченого маточного розчину, що виводиться з першого ступеня аміачного абсорбера, здійснюється у випарному кристалізаторі. Корпус апарату має циліндричну форму. Порожниста частина його складається з секцій 3 і 4 різних діаметрів, причому секція 3 частково заповнюється розчином, рівень якого візуально контролюється за допомогою оглядових вікон 10. Секція 3 стикується за допомогою фланцевого з'єднання з верхніми трубними гратами нагрівача 1, в центральній частині якого розташована циркуляційна труба 2, а в периферійній частині - вертикальна трубчатка. Верхня частина нагрівача 1 обладнана кільцевим колектором з патрубком 7 для подачі гріючої пари, а в нижній частині встановлений патрубок 9 для виведення конденсату. Нижні трубні грати нагрівача 1 за допомогою фланцевого з'єднання стикується з конічним днищем, у якому є
люк - лаз, патрубок 5 для подачі живлячого розчину і труба 6 для виведення готової суспензії. Секція 4 забезпечена системою краплевідбію у вигляді похило встановлених полиць і патрубком 8 для виведення вторинної пари. В процесі роботи у випарному кристалізаторі підтримується постійний рівень розчину шляхом регулювання витрати живлячого розчину на вході в патрубок 5. У зоні конічного днища апарату живлячий розчин змішується з, циркулюючим розчином, що поступає з труби 2. Циркулюючий розчин містить кристалічну фазу і на виході з труби 2 має залишкове пересичення, яке знижується або повністю знімається в результаті змішення з живлячим розчином. Після змішення розчин поступає в трубчатку нагрівача 1. В результаті конденсації пари в міжтрубному просторі нагрівача 1 розчин, що знаходиться в трубчатці, отримує відповідну кількість тепла. Залежно від висоти рівня розчину над верхніми трубними гратами, який визначає величину гідростатичного тиску рідини у верхній частині трубчатки, отримуване розчином тепло витрачається в певному співвідношенні на підвищення його температури або на випар води безпосередньо у трубчатці. Ця обставина визначає два можливі режими роботи нагрівача 1: при збільшеному рівні розчину в апараті в трубчатці переважає режим конвективного підігрівання розчину з подальшим його кипінням поза трубчаткою у міру підйому розчину і зниження гідростатичного тиску; при мінімальному рівні розчину відносно верхніх трубних грат процес теплопередачі супроводжується кипінням розчину безпосередньо в трубчатці. У другому випадку можливий форсований режим роботи апарату при високих теплових навантаженнях, оскільки кипіння розчину в трубчатці істотно інтенсифікує тепловіддачу. Проте при такому режимі зростає вірогідність пристінкового солеутворення в трубчатці, а також надмірного зародкоутворення при підвищеному пересиченні розчину. Оптимальний режим роботи нагрівача 1 припускає забезпечення таких умов випарної кристалізації, які гарантують отримання великокристалічного продукту при безперервній роботі апарату між його промиваннями впродовж 3 діб. Кипіння розчину в периферійній частині перерізу апарату супроводжується його пересиченням і створює низхідний потік в трубі 2 і висхідний в трубчатці нагрівача 1, тобто циркуляцію суспензії кристалів по замкнутому контуру. Багатократне проходження кристалів через зону утворення пересичення (зону кипіння) забезпечує їх ріст і накопичення маси твердої фази в циркуляційному контурі. Безперервне виведення суспензії з постійною об'ємною швидкістю по трубі 6 забезпечує постійність маси твердої фази у випарному кристалізаторі на оптимальному рівні. Парова фаза, що утворилася в процесі кипіння розчину проходить крапле відбійну секцію 4, де звільняється від бризок розчину, що виносяться, і виводиться через патрубок 8 на конденсацію. Для зниження температури кипіння розчину у випарному кристалізаторі підтримується відповідний вакуум.
Механічні розрахунки То в щина обичайки Товщина обичайки визначається за формулою [16]
(7.1)
де p- тиск у апараті, н/м2 D- діаметр апарату, м [s] = 137 МН/м2 –напряження, що допускається [16 c 394]; j = 0,8 – коэффициент ослаблення з-за зварного шву [16]; Ск = 0,001 м – поправка на коррозию [16].
