записка1 (1093770), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

; ; при х_{cp i} ; b=0.08724

28. Разбивается интервал изменения рабочих концентраций в колонне на участки, в пределах которых равновесную зависимость можно считать прямолинейной. Для каждого участка изменения концентраций определяется тангенс угла наклона равновесной линии

29. Рассчитывается коэффициент массопередачи для каждого участ­ка изменения концентраций

30. Находятся числа единиц переноса для этих же участков изме­нения концентраций

31. Для найденных значений чисел единиц переноса вычисляют зна-

чение величины С_yi

32. Вычисляется среднее значение концентрации абсорбируемого компонента в абсорбенте для каждого участка

33. Для средних значений концентраций x_ср,i строится ряд пря­мых линий A₁ C₁; А₂С₂ ; A₃C₃ и т.д., параллельных оси ординат.

34. Рабочая концентрация газа на тарелке над жидкостью состава x_ср,i будет всегда меньше равновесной. Этим концентрациям будут соответствовать точки В₁ ; B₂ ; В₃ и т.д., ле­жащие на отрезках A₁ C₁; А₂С₂ ; A₃C₃ , ниже точек А₁ ;A₂ ;A₃ и т.д. Положения этих точек определяются из выра­жения

35. На диаграмме y-x от точек С на кривой равновесия от­кладываются найденные отрезки BC и через полученные точки В₁;В₂ ; В₃ и т.д. наносится кривая, являющаяся кинетической линией процесса.

36. Между найденной кинетической и рабочей линиями проводится ступенчатое построение ломаной линии в пределах концентраций Х_н и Х_к . Число ступеней этой ломаной линии дает число тарелок абсорбционной колонны N_общ

37. Общее сопротивление тарелок в колонне

38. Расчет числа люков:

Разместим люки через каждые 6 тарелок:

n=5.667

Принимаем 6 люков (1 люк над 34-й тарелкой)

38. Общая высота колонны определяется

мм

3.2. Выбор типа контактного устройства.

Контактное устройство по заданию - ситчатая тарелка. Выбираем тарелку ТС-Р2 для диаметра 1200 мм. Количество секций - 2, периметр слива L=884 мм, диаметр отверстия 5 мм, шаг между отверстиями - 10 мм

Приемный и сливной карманы занимают 10.53% плошали тарелки, суммарная
площадь всex отверстий - 10% [3, стр. 216]

Проверяем выбранное расстояние между тарелками: минимальное расстояние между ними должно быть равным:

H_min= H_min=0.073м

Выбранное расстояние между тарелками Н=500м подходит.

4. Расчет проходного диаметра штуцеров и выбор фланцев

4.1 Штуцер для выхода смеси из колонны

Gc = Ls Gc = 443,9

Vc = Gc/ρc Vc = 0.482

dc = dc = 0,35м

где Vc-объемный расход смеси,м³/c;

wc – скорость потока, т.к. смесь поступает из колонны под напором, принимаем скорость потока равной 5 м/с.

Gc – массовый расход смеси, м³/с;

рc – плотность смеси кг/ м³ ;

Принимаем диаметр штуцера dc = 400 мм.

4.2 Штуцер для выхода газа из колонны.

=0,219 м³/с

=0,136

где: Vг – объемный расход газа, м³/с;

wг – скорость потока газа принимаем равным 15 м/с;

Vнг – объемный расход газа при нормальных условиях, м³/с;

Принимаем диаметр штуцера dг = 200 мм;

4.3 Штуцер для входа газовой смеси в колонну.

=0,169

где:

wгc – скорость потока газовой смеси принимаем равным 15 м/с;

Vгс – объемный расход газовой смеси, м³/с;

Принимаем диаметр штуцера dгс = 200 мм;

4.4 Штуцер для входа жидкости в колонну.

=0,482 м³/с

=0,35

где: Vж – объемный расход жидкости, м³/с;

wг – скорость потока жидкости принимаем равным 5 м/с;

Lа – мольный расход жидкости, кмоль/ч;

Принимаем диаметр штуцера dж = 400 мм;

4.5 Изготовление штуцеров и выбор фланцев.

Для упрощения конструктивных деталей колонны, будем изготовлять штуцера из отрезков труб соответствующих диаметров. Внешний вылет штуцеров составляет ≈1,5 от диаметра штуцера, внутренний ≈ 0,3. Чтобы предупредить попадание жидкости во внутреннее пространство штуцера, подающего циркуляционный пар, труба, из которой он изготовлен, обрезается под углом книзу.

К выступающим отрезкам труб привариваются фланцы плоские стальные [5, стр. 54]

5. Выбор насосов и вентиляторов

5.1 Вентилятор для подачи исходной газовой смеси:

Q = Vгв = 0.336 м³/с

Выбираем центробежный вентилятор марки Ц1-1450 [3, стр. 42, табл. 9].

5.2 Насос для подачи жидкостной смеси в колонну десорбции и насос для подач1 дкости в колонну абсорбции:

О = Vж = 0.482 м³/с

Выбираем осевой насос марки ОВ8-47 [3, стр. 40, табл. 4].

6. Расчет кожухотрубчатого теплообменника (водяного холодильника).

