Главная Коллекция "Otherreferats" Химия Расчет ректификационной, теплообменной аппаратуры и их деталей на прочность

Расчет ректификационной, теплообменной аппаратуры и их деталей на прочность

Аппаратное оформление технологических процессов. Физико-химические данные, необходимые для расчета (взаимная растворимость и температуры кипения компонентов, данные по фазовому равновесию, теплоемкость). Высота слоя насадки в ректификационной колонне.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.11.2014
Размер файла 873,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Конструктивно усовершенствованной является ситчатая тарелка с отбойными элементами из просечного листа. Свободное сечение полотна тарелки выбирают, исходя из исключения провала жидкости. Контакт фаз на этой тарелке осуществляется частично на тарелке, частично на отбойниках, чем достигается сравнительно высокая эффективность.

Дополнительные сведения по конструкции и параметрам ситчатых тарелок приведены в [4, 13, 14, 17].

Решётчатые тарелки провального типа

Стандартные решётчатые тарелки применяются в колоннах диаметром от 400 мм при расстоянии между тарелками не менее 200 мм. Тарелки этого типа не имеют специальных переливных устройств, поэтому их конструкции и монтаж наиболее просты. Производительность тарелок примерно в 1,8 - 2 раза выше колпачковых, металлоемкость не превышает 40 - 50 кг / м2. Недостатками этих тарелок по сравнению с колпачковыми является узкий диапазон устойчивой работы и более низкий КПД.

Тарелки этого типа рекомендуются в случаях, когда требуется относительно небольшое число теоретических тарелок при малом колебании рабочих нагрузок.

Решётчатые тарелки провального типа для колонн большого диаметра выполняются из отдельных секций и имеют свободное сечение от 10 до 30% при длине щелей от 60 до 120 мм, ширине щелей от 4 до 12 мм и шаге от 8 до 60 мм. Щели не делаются в местах расположения опорных балок и не доводятся до края элементов опорной конструкции на 20 - 30 мм.

3.11 Диаметр насадочной ректификационной колонны

Расчет диаметра колонны и рабочей высоты слоя насадки следует начать с предварительной оценки возможного диаметра колонны при скорости пара 0,8 - 1,3 м/с и выбора размера стандартизованной насадки, характеристики которой приведены в [4, 8, 13].

Отметим, что имеется большое число насадок различных типов, изготовленных из сеток и перфорированного листового материала, обладающего низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью по сравнению с традиционными насадками в виде колец и сёдел [13] и [17, с. 295].

Рабочая (допустимая) скорость пара wдоп, м / с обычно принимается равной 0,8 - 0,9 от скорости захлебывания wз, определяемой по формуле [3]:

,

где А = 0,249 при ректификации; - доля свободного объема (порозность) насадки, м3/м3; Fуд - удельная поверхность насадки м2/м3; мж - вязкость жидкости, Па·с; L/D - отношение массовых или мольных потоков жидкости и пара в рассматриваемом сечении.

Скорость захлебывания следует вычислить для верхнего и нижнего сечения колонны и в месте ввода питания.

По найденным допускаемым скоростям паров wдоп с помощью уравнения расхода вычисляют диаметр колонны в соответствующих сечениях. По большему диаметру колонны выбирают нормализованный аппарат.

При большом различии в результатах расчёта диаметра укрепляющей и отгонной колонн их делают разного диаметра.

3.12 Высота слоя насадки в ректификационной колонне

Эффективность насадочной колонны оценивается либо числом теоретических тарелок nт, либо числом единиц переноса Sу. Общая высота слоя насадки равна

Hнас = nт·hэ или Hнас = Sу· hу,

где hэ - высота насадки, эквивалентная теоретической тарелке, м; hу - высота слоя насадки, эквивалентная единице переноса, м.

Для ориентировочного расчета часто используют формулу [4, с. 214]

,

где w - скорость пара в колонне, м/с; сп и сж - плотность пара и жидкости соответственно, кг/м3; dк - диаметр колонны, м; б - коэффициент относительной летучести компонентов разделяемой смеси; мж- динамическая вязкость жидкой фазы, Па·с.

Значения коэффициентов С и показателей степени a и b для различных насадок приведены в табл. 4.

