Главная страница
Навигация по странице:

  • Механические расчеты отдельных узлов и деталей основного аппарата

  • Расчет толщины обечайки

  • Расчет толщины днища

  • 1.3 Расчет фланцевых соединений

  • Подбор опор аппарата

  • Расчет и подбор теплообменника Тепловой расчет теплообменника

  • 2.2. Гидравлический расчет теплообменника

  • 3. Расчет и выбор насоса для подачи сырьевой смеси

  • 4. Компоновка оборудования с элементами трубопроводной обвязки

  • 4.1 Спецификация технологического оборудования

  • Конструктивный расчет хлоратора. Реферат курсовой проект 21 с., 4 рис., 1табл., 9 источников. Тетрахлоаметан, тетрахлорэтилен, реактор, теплообмен, кожухотрубчатый теплообменник, флаец, опора, днище


    Скачать 1.03 Mb.
    НазваниеРеферат курсовой проект 21 с., 4 рис., 1табл., 9 источников. Тетрахлоаметан, тетрахлорэтилен, реактор, теплообмен, кожухотрубчатый теплообменник, флаец, опора, днище
    Дата19.09.2020
    Размер1.03 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКонструктивный расчет хлоратора.doc
    ТипРеферат
    #62152

    Подборка по базе: Қасым.А_ТС-19-1_Айнымалы ток_ реферат..docx, Темы Рефератов.docx, Управление чел. ресурсами реферат.docx, СП РК EN 1990-ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.pdf, Положение о материальной ответственности Проект 2013 07 23.doc, 2. РЕФЕРАТ по предмету МТП.docx, ФИЗИКа реферат.docx, этика проект.docx, Индивидуальный проект.docx, Пекина А.В . гр. 19-165 (115) Анатомия. Реферат. МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬН

    ð“ñ€ñƒð¿ð¿ð° 286 Содержание


    Введение………………………………………………………………………………….4

    1. Механические расчеты отдельных узлов и деталей основного аппарата…………5

    1.1. Расчет толщины обечайки………………………………………………………. …5

    1.2. Расчет толщины днища……………………………………………………………..6

    1.3. Расчет фланцевых соединений……………………………………………………..8

    1.4. Подбор опор аппарата…………………………………………………………….10

    2. Расчет и подбор теплообменника…………………………………………………..12

    2.1. Тепловой расчет теплообменника………………………………………………...12

    2.2. Гидравлический расчет теплообменника………………………………………...16

    3. Расчет и выбор насоса для подачи сырьевой смеси……………………………….18

    4. Компоновка оборудования с элементами трубопроводной обвязки……………..19

    Список литературы……………………………………………………………………..21

    ð“ñ€ñƒð¿ð¿ð° 431 РЕФЕРАТ
    Курсовой проект 21 с., 4 рис., 1табл., 9 источников.
    ТЕТРАХЛОАМЕТАН, ТЕТРАХЛОРЭТИЛЕН, РЕАКТОР, ТЕПЛООБМЕН, КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, ФЛАЕЦ, ОПОРА, ДНИЩЕ

    Целью данного курсового проекта является конструктивный расчет основного – реактора и вспомогательного оборудования – теплообменника.
    Курсовой проект содержит расчет основного и вспомогательного оборудования.
    Графическая часть включает:

    чертеж основного аппарата - один лист формата А1.

