нет

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Процессы и аппараты
  • 1717 страниц
  • 0 + 0 источников
  • Добавлена 10.10.2009
800 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
0
Фрагмент для ознакомления

Работающих на открытом воздухе в зимнее время –
- в интервале 0-100 С; tст1 – температура изоляции со стороны аппарата; ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции tст1 принимают равной температуре греющего пара tri ; tв – температура окружающей среды
( воздуха),0С; λн – коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м К).
Рассчитаем толщину тепловой изоляции для 1-го корпуса:
αв = 9,3 + 0,058 х40 = 11,6 Вт/(м2 К) в качестве материала для тепловой
изоляции выберем совелит, имеющий коэффициент теплопроводности λн =
=0,09 Вт/(м К). тогда получим:
δн = 0,09(147-40) = 0,042м
11,6 (40-20)
Принимаем толщину изоляции = 0,042м и для других корпусов.

Расчет барометрического конденсатора

Для создания вакуума в выпарных установках обычно применяют конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подается в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды( около 200 С). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума в системе из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачивают неконденсирующиеся газы.
Расход охлаждающей воды
Расход охлаждающей воды Gв определяют из теплового баланса
конденсатора:
Gв = w2 (Iбк – cв tк)/cв (tк-tн) , где Iбк – энтальпия паров в барометрическом
конденсаторе, Дж/кг, tн - начальная температура окружающей среды,0С; tк
- конечная температура смеси воды и конденсата,0С.
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из
конденсатора должна быть 3-50С. Поэтому конечную температуру воды tк
на выходе из конденсатора примем на 30 ниже температуры конденсации
паров:
tк = 73,7- 4= 69,70C
тогда Gв = 0,889(2622000 – 4,19х103 х69,7)/4,19х 103 (69,7-20) =9,95кг/с
Диаметр конденсатора
Диаметр барометрического конденсатора dб.к. определяют из уравнения
расхода dб.к. = 4w2/(ρπv), где ρ плотность паров, кг/м3, v – скорость
паров, м/с. При остаточном давлении в конденсаторе порядка 104 Па
скорость паров v = 15-25 м/с. Тогда
dб.к = √ 4х0,889/0,1876х3,14х20 =0,55м
По нормали НИИХИММАШа подбираем конденсатор диаметром, равным
Расчетному или ближайшему большему. Определяем его основные
размеры. Выбираем барометрический конденсатор диаметром dб.к =600мм
Толщина стенки аппарата S 5мм
Расстояние от верхней полки до крышки аппарата α 1300мм
Расстояние от нижней полки до днища аппарата r 1200мм
Ширина полки b -
Расстояние между осями конденсатора и ловушки:
K1 725
K2 -
Высота установки Н 4550мм
Ширина установки Т 1400мм
Диаметр ловушки D Ǿ -
Высота ловушки h1 -
Расстояния между полками:
α1 260мм
α2 300мм
α3 360мм
α4 400мм
α5 430мм
Условные проходы штуцеров:
Для входа пара (А) Ǿ 350мм
Для входа воды (Б) Ǿ 125мм
Для выхода парогазовой смеси Ǿ ξ 100мм
Для барометрической трубы (Г) Ǿ 150мм
Для входа парогазовой смеси (И) Ǿ100мм
Для выхода парогазовой смеси(Ж) Ǿ70мм
Для барометрической трубы Ǿ50мм

Высота барометрической трубы
В соответствии с нормалями внутренний диаметр барометрической трубы
dб.т =150мм. Скорость воды в барометрической трубе
v= 4 (Gв +w2)/ρπdбт 2 = 4(9,95 +0,889)/1000x3,14x0,152 = 0,61м/с
Высота барометрической трубы
Нбт = В/ρв g + ( 1+Σξ +λ Hбт /dбт) Vв 2/2g +0,5 = , где
В - вакуум в барометрическом конденсаторе, Па.
Σξ - - сумма коэффициентов местных сопротивлений; =1,5
λ– коэффициент трения в барометрической трубе;
0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления,м
В = Ратм - -Рбк = 9,8х104 -3х104 =6,8х104 Па
Коэффициент трения λ зависит от режима течения жидкости. Определим
режим течения воды в барометрической трубе:
Re = vв dбт ρв /μв =0,61х0,15х1000/ (0,54х10-3) =169414
Для гладких труб при Re = 169414 λ = 0,008
Подставив найденные значения в формулу получим:
Нбт = 6,8 х104 /1000х9,8 + (1+1,5 + 0,008 Нбт/0,15) 0,612/ 2х9,8 +0,5= 7,5м

Расчет производительности вакуум- насоса
Производительность вакуум-насоса Gвозд определяется количеством газа ( воздуха, который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
Gвозд = 2,5х10-5 (w2 + Gв) + 0,01 w2 ,где
2,5х10-5 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды,
0,01 – количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности,
на 1кг паров. Тогда
Gвозд = 2,5х10-5(0,889 +9,95) + 0,01х0,889 =27,1 х 10-5
Объемная производительность вакуум – насоса равна:
Vвозд = R(273 +tвозд) Gвозд/(Mвозд x Pвозд) ,
Где R – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль К);
Mвозд - молекулярная масса воздуха кг/кмоль;
tвозд - температура воздуха, 0С
Pвозд – парциальное давление сухого воздуха в барометрическом
конденсаторе, Па.
Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:
tвозд =tп +4 + 0,1(tк – tн) = 20 +4 + 0,1 (69,7 -20) = 28,97≈290С.
Давление воздуха равно Pвозд = Рбк - Рп ,
где Рп - давление сухого насыщенного пара(Па) при tвозд =290С.
Подставив значения получим: 3х104 х9,8 – 0,1876 х 9,8 х104 = 27,56х104Па
Тогда Vвозд = 8310 (273 +29) 27,1х10-3/29х27,56х104 = 0,51м3/с =
=30,63 м3/мин. Зная объемную производительность Vвозд и остаточное
давление Рбк по каталогу подбираем вакуум насос типа ВВН -50
мощностью на валу 94кВт.

Список использованной литературы:
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии
Москва Химия 1973г.
Павлов К.Ф. Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Ленинград Химия 1987г.
Дытнерский Ю.И Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по курсовому проектированию. Москва Химия 2002г
Лащинский .А.А Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры – Москва Машиностроение 1970г.
Альперт Л.З Основы проектирования химических установок.- Москва
Высшая школа 1982г.

0