Таблица 4. Значения С, a и b для различных типов насадки

Тип насадки

Размер, мм

С

a

b

Кольца Рашига

9,5

13,1

-0,37

1,24

25

2,31

-0,10

1,24

50

1,46

0

1,24

Седла Берля

12,5

25,2

-0,45

1,11

25

2,06

-0,14

1,11

Насадка Стедмана

50

0,016

0,48

0,24

75

0,048

0,26

0,24

160

0,032

0,32

0,24

Так как в приведенном уравнении hэ зависит от общей высоты слоя насадки в колонне Hнас, решение этого уравнения требует применения метода последовательных приближений. Этого можно избежать, если решить уравнение относительно обшей высоты слоя насадки Hнас.

При нагрузках, близких к точке захлебывания, можно пользоваться [4] уравнением

,

где - доля свободного объема насадки, м3/м3; Fуд - удельная поверхность насадки, м2/м3; мп - динамическая вязкость пара, Па·с, - коэффициент распределения. Поскольку m изменяется с изменением концентраций, то при расчете hэ для укрепляющей колонны необходимо взять среднее (лучше - среднеинтегральное) значениемежду значениями m для концентраций х2 и х1. Аналогично - для отгонной: принимаетсяв диапазоне концентраций х0 и х1.

Высота слоя насадки, эквивалентная единице переноса hу может быть рассчитана по методике, изложенной в [8, с. 292 - 293 и с. 309 - 312].

3.13 Особенности конструирования насадочных колонн

Для повышения равномерности распределения жидкости по сечению колонны слой насадки по высоте подразделяют на секции, между которыми устанавливают перераспределительные устройства. Высота секции зависит от диаметра аппарата dк и размеров элементов насадки dн.

Насадка

dк / dн

Hсек / dк

Кольца Рашига

?30

?2,5-3

Кольца Паля

10-15

?5-10

Седла Берля и Инталокс

?15

?5-8

В отдельных случаях (для колонн малого диаметра) рекомендуется dк/ dн ? 8.

Для распределения орошающей жидкости по сечению насадочной колонны используют различные устройства. Колонны диаметром до 150 мм, заполненные насадкой в навал, могут орошаться из единичного центрального источника. Для колонн большего диаметра необходимо использование оросителей с большим числом источников (форсунок): для неупорядоченных насадок -- 15 - 30 на 1 м2 сечения колонны, для упорядоченной насадки -- 35 - 50.

Насадку укладывают на опорно-распределительные решётки и плиты, живые сечения которых для прохода пара и жидкости должны быть максимально большими, но исключающими провал насадочных тел.

При больших рабочих нагрузках по пару и жидкости, когда перепад давления на 1 погонный метр слоя насадки превышает 400 - 700 Па, поверх каждого слоя располагают удерживающую решётку для предотвращения псевдоожижения насадочных элементов. Свободное сечение этой решётки должно превышать свободное сечение слоя насадки.

3.14 Гидравлическое сопротивление насадочной колонны

Определение сопротивления ?рор базируется на предварительно найденном сопротивлении неорошаемой насадки ?рсух

?рор = К·?рсух, Па

где К - коэффициент, учитывающий влияние орошающей жидкости на сопротивление насадки [10,24].

При высоте слоя насадки Hнас

где dэ = 4 е/Fуд - эквивалентный диаметр насадки, м; - доля свободного сечения насадки, м3/м3; Fуд - удельная поверхность насадки, м2/м3.

Для колец Рашига, загружаемых навалом:

при Reп < 40 ; при Reп > 40 ;

где .

4. Проектирование установки

4.1 Компоновка оборудования Компоновка оборудования не входит в объем курсового проекта -- прорабатываются лишь те вопросы, которые необходимо учесть при выполнении расчетов основного и вспомогательного оборудования. Компоновка выполняется в полном объеме в случае необходимости вычерчивания монтажной схемы оборудования.

Ректификационные установки в зависимости от их особенностей могут быть расположены в закрытых производственных помещениях и на открытых площадках. Возможно также комбинированное решение: часть оборудования размещена в помещениях, а часть - на открытой площадке.

Компоновка оборудования на открытых площадках сокращает капитальные затраты на строительство и оздоровляет условия труда.

При выборе аппаратуры для установки на открытой площадке целесообразно применять цельносварные конструкции с минимальным количеством разъемов.