    Компоновка оборудования - один лист формата А1

    ð“ñ€ñƒð¿ð¿ð° 481 Введение
    Аппараты с перемешивающими устройствами широко используются при проведении основных технологических процессов в химической и биохимической промышленности. На практике наибольшее распространение получил механический метод перемешивания жидких сред в аппарате, состоящем из корпуса и перемешивающего устройства. Отраслевыми стандартами Минхимнефтемаша установлены конструкции и параметры специальных составных частей аппаратов мешалки, что позволяет осуществить компоновку аппарата из типовых элементов (корпуса, мешалки, уплотнения вала, привода перемешивающего устройства по ОСТ 26-01-1205-95 в соответствии с частотой вращения мешалки, номинальным давлением в корпусе аппарата. Одновременно устанавливается тип уплотнения для вала мешалки: сальниковое или торцевое. Необходимо учитывать, что приводы типа 1 и 3 с концевой опорой в аппарате для вала мешалки не надежны в эксплуатации при воздействии абразивной или коррозионной активной среды на вал и вкладыши подшипника. Типоразмер мотор-редуктора выбирается в соответствии с заданной частотой вращения вала мешалки и потребляемой мощности электродвигателя. В аппаратах всех типов могут применяться внутренние теплообменные устройства – змеевик, либо непосредственный обогрев рабочей среды подачей горячего пара [1].


    1. group 155 Механические расчеты отдельных узлов и деталей основного аппарата


    Техническая характеристика реактора представлена в таблице 1.1.
    Таблица 1.1 – Техническая характеристика реактора


    Диаметр внутренний, мм

    3 600

    Вместимость, м3:




    Толщина стенки, мм

    22

    геометрическая

    59,4

    Высота, мм:




    полезная

    49,6

    корпуса

    6 900

    Рабочая температура, °С

    175—190

    общая с приводом мешалки

    11800

    Рабочее давление, МПа

    2,8—2,9


    Реактор снабжен штуцерами входа оксида углерода Dy 100, ру 4 и метанола Dy 200, ру 4, выхода продукта Dy 150, ру 4.

    В качестве перемешивающего устройства принята турбинная мешалка открытого типа с плоскими наклонными лопатками с приводом от электродвигателя.


      1. Расчет толщины обечайки


    Расчёт на прочность и устойчивость производится по ГОСТ 14249-89.

    Расчет обечаек, нагруженных избыточным внутренним давлением.

    Толщину стенок определяют по формулам:

    (1.1)

    (1.2)

    где - давление в аппарате, МПа;

    - расчетное значение толщины стенки, мм;

    - коэффициент сварного шва, для стыковых и тавровых двухсторонних швов;

    D - внутренний диаметр обечайки, мм;

    - допускаемое напряжение, МПа (зависит от марки стали и рабочей температуры), определяем по табл. 8., при t = 100ºC

    Прибавка на коррозию определяется по формуле:

    (1.3)

    где: срок службы аппарата, год;



    Для материалов, стойких к перерабатываемой среде или при отсутствии данных о проницаемости рекомендуют принимать

    мм



    Принимаем мм

    Допускаемое внутреннее избыточное давление:

    (1.4)

    МПа



      1. Расчет толщины днища


    Толщину стенки эллиптического днища определяем по формуле:

    - нагруженные внутренним давлением

    (1.5)

    мм

    По формуле 1.2



    Принимаем 6 мм

    - нагруженные наружным давлением

    (1.6)

    мм

    По формуле (1.2)



    Принимаем 6 мм

    Наружное давление определяется из условия прочности определяется из уравнения Лапласа (1.7):

    (1.7)
    МПа

    А допускаемое давление определяется из условия устойчивости в пределах упругости:

    (1.8)
    МПа

    МПа

    Таким образом, давление меньше допускаемого , расчет сделан правильно.
    1.3 Расчет фланцевых соединений
    Фланцы и прокладки, подобран­ные по стандартам, в расчете не нуждаются.

    При конструировании аппаратов выполняют проверочный расчёт болтов в соответствии с ОСТ 26-373-82

    1 .Определяют нагрузку, действующую на фланцевое соединение от внутреннего давления

    (1.9)

    где

    МН

    2 . Рассчитывают реакцию прокладки

    (1.10)

    где: Давление в аппарате

    для прокладок из паронита;

    эффективная ширина прокладок;

    при ширине прокладки

    при ширине прокладки



    мм

    МН

    3.Определяют болтовую нагрузку при сборке. Это значение выбирают наибольшим из трёх:

    (1.11)

    где для прокладок из паранита

    МН



    где: число болтов

    площадь поперечного сечения болта



    и допускаемое напряжение для материала болта

    при 20 0С и рабочей температуре

    Для Стали 3 ,

    МН



    МН

    4. Проверяют прочность болтов при монтаже но условию

    (1.12)

    где:





    Условие прочности при монтаже выполняется

    5. Проверяют прочность болтов в период эксплуатации

    (1.13)





    Условие прочности в период эксплуатации выполняется.

