Коротко о файле:НИЯУ МИФИ / Кафедра ТМиМАХП / по дисциплине «Машины и аппараты химических производств» / Расчет абсорбционной колонны (аммиак-вода) / Объектом курсового проекта является отработанный газ, содержащий высокое содержание аммиака. Цель работы: рассчитать и спроектировать установку для очистки газовоздушной смеси от аммиака для предотвращения вредного выброса в атмосферу. / Состав: 6 листов чертежи (колонна абсорбционная (СБ), схема технологическая, крышка (СБ), днище, фланец обечайка) + 3D-модель обечайки + спецификации + ПЗ (65 страниц)
Содержание
1 Введение
2 Литературный обзор
3 Сравнительная характеристика и выбор основного оборудования
3.1 Выбор конструкции аппарата
4 Описание технологической схемы установки
5 Основные свойства рабочих сред
6 Выбор конструкционного материала
7 Технологический расчет абсорбера
7.1 Материальный баланс
7.2 Движущая сила массопередачи
7.3 Определение скорости газа и диаметра абсорбера с насадкой кольца Рашига
7.4 Плотность орошения колонны…
7.5 Определение коэффициента массопередачи для абсорбера с насадкой кольца Рашига
7.6 Поверхность массопередачи и высота абсорбера с насадкой кольца Рашига
7.7 Гидравлическое сопротивление абсорбера с насадкой кольца Рашига
8 Конструктивный расчет аппарата
8.1 Выбор основных конструкционных материалов
8.2 Определение расчетных параметров
8.2.1. Расчетная температура
8.2.2. Допускаемые напряжения
8.2.3. Рабочее, расчетное и пробное давления
8.2.4. Коэффициент прочности продольных швов
8.2.5. Прибавки к расчетной толщине стенки
8.3 Расчет толщины цилиндрической обечайки
8.3.1. Расчет в рабочих условиях
8.3.2.Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания)
8.4 Расчет эллиптического днища
8.4.1. Расчет в рабочих условиях
8.4.2. Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания)
8.5 Определение трубопроводов и диаметров штуцеров для ввода и вывода теплоносителей
8.5.1. Вход и выход газовой смеси
8.5.2. Вход и выход воды
8.5.3. Расчет люка, штуцеров «а» и «б»
8.6 Выбор фланцев для обечайки, люка и штуцеров аппарата
8.7 Подбор газодувной машины
8.8 Подбор насоса для подачи воды
8.9 Расчет укрепления отверстий
8.9.1. Расчет диаметра одиночного отверстия, не требующего укрепления для эллиптического днища аппарата
8.9.2. Расчетная толщина эллиптического днища в месте расположения штуцера
8.9.3. Расчетный диаметр одиночного отверстия в обечайке, не требующего укрепления, при наличии избыточной толщины стенки сосуда
8.9.4. Проверка необходимости укрепления отверстий обечайки
8.9.5. Расчет укрепления одиночного отверстия в обечайке (dу=500мм)
8.10 Выбор опор
8.11 Выбор строповых устройств
9 Расчет холодильника абсорбента
10 Гидравлический расчет
11 Заключение
12 Список литературы
Выполнить проект абсорбционной установки для поглощения водой компонента из его смеси с воздухом. Расход газовой смеси (при нормальных условиях). Концентрация поглощаемого компонента в газе на входе в колонну , степень абсорбции . Давление в колонне , температура абсорбции . Газовая смесь и абсорбент перед подачей в колонну охлаждаются водой в кожухотрубчатых теплообменниках до температуры абсорбции. Температура газовой смеси перед теплообменником , температура абсорбента после регенерации . Начальная температура охлаждающей воды .
Выполнить подробный расчет абсорбционной колонны и теплообменника, указанного в таблице исходных данных.
Представить технологическую схему абсорбционной установки и выполнить чертеж колонны.
Исходные данные:
Параметры
Вариант 6
Поглощаемый компонент
NH3
V , м3/с
0,5
y , % (об.)
10
C , %
98
P , МПа
0,3
t , °С
20
t г, °С
65
t ж, °С
60
t в, °С
20
Тип колонны
насадочная
Теплообменник, рассчитываемый подробно
холодильник абсорбента
Техническая характеристика колонны:
1.Колонна абсорбционная предназначена для очистки воздуха от аммиака водой. Сейсмичность районов, в которых возможна установка колонны должна быть не более 6 баллов по шкале MSK-64.
2.Рабочая среда:
-наименование - аммиачно-воздушная смесь
-состояние - газ
-плотность, кг/м - 0,00002
-класс опасности по ГОСТ 12.1.007 - 4
-воспламеняемость - да
- категория и группа взрывоопасности смеси - IIАТ T1
- Рабочее давление, изб., МПа - 0,3
- Расчетное давление, МПа - 0,32
- Пробное гидравлическое давление, МПа - 0,62
- Температура рабочая, С - 65
- Температура расчетная, С - 65
- Температура абсорбции, С - 20
3.Окружающая среда:
- место установки - наружное, на открытой площадке
4.Скорость коррозии, не более, мм/год - 0,1
5.Срок службы, лет - 20
6.Объем расчетный, м - 56
7.Группа аппарата по ГОСТ Р 52630-2012 - 1
Заключение
1.На основании литературного обзора была выбрана абсорбционная колонна насадочного типа, т.к. такие аппараты по сравнению с другими типами абсорберов менее громоздки, имеют простую конструкцию, могут использоваться при работе с агрессивными средами, имеют низкое гидравлическое сопротивление.
2.В результате технологического расчета основного аппарата были получены следующие значения:
- диаметр абсорбера – 6,6 м;
- высота слоя насадки 39,5 м;
- высота колонны – 41,6 м;
- поверхность массопередачи в абсорбере – 841 м2;
- гидравлическое сопротивление орошаемой насадки – 37,1 кПа
3.Был проведен расчет вспомогательного оборудования: кожухотрубчатого холодильника абсорбента с трубами длинной L=3 м и номинальной поверхностью F=221 м2, диаметром кожуха D=1,0 м, dтр=20х2 мм, n=1173 шт, z=1.
Соотношение n/z=1173.
Таким образом, поставленная в курсовом проекте цель выполнена.
