Проект производства формалина (стр. 23 из 23)
F = 245,16 м2, так как 3 теплообменника, то F = 81,7 м2 каждый.
Принимаем по ГОСТ 15518 – 83 площадь поверхности теплообмена F = 80 м2, число пластин N = 154 шт, масса аппарата М = 2040 кг, площадь одной пластины f = 0,6 м2.
4.3 Пластинчатый теплообменник Т5.
Теплообменник служит для охлаждения деминерализованной воды, отводимой с глухой тарелки абсорбера.
Рабочие условия:
Полость хладоагента: Р = 0,45 МПа, Т = (5 – 15)°С, среда – вода захоложенная.
Полость горячего продукта: Р = 0,3 МПа, Т = 25°С, среда – деминерализованная вода.
Температурная схема теплообмена:
50°С → 35°С;
5°С ← 15°С.
Средняя разность температур: Δtб = 50 – 5 = 45°С; Δtм = 20 – 5 = 15°С.
ΔТср = 21 К.
Требуемая поверхность теплообмена:
где, Q – тепловая нагрузка, Вт;
К – коэффициент теплоотдачи, принимаем К = 800 Вт/м3 [12, табл. 2.1, с.47];
ΔТср – средняя разность температур, К.
F = 24,13 м2, так как 3 теплообменника, то F = 8,04 м2 каждый.
Принимаем по ГОСТ 15518 – 83 площадь поверхности теплообмена F = 8 м2, число пластин N = 30 шт, масса аппарата М = 362 кг, площадь одной пластины f = 0,3 м2.
4.4 Пластинчатый теплообменник Т6.
Теплообменник служит для охлаждения деминерализованной воды, отводимой с глухой тарелки абсорбера.
Рабочие условия:
Полость хладоагента: Р = 0,45 МПа, Т = (5 – 15)°С, среда – вода захоложенная, оборотная вода
Полость горячего продукта: Р = 0,3 МПа, Т = 25°С, среда – раствор слабого формалина.
Расчет теплообменника проводится аналогично предыдущему. Данный теплообменник справится с нагрузкой, так как его поверхность теплообмена составляет 180 м2, что больше необходимой.
5. Насос поз.Н2
Техническая характеристика насоса: поз.Н2/1,2:
Насос центробежный, консольный, типа 1ЦГ100/32а – К – 11 – 5: Q = 156 м3/ч, Н = 49 м, среда – метанол. Материал – 12Х18Н10Т, 12Х13Н10.
Работа любого насоса характеризуется напором и мощностью при заданной подаче насоса (расходе жидкости). Полезную мощность насоса рассчитываем по формуле:
(22.8)где, N – мощность, потребляемая насосом, кВт;
Vt - подача насоса, м3/с;
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
η – общий КПД насоса, доли ед.
Подача насоса рассчитывается по формуле:
где, Vt - массовый расход перекачиваемой жидкости;
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3.
Тогда,
Мощность электродвигателя принимаем с запасом 25%, тогда его требуемая мощность составит:
Электродвигатель типа ВАО – 82 – 2У2: N = 55 кВт, n = 3000 об/мин,
U = 380 В, исполнение ВЗГ.
Данные насосы справляются с заданной мощностью.
Третий насос, предназначенный тоже для перекачки формалина – ″сырца″ можно установить с меньшей мощностью.
Насос центробежный, герметический, консольный, типа 1ЦГ100/32а – К – 11 – 5: Q = 160 м3/ч, Н = 29 м.
Среда – формалин.
Электродвигатель типа В18ОМ4: N = 30 кВт, n = 1500 об/мин,
U = 380 В, исполнение ВЗГ.
6. Расчет насоса поз.Н4
Техническая характеристика насоса: поз.Н4/1,2:
Насос центробежный, консольный, типа ЦГ 625/80К – 15 – 5 – У2: Q = 25 м3/ч, Н = 80 м, среда – формалин. Материал – 12Х18Н10Т, 12Х21Н5Т.
Электродвигатель моноблочный насосом: N = 4,5 кВт, n = 3000 об/мин.
Полезную мощность насоса рассчитываем по формуле:
где, N – мощность, потребляемая насосом, кВт;
Vt - подача насоса, м3/с;
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
η – общий КПД насоса, доли ед.
Подача насоса рассчитывается по формуле:
где, mt - массовый расход перекачиваемой жидкости;
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3.
Тогда,
Мощность электродвигателя принимаем с запасом 25%, тогда его требуемая мощность составит:
Данные насосы справляются с заданной мощностью.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные расчеты показали, что у производственных мощностей, реакторов и аппаратов есть весьма солидный технологический запас по увеличению мощности производства. На примере одной технологической нитки были проведены материальный, тепловой расчеты, а также поверочные расчеты вспомогательного оборудования. Большим плюсом оказалось, что увеличение мощности производства не требует внедрения нового оборудования или замены существующего, а следовательно и не понесет за собой практически никаких убытков. Экономические расчеты показали, что увеличение мощности производства формалина снижает себестоимость продукции, что делает продукцию конкурентоспособной. Это, в свою очередь приведет к увеличению прибыли от реализации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Огородников С.К. Формальдегид. – Л: Химия, 1984. – 280 с.
2 Технологический регламент производства формалина ″Завода формалина и карбосмол″ Томского Нефтехимического комбината.
3 Лебедев Н.Н. Химия и технология основного и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов. – М: Химия, 1981. – 608 с.
4 Охрана труда в химической промышленности. Под ред. Г.В. Макарова. М: Химия, 1989. – 476 с.
5 Криницына З. В. Менеджмент. Томск ТПУ, 2002. – 54 с.
6 Иванов Г.Н., Ляпков А.А., Бочкарев В.В. Учебное пособие – Томск: изд. ТПУ – 2002. – 113 с.
7 Гутник С.П. Расчеты по технологии органического синтеза. М: Химия, 1988. – 272 с.
8 Справочник нефтехимика. Под ред. С.К. Огородникова – Л: Химия, 1978. Т.2. – 592 с.
9 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. Под ред. Ю.И. Дытнерского М: Химия 1991. – 496 с.
10 Павлов. К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л: Химия, 1987. – 576 с.
11 Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. – Л: Машиностроение, 1970. – 752 с.
12 Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – М: Энергия, 1969. – 264 с.
13 Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М: Наука, 1972. – 653 с.
14 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л: Химия, 1991. – 352 с.
15 Основы проектирования. Под ред. Лащинского А.А. – М: Химия, 1971. – 466 с.
16 Бочкарев В.В., Ляпков А.А. Основы проектирования предприятий органического синтеза. Методические указания к выполнению дипломного проекта. – Томск: ТПУ, 2002. – 52 с.
17 Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. М: Машиностроение, 1980. Т.3. – 557 с.
18 Викторов М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты: Л: Химия, 1977. – 360с.