Приймаю S=0,008 м.
Днище Товщина конічного днища розраховується за формулою [16]
(7.2)
де p- тиск у апараті, н/м2; D- діаметр апарату, м; s = 137 МН/м2 –напряження, що допускається [16 c 394]; j = 0,8 – коэффициент ослаблення з-за зварного шву; Ск = 0,001 м – поправка на коррозию; α=60° кут при вершині
Приймаю Sд=0,007 м. Обираю днище по ГОСТ 12621 – 78 [17], товщина стінки Sд =0,007 м Маса днища mд = 133,5 кг. Об’єм днища Vд = 0,18 м3.
Штуцери Діаметр штуцерів розраховується за формулою:
, (7.3)
де G - масова витрата речовини в секунду, м3/год; ρ -густина речовини, кг/м3; υ- швидкість руху речовини в штуцері, м/с. Приймаємо швидкість рідини в штуцері υ = 1 м/с, а для газу υ = 25 м/с, тоді: діаметр штуцеру для входу і виходу газу ; приймаємо 1000 мм, діаметр штуцеру для входу і виходу циркулюючого маткового розчину , приймаємо 250 мм. Всі штуцера забезпечуються плоскими приварними фланцями по ГОСТ 12820-80 [18], параметри яких наведено у таблиці 7.3.1 та на рисунку 7.3.1:
Таблиця 7.3.1 Параметри фланців
Рисунок 7.1 Фланець
Розрахунок опори Апарати вертикального типу із співвідношенням Н/D > 5, розміщувані на відкритих майданчиках, оснащують так званими юбочними циліндричними опорами. Орієнтовна маса апарату. Маса обичайки , (7.4) де Dн =2,516 м - зовнішній діаметр колони; Dвн = 2,5 м - внутрішній діаметр колони; Ноб = 19,2 м - висота циліндричної частини колони; ρ = 7900 кг/м3 – густина стали mоб = 0,785(2,5162-2,52)×19,2×7900 = 9556 кг Загальна маса колони. Приймаємо, що маса допоміжних пристроїв (штуцерів, вимірювальних приладів, люків і так далі) складає 10% від основної маси колони, тоді mк = mоб + mд = 1,1(9556+133,5 кг) = 10658,5 кг Максимальна вага колони: mmax = mк + mф = 10658,5 +20000 =30658,5 кг = 0,307 МН Приймаємо внутрішній діаметр опорного кільця D1 = 2,44 м, зовнішній діаметр опорного кільця D2 = 2,64 м. Площа опорного кільця: Питоме навантаження опори на фундамент σ = Q/A = 0,307/0,8 = 0,38 МПа < [σ] = 15 МПа - для бетонного фундаменту.
Список літератури 1. Ковалев, Е.Т. Справочник коксохимика. В 6 т. Т 3. Улавливание и переработка химических продуктов коксования / Евгений Ковалев.- Харьков: Издательский Дом «ИНЖЭК», 2009. – 432 с.