На открытых площадках аппаратура может устанавливаться или на железобетонных и металлических конструкциях, или самостоятельно - на индивидуальных или групповых фундаментах.

При установке оборудования вне здания рекомендуется:

1. Все тяжелое и громоздкое оборудование (емкости, насосы) по возможности располагать на нулевой отметке или на специальной площадке, чтобы не утяжелять конструкции.

2. Максимально использовать несущую способность стенок крупногабаритных аппаратов (колонн) - устройство лестниц и площадок для обслуживания крышек, люков, штуцеров самих аппаратов. Кроме того, площадки могут быть использованы для размещения на них вспомогательного оборудования, если размеры последнего не велики.

Однако, ввиду значительных габаритов теплообменников (в первую очередь, конденсатора-холодильника) их располагают (кроме кипятильника-испарителя) на отдельной площадке (обычно на отметке 3,0ч3,6 м). Поэтому для подачи флегмы в колонну (а заодно и дистиллята в сборник через холодильник дистиллята) необходим насос. Для обеспечения непрерывной подачи жидкости в насос перед ним устанавливается промежуточная емкость с некоторым объёмом жидкости (например, на 1 час работы). Такое расположение оборудования должно быть отражено на технологической схеме.

При наличии большого количества аппаратов, требующих по условиям технологического процесса размещения на различных высотных отметках, целесообразно сооружение многоэтажных несущих конструкций.

Примеры компоновки оборудования приведены, например, в [20].

При расположении оборудования внутри здания размеры пролетов и шагов одноэтажных зданий принимается кратным 6 м, размеры пролетов многоэтажных зданий - кратным 3 м, а шаги колонн - кратными 6 м.

Высота этажей зданий принимается кратной 0,6 м, но не менее 3 м.

При размещении оборудования необходимо предусмотреть проходы, обеспечивающие его безопасное обслуживание, движение людей и транспорта, а также удобную очистку рабочих поверхностей аппаратов. Проходы в свету (между наиболее выступающими частями оборудования, щитов, конструкций) берутся не менее 1,0 м. Проходы для периодического обслуживания должны иметь ширину не менее 0,8 м. Расстояние в свету между аппаратами, а также аппаратами и стенами помещений при круговом обслуживании берут не менее 0,8 м.

4.2 Конструктивное исполнение ректификационных колонн

Тарельчатые ректификационные колонны могут быть цельносварными (при диаметре колонны, равном или больше 1000 мм) или состоять из отдельных царг, соединяемых с помощью фланцев (при диаметре колонны ?1000 мм). В каждой царге устанавливается от 4 до 6 тарелок.

Устройство цельносварных колонн изложено в [31], а также в [14, 21, 32], а царговых - в [10, 14 - 16, 32].

При расстановке штуцеров, люков, смотровых окон необходимо обеспечить удобство и безопасность их обслуживания. Штуцеры, не должны быть расположены слишком тесно, а к каждому разъемному соединению следует обеспечить удобный доступ. Для внутреннего осмотра аппаратов необходимы лазы: круглые диаметром не менее 400 мм или овальные с минимальным сечением 400x325 мм.

Для аппаратов, установленных на открытых площадках, диаметр лаза должен быть не менее 450 мм.

Лишние разъемы (фланцевые соединения) в колоннах нежелательны, так как они усложняют и удорожают их конструкцию и ухудшают герметичность.

Минимальное число разъемов особенно важно в аппаратах, работающих при высоких давлениях или под вакуумом.

Для насадочных колонн характерно наличие в корпусе колонны люков для загрузки и выгрузки насадки в каждом слое. Диаметр люков 450 мм.

Нередко колонны с цельносварным корпусом делают со съемной верхней крышкой.

Обычно на крышке колонны помимо технологического штуцера для выхода пара устанавливают предохранительный клапан для обеспечения сброса пара при увеличении давления сверх нормы, штуцер для прохода воздуха при заполнении водой во время гидравлических испытаний и штуцеры для термопар и манометров.

В нижней части колонны предусматривают штуцеры для установки уровнемера. Уровень жидкости в колонне должен находиться на отметке не ниже 3 - 5 м от нулевой отметки. Такой напор нужен и при отводе кубового остатка самотеком, и при откачке его с помощью насоса. В последнем случае напор нужен для предотвращения явления кавитации насоса.