    Диаметры патрубков принимаем согласно ГОСТ 28759.2 – 90.

    Основные размеры подобранных фланцев к патрубкам в таблице 1.1.
    Таблица 1.1 – Основные размеры подобранных фланцев к патрубкам

    Патрубок

    D

    D1

    D2

    D3

    D4

    D5

    S

    h

    h0

    d

    Z

    a

    a1

    1

    100

    205

    170

    148

    108

    -

    -

    11

    4

    16

    8

    -

    -

    2

    200

    315

    280

    258

    219

    -

    -

    15

    4

    16

    4

    -

    -

    3

    600

    720

    680

    644

    652

    643

    8

    30

    -

    23

    24

    14

    12

    4

    800

    920

    880

    842

    852

    841

    8

    35

    -

    23

    32

    14

    12


    Для входа и выхода конденсата используют плоский-приварной фланец, а для входа спирто-воздушной смеси и выхода контактных газов - тип фланцевого соединения ″шип-паз″.

      1. Подбор опор аппарата




    Рисунок 1.1 – Общий вид лапы.



    Рисунок 1.2 - Расположение лап на аппарате
    Химические аппараты устанавливают на фундаменты или специальные несущие конструкции с помощью опор.

    Расчетную нагрузку на одну опору Q определяем следующим образом:

    1. Задаемся количеством опор, z = 4.

    2. Определяем вес металла, из которого изготовлен аппарат:

    (1.14)

    где F - внутренняя поверхность корпуса, м²;

    S - исполнительная толщина стенок, м;

    - удельный вес мегалла, = 78,5 кН / м³

    кН

    3. Определяем вес металлоконструкций, установленных на крышке аппарата (привод, стойка и т.д.):

    кН

    4. Рассчитывают вес воды, заполняющей аппарат при гидравлических испытаниях:

    (1.15)



    5. Определяют максимальную нагрузку на одну опору:

    (1.16)

    кН

    где z - число опор; λ=2

    По результатам расчетов


    1. group 205 Расчет и подбор теплообменника




      1. Тепловой расчет теплообменника


    Исходные данные:

    Тепловая нагрузка Q = 1393,046кВт

    Охлаждение от 65С до 40С водой с начальной температурой 20С и конечной температурой 40С.

    Cредняя разность температур при противотоке

    65 40

    40 20

    =25



    Средняя температура воды

    Средняя температура газов



    Определим расход воды



    где с – теплоёмкость воды, Дж/(кгК)

    С =4190 Дж/(кгК)

    G

    =1000 кг/м

    Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена

    По т. 4.8[8]. K 120 Вт/(м К)



    Выбираем по ГОСТ 15120–79 теплообменник

    F = 49 м

    Д = 600 мм

    = 20х2 мм


    = 389 шт.

    одноходовой

    = 2,0 м

    Действующее число Re равно:



    = 2019

    Рr = ,

    где – коэффициент теплопроводности, Вт/(мк).

    = 0,142 Вт/(мк)

    Рr =

    Поправкой (Рr/Рrст)0,25 можно пренебречь, т. к. разность температур невелика (Рr/Рrст)0,25  1.

    = 4,02

    Коэффициент теплоотдачи для воды

    Коэффициент теплоотдачи для абгазов

    Трубное пространство

    Примем скорость газов в трубах 0,5 м/с

    Тепловая проводимость стенки и загрязнений



    по таблице ХХХI[8] rв, rгаз.