2. Белицкий, А.Н. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий / А.Н. Белицкий [и др.] – М.: Металлургия, 1985.- 248 с. 3. Кауфман, А.А. Технология коксохимического производства: учебное пособие / А.А. Кауфман, Г.Д. Хармалпович - Екатеринбург: ВУХИН-НКА, 2005.- 288 с. 4. Гребенюк, А.Ф. Улавливание химических продуктов коксования: учебное пособие. В 2ч. Ч 1. / А.Ф. Гребенюк [и др.].- Донецк: «Восточный издательский дом», 2002. – 228 с. 5. Лейбович, Р.Е. Технология коксохимического производства: ученик для техникумов / Р.Е. Лейбович [и др.]: М.: Металлургия, 1982.- 360 с. 6. Коробчанский, И.Е. Расчеты аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования / И.Е. Коробчанский, М.Д. Кузнецов: Изд-во «Металлургия», 1972. – 296 с. 7. Шелков, А.К. Справочник коксохимика. В 6 т. Т 3. Улавливание и переработка химических продуктов коксования / А.К. Шелков – М.: Издательство «Металлургия» 1966. – 394 с. 8. Кокс и химия: научно-технический и производственный журнал. Влияние добавок на расыпчатость сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1988, сентябрь - № 9. 9. Кокс и химия: научно-технический и производственный журнал. Возможность повышения рассыпчатости сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1987, август - № 8. 10. Кокс и химия: научно-технический и производственный журнал. Улучшение качества сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1988, май - №5. 11. ТУ У 40.2-05393085-001-2003. Газ коксовый неочищенный. Технические условия с зим 1,2. – Введ. 2009-09-21 12. ГОСТ 2184-77. Кислота серная техническая. Технические требования. – Введ.1978-07-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 21 с. 13. ТУ У 24.1-00190443-067:2007 Амония сульфат коксохимического производства. Технические условия. – Введ.2008-01-01. 14. ТУ У 23.1-05393085-002-2004 Смолка кислая сульфатного отделения. Технические условия с зим. 1. –Введ. 2004-05-14. 15. Башлай, З.И. Оборудование цехов улавливания и переработки продуктов коксования: Справочник / З.И. Башлай [и др.] – М.:Металлургия, 1992. – 256 с. 16. Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов [и др.] - М.: Химия,1991. -496 с. 17. Михалев, М.Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи / М.Ф. Михалев – Ленинград «Машиностроение», 1984. – 150 с. 18. ГОСТ 12621-78. Днища конические неотбортованные. Основные размеры. – Введ. 1979-01-01. – М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1978. – 3 с. 19. ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные. Конструкция и размеры. – Введ. 1983-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 40 с. 20. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. 2004. – 48 с. 21. СНиП II-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий. – Введ.1982-01-01. Госстрой СССР. – ЦНИИпромзданий. 22. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. - Введ.1987-01-01. Госстрой СССР. 23. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Введ. 1989-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998. – 50 с. 24. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования. – Введ. 1977-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2007. – 7 с.
25. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы. – Введ. 1976-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – 3 с. 26. Макаров, Г.В. Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров [и др.] – М.: Химия, 1989. – 496 с. 27. СНиП 11-4-79. Естественное и искусственное освещение. Госстрой СССР – М.: Стройиздат. 1980. – 48 с. 28. ГОСТ 12.1.001-91. Пожарная безопасность. Общие требования. – Введ. 1992-07-01. – М.: Стандартинформ, 2006. – 68 с. 29. РД 34.21.122-87 Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. Введ. 1988-07-01. – Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г М. Кржижановского Минэнерго СССР. 30. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - Введ. 2000-04-01. СоюзводоканалНИИпроект. 31. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-2009) Украина. Х.: Изд-во «Форт», 2009. – 726 с. 32. ДНАОП 0.00-1.32-01 Правила устройства электроустановок. Электрооборудование специальных установок. Киев 2001. 33. Бабіченко, В. І. промислові засоби автоматизації. Ч. 1. Вимірювальні пристрої / В.І. Бабіченко [и др.]:Навч.посібник. – Харків:НТУ «ХПІ», 2001 р. – 470 с. 34. Тематический каталог. Метран. Датчики давления. – 2009. – 312 с. 35. Тематический каталог. Метран. Уровнемеры. – 2009. – 187 с. 36. Методичні вказівки до виконання розділу АСК ТП дипломного проекту для студентів V–VI курсів спеціальностей 7.091600 Технологія жирів та жирозамінників. 7.051401 Біотехнологія. 7.091700 Харчові добавки та компоненти / Укл.: О. Ф. Шуть, О. Ю. Олійник, Н. С. Петрова. – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2010. – 28 с. 37. Методичні вказівки до виконання організаційно-економічної частини дипломного проекту студентів V–VI курсів та курсової роботи з курсу «Економіка хімічної промисловості» для студентів IV курсу спеціальності 7.091604 (ХТП) / Укл. І.В. Багрова, Т.С. Яровенко. – Дніпропетровськ ДВНЗ УДХТУ, 2008. – 26 с.
|
||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-03-02; просмотров: 130; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 13.59.122.162 (0.054 с.) |