Объем колонны под нижней тарелкой определяют исходя из необходимости покрытия всей поверхности нагрева жидкостью в кипящем состоянии. Расстояние от уровня жидкости в колонне до нижней тарелки колеблется от 1 до 2 м; большие расстояния соответствуют колоннам большего диаметра.

Подачу исходной жидкой смеси производят через штуцер с отражательной перегородкой или через трубу с нижним вырезом и прямой отражательной перегородкой, обеспечивающих гашение энергии струи и спокойный слив жидкости на тарелку.

Ввод паро-жидкостной исходной смеси возможен (в случае колонн небольшого диаметра) через тангенциально установленный штуцер.

Учитывая возможность колебаний состава исходной смеси, а также её возможный недогрев, часто предусматривают так называемую «гребёнку», позволяющую вводить исходную смесь на разные тарелки в зоне питания.

С целью обеспечения сборочных работ в колонне (особенно в случае сборки царг с неразборными тарелками) подачу исходной смеси часто осуществляют через устройство «штуцер в штуцере», показанное, например, в [23 с. 69, рис. 47], а также в [14, 32].

4.3 Диаметры штуцеров

Диаметры штуцеров колонны, а следовательно, и диаметры технологических трубопроводов, определяют из уравнения расхода

по оптимальной скорости потоков в них. Последняя зависит от назначения штуцера и фазового состояния потока.

Скорость потока жидкости в самотечных линиях обычно равна 0,2 - 0,6 м/с, а во всасывающих линиях насосов и в линиях после них -- 1 - 2 м/с. Скорость пара на выходе из колонны составляет 10 - 30 м/с при атмосферном давлении и до 60 м/с при вакууме.

Расчет штуцеров для подсоединения кипятильника к ректификационной колонне затруднен тем, что неизвестен расход циркулирующей жидкости. Поэтому сечение этих штуцеров принимают равным 40 - 60% от сечения трубного пространства кипятильника. Можно также принять их равными соответствующим штуцерам на кипятильнике, размеры которых приведены в каталоге [27] в соответствии с поверхностью теплообмена.

Подбор стандартных штуцеров производят по таблицам в [14, 31, 32].

4.4 Фланцевые соединения

Конструкции фланцевых соединений для царговых колонн зависят от материала аппарата, рабочего давления и температуры, а также агрессивности среды. Все указания по конструированию и подбору фланцев приведены в [14, 26, 32].

5. Расчет теплообменной аппаратуры ректификационной установки

В объем курсового проекта входят тепловые расчеты кипятильника колонны, дефлегматора, подогревателя исходной смеси, холодильников дистиллята и кубового продукта. Для всех аппаратов определяют количество передаваемого тепла, расходы теплоносителей и хладагентов, поверхности теплообмена. При этом для одних аппаратов (обычно для кипятильника и дефлегматора) коэффициенты теплопередачи должны быть рассчитаны, для других - принимают согласно приведенным в литературе рекомендациям. При окончательном выборе теплообменных аппаратов следует придерживаться существующих норм заводов химического машиностроения. Сведения о нормализованных типоразмерах теплообменников имеются в [10, 14, 27, 28].

Наиболее широко используются кожухотрубные теплообменники. По конструктивному признаку их подразделяют на три типа: жесткой конструкции (ТН), полужесткой конструкции (ТЛ), нежесткой конструкции (ТП).

Аппараты ТН выполняются с неподвижными трубными Решётками. При перепадах температур между корпусом аппарата и трубками выше 50°С в этих аппаратах появляются значительные термические напряжения, связанные с различным удлинением труб и корпуса, которые и ограничивают область их возможного применения. Заметим, что у аппаратов этого типа чистка наружной поверхности труб невозможна.

Теплообменники ТЛ снабжаются линзовыми компенсаторами на кожухе (корпусе): здесь кожух и трубы жестко соединены с трубными решётками, но наличие линз позволяет корпусу удлиняться на столько же, на сколько удлиняются трубы. Эти теплообменники применяют при разности температур между кожухом и пучком труб больше 50°С. Чистка наружной поверхности труб в этих аппаратах невозможна.