    = 46,5 Вт/(мк) по таблице [8]

    rв= 5800 (Вт/м2 к)

    = 0,002 мм



    Коэффициент теплоотдачи



    Вт/(м2К)

    Расчетная площадь поверхности теплообменника[8]

    =

    Определим запас площади поверхности теплообмена.



    Запас площади поверхности теплообмена достаточен, поэтому считаем расчет законченным.

    Окончательные параметры аппарата принимаем:

    Одноходовой кожухотрубный теплообменник с поверхностью теплообмена

    F = 49м2, Дкожуха-600 мм, d трубы = 20 × 2 мм, количество труб n = 389, высота труб Н = 2,0 м.


    2.2. Гидравлический расчет теплообменника

    Гидравлический расчёт выполняют для определения потерь давления и затрат энергии на преодоление этих потерь, а также выбора средств для транспортировки теплоносителей при движении их через аппарат и все другие каналы (трубопроводы) установки.

    Скорость жидкости в трубах :



    n = (4ST)/ ( ) =(4∙0,012)/(3,14∙0,022)=39 ;

    - относительная шероховатость труб;

    - высота выступов шероховатостей, в расчётах можно принять ∆=0,02

    Коэффициент трения :



    Диаметр штуцеров в распределительной камере

    ;

    Скорость в штуцерах :



    В трубном пространстве следующие местные сопротивления : вход в камеру и выход из неё , 1 поворот на , четыре входа в трубы и четыре выхода из них .

    Гидравлическое сопротивление трубного пространства равно :



    = 3712,12 Па

    Число рядов труб, омываемых потоком в межтрубном пространстве:

    Принимаем m = 4 .

    Число сегментных перегородок x =22 .

    Диаметр штуцеров к кожухе :



    Скорость потока в штуцерах :



    Скорость жидкости в самом узком сечении межтрубного пространства площадью равна:



    В межтрубном пространстве следующие местные сопротивления : вход и выход жидкости через штуцера , 22 поворотов через сегментные перегородки и 23 сопротивление трубного пучка при его поперечном обтекании

    Сопротивление межтрубного пространства равно :





    group 355


    3. Расчет и выбор насоса для подачи сырьевой смеси
    В промышленности широко применяются лопастные (центробежные, осевые, вихревые) и обычные (поршневые, шестеренчатые, винтовые и др.) насосы. Выбор типоразмера насоса осуществляется по значениям расхода G перемещающейся жидкости и преодолеваемого напора H:

    H = Δp/(p · g)+Hz+hп.

    Затрачиваемая на перемещение жидкости мощность:

    Nп=G·g·H.

    Мощность на валу насоса:

    Nн=Nп/(зпер·зн).

    Мощность двигателя:

    Nдв=Nндв.

    Мощность двигателя с запасом прочности:

    N=Nдв· в.

    Тогда:

    H = 4,2м;

    Nп= 328 Вт;

    Nн=364 Вт;

    Nдв= 467,2 Вт;

    N= 934,4.

    По рассчитанным данным в литературе выбираем стандартный насос для обеспечивающей жидкости: ОГ6-15.


    group 55 4. Компоновка оборудования с элементами трубопроводной обвязки
    При размещении оборудования учитываются следующие технологические требования: удобство обслуживания оборудования и возможность демонтажа аппаратов и их деталей при ремонтах; обеспечение максимально коротких трубопроводов между аппаратами при необходимости самотека; рациональное решение внутризаводского транспорта. При этом необходимо соблюдать строительные нормы, требования естественной освещенности, технику безопасности и охрану труда, санитарные нормы [5]

    Размеры пролетов, расположение разбивочных осей и высоты зданий принимаются по строительным нормам СниП-II-М2-62.

    В зданиях и на открытых площадках для монтажа, эксплуатации, демонтажа и ремонта оборудования устанавливают подъемно-транспортные устройства.

    Для технологического обслуживания большого количества и разнообразного по характеру оборудования, устанавливаемого на открытой площадке, требующей частой разборки или демонтажа, загрузки и выгрузки катализатора, применяются передвижные краны.