Расход жидкости из десорбера:

=479

Примем температуру воды на входе и выходе из холодильника:

Вода из десорбера, С: 40  20 t_{вд н} = 40 °С t_{вд к} = 40 °С

Охлаждающая вода, С 30  10 t_{ов н} = 10 °С t_{ов к} = 30 °С

Найдем среднюю разность температур:

Δt_б = t_{вд н} - t_{ов к} = 10 °С

Δt_м = t_{вд к} - t_{ов н} = 10 °С

= 10 °С

Свойства воды при средних температурах [4, стр. 512, табл. XXXIX]

Средние температуры охлаждающей жидкости:

t₂₀ = 20 °С t₃₀ = 30 °С

Плотность:

ρ₂₀ = 998 кг/м³ ρ₃₀ = 996 кг/м³

Теплоемкость:

с₂₀ = 4190 Дж/кг·К с₃₀ = 4180 Дж/кг·К

Теплопроводность:

λ₂₀ = 0,599 Вт/м·К λ ₃₀ = 0,618 Вт/м·К

Динамическая вязкость:

μ₂₀ = 10^-3 Па·с μ ₃₀ = 8,04·10^-3 Па·с

Значение критерия Прандтля:

Рг₂₀ = 7,02 Рг ₃₀ = 5,42

6.2 Тепловой расчет

6.2.1 Тепловая нагрузка аппарата:

=42·10⁶ Вт

6.2.2 Расход охлаждающей воды:

=502,9 кг/с

6.2.3 Предварительный расчет холодильника

Рассчитаем кожухотрубный теплообменник с трубами диаметром 25х2 мм и шагом труб 32 мм.

Зададимся значниями Re:

Re = 20000

d1 = 0.021 м

d2 = 0.025 м

Найдем коэффициенты теплоотдачи:

1. В трубном пространстве

Pr = 5,42

Pr_ст = 7,02

ε₁ = 1 [4, стр. 157, табл. 4-3]

=112,4

=3307,8

Выберем теплообменник:

По каталогу ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШа, 1991г., «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения» принимаем наиболее близкий к ориентированному значению площади поверхности теплообменник типа ТН, группа 101. исполнение 51-58, шестиходовой, с двумя эллиптическими крышками, диаметром кожуха 2200 мм, длиной труб - 6000мм, диаметром труб 25x2 мм и поверхностью теплообмена 1800 м² - три штуки. [7]

Проводим поверочный расчет выбранного теплообменника:

L = 6 D = 2.2 м²

n = 3876 штук

1) В трубном пространстве:

=0,357 м/с

=9318,8

Pr=5.42

Pr_ст = 7,02

ε₁ = 1

=72.7

=2139.9

1. В межтрубном пространстве

=1,899 м²

=0,265 м/с

=0,024 м

=6461,5

Pr=7,02

Pr_ст = 5,42

ε_φ = 0,6

=85,2

=2042,4

λ_ст = 17,5

=933,5

Поверхность теплообмена:

=4514,6 м²

Имеется запас по площади: (1800x3-4514.6)/4514.6= 19.6%

Запас по площади достаточный и не слишком велик, что экономически оправдано.

Толщина обечайки кожуха теплообменника по рекомендации каталога ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШа, 1991г., «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения» принимаем 10 мм.

Диаметры штуцеров для входа и выхода охлаждающей воды но каталогу - 700 мм Диаметр штуцеров для входа и выхода охлаждаемой жидкости но каталогу - 500 мм

6.3 Расчет трубных решеток и фланцев кожуха.

Толщина трубной решетки, исходя из закрепления труб развальцовкой с обваркой, определяется из условия:

tp = 32 мм dн = 25 мм

Sp = 0,125 · dн + 5 Sp = 8.1 мм

где: dн – наружный диаметр трубы, равный 25 мм;

tp – шаг между трубами, равный 32 мм;

В соответствии с ГОСТ 28759.2 - 90 «Фланцы сосудов и аппаратов плоские приварные» для конденсатора с D = 2200 мм и Ру = 1 МПа толщина фланцев равна 40 мм. Так как фланцы у нас являются одной деталью с трубной решеткой, то толщина ее, соответственно, тоже 40 мм.

Список литературы:

1. В.М. Рамм. «Абсорбция гаэов».М., «Химия», 1976г.

2. «Расчет тарельчатых абсорбционных колонн» под ред. В А. Иванова, Москва, 1985. ;

3. «Основные процессы и аппараты химической технологии», пособие по проектированию под ред. Ю. И. Дытнерского. М, «Химия» 1991 г.

4. К.Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии». Л., «Химия», 1976г.

5. А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. «Основы конструирования и расчета химической аппаратуры». М, 1968г.

6 Отраслевой стандарт ОСТ 26-808-73.

7. Каталог «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения». М„ «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1991г.

8. Каталог «Емкостная стальная сварная аппаратура». М., «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1969г.

Содержание

Введение

Расчет тарельчатой абсорбционной колонны

Порядок расчета

Выбор типа контактного устройства

Расчет проходного диаметра штуцеров колонны и выбор фланцев

Выбор насосов и вентиляторов

Расчет кожухотрубчатого теплообменника

Определение данных для расчета

Тепловой расчет

Расчет трубных решеток и фланцев кожуха

Список литературы

12

Характеристики

Список файлов курсовой работы