В аппаратах ТП (с плавающей головкой) одна из трубных решёток может свободно перемещаться в осевом направлении вместе с прикрепленной к ней крышкой. Эти теплообменники используют при разности температур между трубным пучком и кожухом более 50°С или при необходимости чистки наружных поверхностей труб. Одним из недостатков этих аппаратов является необходимость увеличения диаметра кожуха для размещения в нем фланцев плавающей головки.

Разновидностью кожухотрубных аппаратов являются горизонтальные элементные теплообменники, отличающиеся от первых небольшим диаметром кожуха (обычно не более 350 мм). В зависимости от требуемой поверхности теплообмена последовательно соединяют калачами несколько элементов. Ряд последовательно соединенных элементов образуют секции. При значительной поверхности теплообмена устанавливают несколько секций. Элементные теплообменники допускают сравнительно высокие скорости движения теплоносителя в межтрубном пространстве при отсутствии поперечных перегородок. Недостатками элементных теплообменников являются относительная громоздкость и высокая стоимость единицы поверхности теплообмена.

Кроме кожухотрубных и элементных теплообменников при малых требуемых поверхностях теплообмена находят применение теплообменники ТТ («труба в трубе»). Нормали допускают два типа этих теплообменников: ТТ-38 (внутренняя труба диаметром 38Ч2,5мм и ТТ-76 (диаметр внутренней трубы 76Ч4 мм). В тех случаях, когда не требуется чистка наружной поверхности внутренней трубы, используют жесткое соединение концов обеих труб (при помощи сварки). Если необходимо обеспечить компенсацию тепловых деформаций, то наружная и внутренняя трубы жестко свариваются лишь с одной стороны, а с другой - устанавливают сальниковое уплотнение. Как и элементные теплообменники, ТТ могут объединятся в секции и группы секций. В тех случаях, когда вследствие большой разности температур теплоносителей требуется устанавливать компенсатор тепловых деформаций, или когда необходимо производить полный демонтаж внутренних труб, наружную и внутреннюю трубы теплообменника ТТ соединяют при помощи сальников на обоих концах.

В качестве подогревателей жидкости и дефлегматоров наиболее рациональны многоходовые кожухотрубные теплообменники. При этом по температурным условиям, как правило, пригодны теплообменники жесткой конструкции.

В случаях, когда оба теплоносителя не изменяют своего агрегатного состояния, рекомендуются элементные и ТТ теплообменники.

При выборе способа расположения теплообменников (вертикальное или горизонтальное) необходимо учесть следующее. Подогреватели и кипятильники устанавливают, как правило, вертикально. Конденсаторы (дефлегматоры) -- горизонтально. При расположении холодильников возможны оба варианта. С точки зрения экономии производственных площадей предпочтительно вертикальное расположение. При установке аппарата вне помещения целесообразно горизонтальное расположение в связи с упрощением опорных конструкций.

Для правильной работы теплообменника важно корректное решение вопроса о том, какой из двух теплоносителей направить в трубки. Как правило, в трубное пространство следует направлять:

- теплоноситель с меньшим расходом, так как суммарное живое сечение трубок всегда меньше живого сечения межтрубного пространства; кроме того, организация большего числа ходов по трубному пространству проще, чем в межтрубном;

- теплоноситель, способный инкрустировать поверхность теплообмена;

- теплоноситель под большим давлением;

- более загрязненный теплоноситель;

- химически более агрессивный теплоноситель;

- более горячий теплоноситель.

Для жидкостей, протекающих в трубном пространстве кожухотрубчатых теплообменников, обычно выбирается скорость порядка 0,6 - 1 м/с; в теплообменниках ТТ - до 2 - 2,5 м/с.

Коэффициенты теплоотдачи в зависимости от режима движения определяют по критериальным формулам, приведенным в [6, 8, 10].

Расчет коэффициентов теплопередачи k при изменении агрегатного состояния теплоносителей (хотя бы одного) следует вести по методике, разработанной на кафедре ПАХТ МИТХТ им. М.В. Ломоносова и изложенной в [3] (книга 1, стр. 531 - 534). Эта методика позволяет избежать подбора температур теплопередающей стенки, которые зависят от коэффициентов теплоотдачи, а сами коэффициенты теплоотдачи при изменении агрегатного состояния теплоносителей (конденсация пара, кипение жидкости), как известно, зависят от частных температурных напоров, а, значит, и от температур стенки.