    При размещении оборудования предусмотрены проходы, обеспечивающие безопасное обслуживание оборудования, движения людей и транспорта, а также удобную очистку рабочих поверхностей оборудования.

    Машины и аппараты, обслуживаемые подъемными кранами, размещают в зоне приближения крюка крана.

    Все насосы в насосном отделении, создающие на рабочих местах вибрации и шум, устанавливаются на специальных фундаментах.

    Для выполнения работ по монтажу, демонтажу, чистке и замене трубных пучков подогревателей, холодильников, конденсаторов, коммуникаций предусматриваются соответствующие средства механизации.

    Максимально механизирована загрузка и выгрузка ядовитых и взрывоопасных веществ, а также подача веществ в опасные зоны. В производстве исключены ручные операции при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах.

    В качестве безрельсового транспорта применяются автопогрузчики, тележки, платформы.

    При размещении оборудования руководствуются действующими правилами и нормами по технике безопасности, противопожарной безопасности, указаниями по выносу оборудования на открытые площадки в химической промышленности и другими действующими указаниями, правилами и нормами, обеспечивая нормальные условия обслуживающему персоналу и безаварийную работу оборудования
    4.1 Спецификация технологического оборудования
    Спецификация технологического оборудования приведена в таблице 4.1

    Таблица 4.1 – Спецификация технологического оборудования

    Номер позиции по схеме

    Наименование оборудования

    Коли-чество

    Материалы

    Техническая характеристика

    1

    2

    3

    4

    5

    1


    насос марки

    ОГ6-15

    3

    Сборный:

    12Х18Н10Т,

    12Х21Н5Т,

    08Х22Н6Т

    стандартный насос для обеспечивающей жидкости: ОГ6-15.

    Электродвигатель серии 2В 100S2 мощностью 4,0 кВт



    4



    Теплообменник


    1


    Сборный:

    10Х18Н10Т,

    16 ГС,

    ст.углерод.


    Одноходовой кожухо-трубный теплообменник с поверхностью теплооб-мена F = 49м2, Дкожуха-600 мм, d трубы = 20 × 2 мм, количество труб n = 389, высота труб Н = 2,0 м.

    7

    Колонна синтеза

    1

    Сборный:

    10Х18Н10К,

    16 ГС,

    ст.углерод.

    Вертикальный цилиндрический

    аппарат.

    2,3

    сепаратор

    2

    Сборный: СТ16ГС,

    08Х22Н6Т.

    Вертикальный цилиндрический

    аппарат.

    9,10

    подогреватель

    2

    Сборный: СТ16ГС,

    08Х22Н6Т.

    типа 1400 ИН-1-10-10-М- 23-С/3 Б


    8

    сборник

    1

    Сборный:

    С9Г2С,

    08х13.


    Горизонтальный сварной аппарат d - 1800 мм, L - 3795 мм, V - 6 м3.

    4,5,6

    Ректификационные колонны


    3

    12Х18Н10Т,

    12Х21Н5Т

     Греющий пар имеет давление Р=3атм.

    Температура среды в кубе до 105°С.

    Среда в аппарате не токсичная. Тип тарелок – ситчатые. Число тарелок - 33.



    group 5 Литература


    1. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. - М - Л.: Машиностроение, 1971.-748с

    2. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. –М,.: Химия, 1991.- 496 с.

    3. ГОСТ 14249 - 89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность:М.,1989.

    4. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1981.- 382 с.

    5. Поникаров И.И. и др. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки – М.: Альфа-М, 2008. - 720 с.

    6. Вихман Г.Л., Круглов С.А., Основы конструирования аппаратов и машин нефтехимических заводов - М.: 1977.-327

    7. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991 – 352 с.

    8. Рид Р., Прадениц Ж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие. Перевод с английского под ред. Б.И. Соколова – Л.: Химия, 1982 – 625 с.

    9. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.К. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1974 – 344 с.


    написать администратору сайта