Расчет абсобционной установки (стр. 5 из 6)
Расчетное значение определяющей температуры
а было принято tст= 37,4 °С.Расчет q произведен правильно.
Расчетная площадь поверхности теплообмена:
Запас площади поверхности теплообмена:
Запас площади поверхности теплообмена достаточен.
Принимаем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник ТН.
Диаметр кожуха 1200 мм
Число труб 1083мм
Диаметр труб 25 х 2 мм0
Площадь поверхности теплообмена 765 м2
Длина труб 9 м
Определяем диаметр патрубков
м/с; 
м 
мПринимаем трубы для патрубков и колен по ГОСТ 10704-91*диаметром
для воды- 426x10 мм
для смеси- 820x11 мм
4.2 Расчет центробежного насоса для подачи в колонну поглотителяПримем скорость воды во всасывающем и нагнетательном трубопроводах равной 2 м/с. Рассчитаем диаметр трубопровода по формуле
; 
м.Фактическая скорость воды в трубе
,м/с 
м/сПринимаем абсолютную шероховатость стенок труб е = 0,2 мм, степень шероховатости dэ / е = 119/0,2 =595. По рисунку находим значение коэффициента трения λ = 0,0235.
Вычислим критерий Рейнольдса
; 
.Примем следующие характеристики трубопроводных линий:
линия всасывания – длина l1 = 15 м; линия нагнетания – длина l2 = 50 м.
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.
На линии всасывания:
1) вход в трубу (с острыми краями) ξ1 = 0,5;
2) отвод под углом 90° (2 шт) ξ2 = 0,21*2=0,42;
3) вентиль нормальный (2 шт) (для диаметра 119 мм) ξ3 = 0,47*2=0,94
.На линии нагнетания:
1) отвод под углом 90° (3 шт) ξ1 = 0,21*3=0,63;
2) вентиль нормальный (4 шт) (для диаметра 119 мм) ξ3 = 0,47*4=1,883) диафрагма m=0,6 ξ3 = 2;
4) выход из трубы ξ4 = 1.
.Определим потери напора по формуле
.Потери напора на всасывающей линии
м.Потери напора на нагнетательной линии
м.Общие потери напора
м.Определим необходимый напор насоса
.Значения величин в формуле указаны в исходных данных.
м.Определим полезную мощность насоса
. 
кВт.Мощность на валу электродвигателя
,где ηдв –0,8;
кВт.Установочная мощность сотавит:
,кВт 
кВт 
Выбираем центробежный насос [2]: марка Х 90/19, производительность 0,025 м3/с, напор 13 м, частота вращения n = 48,3 с-1, мощность 10 кВт, электродвигатель АО2-51-2. ηдв=0,88Рассчитаем запас напора на кавитацию
. 
м.По таблицам насыщенного водяного пара[1] определим давление насыщенных водяных паров при t = 21º С Рt = 2,4 ·103 Па.
Определим предельную высоту всасывания по формуле
. 
.Насос можно устанавливать над емкостью на высоте 4,39 м над уровнем водоема вполне допустимо.
5. Расчет вентилятора к тарельчатому абсорберу для перекачки газовой смеси
Определение гидравлического сопротивления аппарата
Принимаем скорость газовой смеси в трубопроводе 20 м/с и определяем диаметр трубопровода
, 
мПо найденному диаметру принимаем трубопровод из стали наружным диаметром 820х11 мм; dвн =820-11*2 мм =798 м.
Фактическая скорость газа в трубе
м/сКритерий Рейнольдса для потока газа в трубопроводе
>10000Режим движения турбулентный.
Примем трубы стальные новые с абсолютной шероховатостью Δ = 0,2 мм
Относительная шероховатость трубы
, 
По рисунку 1.5. [3] находим значение коэффициента трения λ = 0,015.
Примем длину нагнетательной линии lн =50 м. На линии установлена 3 задвижки и 4 отвода под углом 90о, диафрагмаОпределяем коэффициенты местных сопротивлений [3, табл. XIII]:
- задвижка ξ =0,15*3=0,45
- отвод 900 ξ = 0,21*4=0,42
- диафрагма m=0,7 ξ =0,97
- вход в трубу (с острыми краями) ξ=0,5
- Выход с трубы ξ=1
Σ ξ = 0,45+0,42+0,97+ 0,5+1 =3,4
Определяем гидравлическое сопротивление трубопровода 
, м
м
Определяем избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор
,где ΔРа – гидравлическое сопротивление в насадочном абсорбере, ΔРа=3319,8 Па
Расчет мощности вентилятора
Выберем вентилятор марки ВЦ 12-49-8-01
Производительность – 12,5 м3/с
Частота вращения – 24,15 об/с
Мощность э/двигателя – 110 кВт
Тип двигателя 4А 280 М4
Заключение В результате расчета был выбран тарельчатый абсорбер диаметром 2,4 м и высотой 5,7 м. Характеристика тарелки: ТР ( ост 26-666-72) сталь углеродистая. dэкв =2*в=2*6=12 мм=0,012 м, s-ширина щели, s=4мм, Fс- свободное сечение тарелки, при шаге t=16мм, Fс=0,2м2/м2
– Для охлаждения газовый смеси подобран одноходовой кожухо-трубчатый теплообменник ТН.
Диаметр кожуха 1200 мм
Число труб 1083мм
Диаметр труб 25 х 2 мм
Площадь поверхности теплообмена 765 м2
Длина труб 9 м
Для подачи воды в абсорбер был выбран по [1] насос марки Х 90/19, производительность 2.5*10-2 м3/с, напор 13 м, частота вращения n = 48,3 с-1, мощность 10 кВт, электродвигатель АО2-51-2.
Для подачи охлажденной газовой смеси в абсорбер подобран вентилятор марки ВЦ 12-49-8-01
Производительность – 12,5 м3/с
Частота вращения – 24,15 об/с
Мощность э/двигателя – 110 кВт
Тип двигателя 4А 280 М4
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.:Химия,1987.- 575 с.