Значение k легко определяется по формулам (7.4) и (7.5) в [3] методом простой итерации при предварительно найденных остальных величинах в этих формулах.

Для отыскания некоторых из них (толщины стенки труб ст, поперечного трубного сечения fтр (необходимого для расчета критерия Re, далее Nu и 2 для некипящей жидкости в конденсаторе), диаметра dн и высоты Н труб) полезно предварительно оценить поверхность теплопередачи, задавшись ориентировочным значением коэффициента теплопередачи kор и выбрать теплообменник.

Рассчитанное по (7.4) и (7.5) значение k не следует сравнивать (сопоставлять) с kор. Важно лишь, чтобы во вновь подобранном теплообменнике условия теплообмена были не хуже, чем было принято при расчете. При расчёте конденсатора это, прежде всего, скорость течения жидкости по трубам (зависит от fтр и числа ходов) при расчете коэффициента теплоотдачи от стенки к жидкости - 2, а также высота труб Н или их диаметр dн- при конденсации пара (расчет комплекса А).

При выборе теплообменника необходимо, прежде всего, оценить скорость течения жидкости в трубах w = V/f1х, где V - объемный расход жидкости, м3/с; f1х = fтр/z; z - число ходов в теплообменнике (по трубному пространству). Обычно считается, что скорость 0,2ч0,3 м/с (при этом значение критерия Re близко к турбулентному режиму течения) обеспечивает достаточно хорошие условия теплообмена. На самом деле выбор числа ходов в теплообменнике определяется из следующих соображений. За счет увеличения числа ходов увеличивать скорость w и, соответственно, б2 следует до тех пор, пока весь процесс теплопередачи лимитирует коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости. Например, если в ходе расчета значение k чуть (на 10ч20%) меньше б2, то последующее увеличение б2 приводит практически к такому же увеличению k. Увеличение числа ходов (выбор теплообменника) в этом случае целесообразно до получения k на уровне 1000 Вт / (м2К). Если в ходе расчета значение б2 в 2 и более раз превышает k, то увеличивать число ходов нецелесообразно -- стадия теплоотдачи (б2) в этом случае не является лимитирующей.

6. Расчет тепловой изоляции

В курсовом проекте должен быть выполнен расчет тепловой изоляции основного аппарата, а в отдельных случаях - по указанию руководителя проекта - расчет тепловой изоляции одного из теплообменных аппаратов проектируемой установки.

При наличии надежного слоя изоляционного материала на поверхности аппарата потери тепла в окружающую среду не превышают 3 - 5% от количества передаваемого тепла. Безопасной для обслуживающего персонала является температура на наружной поверхности слоя изоляции не более 40°С.

Пример расчета необходимой толщины слоя изоляции приведен в [10].

7. Расчет и выбор вспомогательного оборудования

7.1 Перекачивающие насосы

Для подачи исходной смеси на тарелку питания, откачки к потребителю продуктов разделения, и в большинстве случаев для подачи в колонну флегмы используют центробежные насосы.

В объем курсового проекта входит выбор (по каталогам, например [29]) насоса для подачи исходной смеси по производительности и напору насоса, а также расчет потребляемой насосом мощности.

Составляющими требуемого напора насоса являются:

- геометрическая высота подачи жидкости (из емкости на тарелку питания в колонне);

- разность давлений в колонне (на уровне тарелки питания) и в емкости для исходной смеси;

- гидравлическое сопротивление трубопровода.

При расчете гидравлического сопротивления трубопровода необходимо учесть местные сопротивления, а также гидравлическое сопротивление теплообменника. Пример расчета сопротивления теплообменника имеется в [8] в разделе «Основы прикладной гидравлики». Длину трубопровода и количество местных сопротивлений выбирают в разумных пределах. Например, длину трубопровода берут в 2 - 3 раза больше, чем просто высота подачи жидкости в колонну (определяется из чертежа основного аппарата).

7.2 Конденсатоотводчики

Для отвода конденсата греющего пара теплообменных аппаратов используют конденсатоотводчики, конструкции и принцип действия которых изложен в [30], а также в [2].

В объем курсового проекта входит выбор типа и числа конденсатоотводчиков по методике, изложенной в [30].

7.3 Резервуары

Для приема исходной смеси, сбора кубового продукта и дистиллята, а также в качестве промежуточных емкостей (пример - перед насосом для флегмы) на проектируемой установке должны быть предусмотрены резервуары. Размеры (объемы) последних рассчитывают исходя из условий обеспечения непрерывности работы установки в течение 1, 2 или 6 часов, и степени их заполненности, равной 0, 8ч0, 9. Нормализованные резервуары выбирают по [23, 32].

8. Расчет ректификационной и теплообменной аппаратуры и их деталей на прочность

При выполнении проекта выполняются некоторые прочностные расчеты (по согласованию с руководителем проекта).

Обычно рассчитывают:

- толщину цилиндрической обечайки корпуса аппарата;

- толщину крышки и днища аппарата;

- укрепление вырезов в корпусе, крышке и днище;

- расчёт опоры колонны с учётом ветровой нагрузки.

Указания по этим расчетам имеется в [10, 11]. Ряд ценных указаний и примеры расчетов содержатся также в [14, 15, 23, 24]. Расчеты проводят при максимальном давлении в аппарате, достигаемом при гидравлическом испытании колонны, т.е. при её полном заполнении водой.

Литература

1. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии, М., Химия, 1981, 811с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М., Госхимиздат, 1971, 750с.

3. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. М., Логос, 2006, 1760с.

4. Александров И.А. Ректификационные и адсорбционные аппараты, М., Химия, 1978.

5. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром, М., Наука, 1966, кн. 1,2.

6. Справочник химика, т.1-5, М.Л., изд. Госхимиздат, 1962-1968.

7. Справочник по растворимости, т.1,2, М. Л., изд. АН СССР, 1963.

8. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л., Химия, 1987, 575с.

9. Чернышев А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов, М., Химия, 1969.

10. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии, Пособие по проектированию, М., Химия, 1991.

11. Стабников В.Н. Ректификационные аппараты, изд. «Машиностроение», 1965.

12. Захаренко В.В. Методические указания по расчету аппаратов воздушного охлаждения, М., МИТХТ, 1987.

13. Скобко А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. 3-е изд, перераб. и доп. - М. ООО “Недра - Бизнесцентр”, 2000, 677с.

14. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры, М., «Машиностроение», 1970.

15. Тютюнников А.Б., Товажнянский Л.Л., Готлинская А.П. Основы расчета и конструирования массообменных колонн, Киев, Высш. школа, головное издательство, 1989, 224с.

16. Колонные аппараты. Каталог, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1987.

17. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник под ред. Е.Н. Судакова, М., Химия, 1979, 566с.

18. Викторов М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты, М., Химия, 1977, 360с.

19. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам химической технологии, М., Химия, 1971.

20. Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок, М., «Высшая школа», 1976.

21. Отраслевая нормаль ОН 26-02-29-66, Тарелки ректификационные клапанные прямоточные, Гипронефтемаш, М., 1966.

22. Дж. Пери. Справочник инженера химика, т.1-2, Л., Химия, 1969.

23. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов, М., Высшая школа, 1978.

24. Кувшинский М.Н., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности», М., Высшая школа, 1980.

25. Клинов И.Я. Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы, М., Машгиз, 1960.

26. Домашнев А.Д. Конструирование и расчет химических аппаратов, М., Машгиз, 1961.

27. Унифицированные кожухотрубные теплообменные аппараты специального назначения, Каталог, М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1987.

28. Стандартные кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего назначения, Каталог, М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988.

29. Центробежные горизонтальные и вертикальные химические насосы с проточной частью из металла, Каталог, М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991.

30. Мясоеденков В.М. Подбор конденсатоотводчиков, М., МИТХТ, 2000.

31. Захаров М.К., Носов Г.А. Устройство цельносварных колон, М., МИТХТ, 2006.

32. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования. Справочник в 3х томах. Калуга, изд. Н. Бочкаревой, 2001.

33. Айнштейн В.Г., Захаров М.К. Об истечении жидкости на переливных перегородках. Хим. пром. №7, 2001, с.43.

34. Носов Г.А., Карасев В.В. Технологические схемы массообменных установок. М., МИТХТ, 2007.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены