Пояснительная записка: 77 страниц, 9 рисунков, 15 таблиц, 10 источников. Тема работы: “Абсорбционная установка для очистки природного газа от кислых компонентов разработать абсорбер

Размеры клапанных тарелок регламентированы ОСТ – 26-02-1401-75 и ОСТ – 26-02-1402-76, откуда для однопоточной клапанной тарелки типа А диаметром DT = 3,8 м при доле жирового сечения тарелки Fm = 0,157 м2/м2 найдём f=1,57 м2. Тогда Высота сливной перегородки у клапанных тарелок может быть 0,03-0,04м. Принимаем h'=0,04м. Подбор жидкости над сливной перегородкой определяем по формуле h''=0,0029(G/B)2/3 (1.85) где B = 3,03 м – периметр слива. Тогда h''=0,0029(79,8/3,03)2/3= 0,026 м. Сопротивление, связанное с действием сил поверхностного натяжения жидкости : /dэ (1.86) где σ - поверхностное натяжение жидкости σ = 0,054 Н/м; dэ - эквивалентный гидравлический диаметр щели под клапаном, м. Для клапанных тарелок dэ = 2hк = 2·0,01 = 0,02 м где hк = 0,01 м - высота поднятия клапана. Следовательно Па Подставив в формулу для расчета сопротивления тарелки числовые значения величин, получим: Р = Па Сопротивление клапанных тарелок находится в пределах 450—800 Па. Скорость газа в отверстиях тарелки. Рассмотрим условие открытия клапана на орошаемой жидкостью тарелке ω>ωог, (1.87) где ωог - скорость газа (в м/с), определяемая по формуле: ωог = (1.88) где g=9,81 м/с2 — ускорение свободного падения; G=0,035 — масса стального клапана, кг;Gж— масса цилиндрического столбика жидкости над клапаном, кг; fкл— площадь клапана, на которую действует давление газа, м2. Массу цилиндрического столбика жидкости над клапаном можно подсчитать по формуле: (1.89) где dкл = 0,045 м диаметр клапана. Тогда Gж = 3,14·0,0452(0,04+0,026)989 /4= 0,104 кг Для упрощения принимаем, что площадь клапана, на которую действует давление газа, равна площади отверстия под клапаном: м2 (1.90) Тогда ω0 = м/с Такую скорость должен иметь поток газа в отверстии под клапаном, чтобы поднять клапан и столбик жидкости над ним. После поднятия клапана в отверстии установится скорость ωог= 2,05 м/с. Условное ωо>ωог выполняется. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. CO2)вх, (GCO2)вых — расходы СО2 при вводе газового сырья в аппарат и выводе из аппарата очищенного газа (см. табл. 1.4 и 1.5), кг/ч. Подставив числовые значения величин в формулу для расчета коэффициента получим Средний коэффициент извлечения на тарелках рассчитаем по формуле: (1.123) Где Кг - коэффициент массопередачи при хемосорбции, м/ч; а – удельная поверхность контакта фаз, м2/м3 ; hП – высота газожидкостного слоя, м; ωПР – приведенная скорость газа при рабочих условиях в нижней части аппарата, м/с. Коэффициент массопередачи при хемосорбции рассчитывается через коэффициент массоотдачи при физической абсорбции по формуле: Кг = (1.124) где — козффициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах, м/ч; mі— константа фазового равновесия для физической абсорбции с поправкой на ионную силу раствора, полученного в результате хемосорбции. Коэффициент массоотдачи в газовой фазе: (1.125) где — коэффициент массоотдачи в газовой фазе, отнесенный к единице рабочей площади Fр (м2) тарелки, м/(ч.м2). Подставив числовые значения величин в формулу, получим: = 41700·0,29·0,040,5 = 2419 м/(ч·м2) Рабочая площадь клапанной двухпоточной тарелки диаметром D=2,4 м равна Fр= 2,93 м2 [13, с. 243]. Тогда =2419·2,93=7088 м/ч Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе равен: (1.126) где коэффициент массоотдачи в жидкой фазе, отнесенный к единице рабочей площади тарелки, м/(ч·м2). Для клапанной тарелки коэффициент найдем по эмпирической формуле [12, с. 504]: = 240·0,290,35·0,040,58= 24,1 м/(ч.м2) где А =240, m = 0,35, п= 0,58 — коэффициенты. Коэффициент равен: =24,1·2,93 =70,6 м/ч Подставив в формулу для расчета mі числовые значения величин , получим: mі = Коэффициент массопередачи равен: Кг = (1.127) Газосодержание рассчитываем по формуле (1.128) Подставив в формулу для расчета удельной поверхности контакта числовые значения получим Ά =0,64/0,04·0,22 0,2 ·0,00350,6 ·0,3190,3 (0,94·10-3 /0,55·10-3)= =0,482 м2 /м3 Тогда Применим в абсорбере клапанные тарелки, к.п.д. которых при хемосорбции СО2 и Н2 S находиться 10-40%. Приняв среднее числовое значение η = 25%, найдём число рабочих тарелок. Высота части аппарата, занятой тарелками при ht = 0,6м равна NT = (24 – 1) 0,6 = 13,8 м Рабочая высота равна: НР = 1,5 + 13,8+ 1,5 = 16,8 м Определение диаметра патрубков. Расчёт произведён согласно по методике, приведённой в [6]. Диаметр штуцера: (1.) где V – объёмный расход соответствующей среды, м3 /с; - скорость движения среды, м/с. Скорости движения теплоносителей: - для жидкостей: 0,1 – 0,5 м/с – при самотёке; 0,5 – 2,5 м/с – в напорных трубопроводах; - для пара 20 - 40 м/с; - для газов 5 – 15 м/с. Диаметр патрубка для входа газа в аппарат: м. Принимаем dу = 550мм. Диаметр штуцера для выхода паров конденсата: м. Принимаем dу=550мм. Диаметр штуцера для подвода регенерированного раствора: м Принимаем dу = 200 мм. Диаметр штуцера для отвода насыщенного раствора: м Принимаем dу = 200 мм. 2.3 Определение гидравлического сопротивления аппарата. Гидравлическое сопротивление аппарата ΔРа находят по формуле: (1.129) Раннее было определено гидравлическое сопротивление одной клапанной тарелки ΔР =574 Па. Гидравлическое сопротивление всех тарелок абсорбера: 2.4 Выбор вспомогательного оборудования Выбор насоса: Определяем скорость движения жидкости в трубопроводе (1.130) м/с Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. ; (3.45) . (3.46) Момент, что скручивает, при затягивании гаек Мскр = МН·м. (3.47) Касательное напряжение в болтах (шпильках) τб = (3.48) Эквивалентное напряжение в болтах (шпильках): (3.49) (3.50) Условие мощности болтов (шпилек) σБЕ20 ≤ [σб]20; (3.51) 92,3 МПа < 196 МПа – условие выполнено; σБЕt ≤ [σб]t (3.52) 83,2 МПа < 171 МПа – условие выполнено Приведенный изгибающий момент в диаметральном сечении фланца в условиях монтажа: М01ф=0,5∙РБ1(DБ-Dc.п)=0,5∙2,32∙(3,105-3,036)= 0,08 МН·м. (3.53) Приведенный изгибающий момент в диаметральном сечении фланца в рабочих условиях: М02ф=0,5∙[PБ2(DБ-Dc.п)+Qд(Dc.п-D-S0)]∙/, (3.54) М02ф =0,5∙[1,86 ∙(3,105-3,036)+1,74∙(3,036-3,0-0,012)] 196/171=0,088 МН·м. Расчетный приведенный момент в диаметральном сечении фланца М0ф= max{0,08 МН·м, 0,088 МН·м}=0,088 МН·м. (3.55) Вспомогательная величина ε =20∙S0=20∙0,012=0,24 (3.56) Расчетный диаметр при D ≥ ε D* = D = 3,0 м. (3.57) Максимальные напряжения в сечении S0 фланцев от действия изгибающего момента М0ф: (3.58) (3.59) Максимальное кольцевые напряжения в дисках фланцев от действия изгибающего момента М0ф: (3.60) (3.61) Кольцевые меридиональные напряжения во втулке фланцев от действия внутреннего давления: (3.62) (3.63) Эквивалентные напряжения в сечении So: (3.64) (3.65) Условия прочности: , (3.66) ; (3.67) 306 МПа < (558∙0,9=502 МПа) – условие прочности выполнено; 342 МПа < (558∙0,9=502 МПа) – условие прочности выполнено. Условие герметичности фланцевого соединения: ; (3.68) , (3.69) где =0,013 рад – допускаемый угол поворота фланца [14] (3.70) =0,011 рад < =0,013 рад – условие герметичности выполнено. =, (3.71) =0,0125 рад < =0,013 рад – условие герметичности выполнено. Окончательно принимаем фланцы: Фланец 4-3800-09Г2С ГОСТ 28759.2-90. Фланец 5-3800-09Г2С ГОСТ 28759.2-90. 3.4 Расчет опоры аппарата Определим нагрузку пустого аппарата на опору по формуле: (3.74) где Mап – масса пустого аппарата ; (3.75) где Мк, Мдн, Мкр, Мар – соответственно массы корпуса, днища, крышки и арматуры. 1,05 – коэффициент, учитывающий массу неучтенных устройств (люков, штуцеров и т. п.). (3.76) где ρ – плотность материала корпуса ρ=7850кг/м3; (3.77) где F – площадь внутренней поверхности эллиптического днища (крышки) F=16,37 м2 [табл. 16.4, 4] Массу арматуры примем равной Мар= 500 кг Тогда масса пустого аппарата: Определим нагрузку аппарата на опоры во время гидравлических испытаний по формуле: (3.78) где Мв – масса загруженной в аппарат воды (3.79) где V – объем аппарата; ρ – плотность воды (ρ=998 кг/м3). (3.80) Исходя из Qmax=Qап и Qmin=Qап по таблицам 14.9, 14.10, и 14.11 [4] выбираем циллиндрическую опору 3-1200-63-32-1200 (рис. 3.4) согласно ОСТ 26-467-78 со следующими основными размерами: Таблица 3.2 – Основные размеры цилиндрической опоры D1=4160 мм; s4³0,5s2=12 мм D2=3600 мм; d=70 мм; DБ=4020 мм; d1=100 мм; s2=25 мм; d2=42 мм; s1=10 мм; dБ=36 мм (М36); s3=25 мм; zБ=24 шт.; 4. Монтаж и ремонт аппарата 4.1 Размещение технологического оборудования на открытых площадках следует проектировать во всех случаях, когда позволяют климатические условия эксплуатации технологического оборудования. Компоновка оборудования на открытых площадках сокращает капитальные затраты на строительство, уменьшает загазованность и влияние тепловыделений, снижает взрыво- и пожароопасность. Установка аппаратуры на открытых площадках создает также предпосылки для укрупнения агрегатов, позволяет во многих случаях отказываться от деления на части (царги) колонной аппаратуры и условия монтажа оборудования. Абсорбер, как правило, устанавливают на открытой площадке на разных отметках от земли (на фундаментах, железобетонных постаментах, металлических этажерках). Качество работы абсорбера зависит от точности монтажа как корпуса, так и внутренних устройств. Неправильный монтаж может привести к заметному нарушению устойчивости аппарата, превышению по сравнению с расчетными нагрузок на фундаменты, фундаментные болты и сам корпус. Способы производства такелажных работ при монтаже оборудования на различных отметках от земли. Абсорбер должен поставляться на монтажную площадку в максимально готовом виде. Если перевозка полностью собранного аппарата не представляется возможной, он поставляется максимально крупными блоками или отдельными деталями. Во всех случаях завод-изготовитель до отправки на монтажный участок должен произвести контрольную сборку аппарата, нанести на все сопряжения сборочные оси и контрольные риски. В зависимости от грузоподъемности имеющихся подъемных приспособлений на монтажной площадке производят сборку аппарата из деталей и блоков или укрупнение блоков. Если аппарат можно поднять на фундамент полностью в собранном виде, то после сборки в горизонтальном положении к нему приваривают все обслуживающие металлоконструкции (площадки; лестницы, иногда лестничные клетки), устанавливают запорную арматуру и трубопроводную обвязку и наносят теплоизоляцию, для выполнения перечисленных работ колонны несколько приподнимают и укладывают на опоры (козлы), изготовленные из профильной стали или труб. В некоторых случаях представляется возможным до подъема и установки аппарата на фундамент произвести также футеровку стенок. Трубопроводная обвязка и металлоконструкции, поднимаемые вместе с аппаратом, должны быть жестко соединены с ним. Если рабочим проектом такая жесткость не обеспечена, при монтаже предусматривают временные хомуты, пояса, кронштейны, которые после установки аппарата в проектное положение снимаются. Согласно инструкции, аппарат поднимают на фундамент после опрессовки и спуска из него опрессовочной жидкости. При подъеме отдельных блоков в зависимости от выбранного способа монтажа разрабатывают конкретную технологию производства работ, предусматривающую максимальное снижение объема работ, проводимых на высоких отметках. Отдельные составные части крупногабаритного абсорбера доставляют на сборочную площадку, которую следует расположить как можно ближе к тому месту, где в соответствии с проектом должен быть установлен собранный аппарат. Сборочная площадка оснащается стендами, кантователями, сварочными автоматами, подъемно-транспортными механизмами. Здесь производят сборку аппарата из готовых блоков или сборку крупных блоков из узлов или деталей. Как уже говорилось, абсорбер собирают в горизонтальном положении. для этого отдельные блоки (части цилиндра) укладывают па сборочные стенды с вращающимися катками или на шпалы с ограничительными уголками— упорами . Число опор под каждой стыкуемой частью выбирают в зависимости от веса и сечения аппарата. Обычно расстояние между опорами не превышает 5 м. Стыкуемые части аппарата подтягивают друг к другу трубоукладчиками или тракторами. Для совпадения стыков по всему периметру к кромкам одной из стыкуемых частей приваривают направляющие планки , которые после прихватки стыка короткими сварными швами срезают газокислородной резкой. Подобные направляющие планки используют и при установке одного блока на другой в вертикальном положении (при монтаже блоками). Стыковку производят строго по заводским контрольным рискам или кернам на корпусах, которые тщательно совмещают, а также по маркировке на деталях. Отклонения размеров стыкуемых участков должны быть в пределах допустимых норм: смещение кромок в кольцевых швах должно быть не более 10% от толщины листа аппарата, а в случае двухслойной стали оно не должно превышать толщину плакирующего слоя; Подгонку стыков, например местным подтягиванием, раздачей, надсадкой, производят с помощью инструментов и приспособлений, применяемых на машиностроительных заводах. То же самое относится к технологии сварки стыков и деталей, а также к сборке крупных блоков и обечаек из отдельных свальцованных листов. Тщательно контролируются зазоры в свариваемых стыках, которые независимо от толщины листов обечаек должны находиться в пределах 2 - 4 мм. Перед окончательной сваркой собранные на прихватных стыках аппараты сдаются по акту заказчику. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Опрессовка с целью проверки прочности и плотности аппарата производится на пробное давление, величина которого устанавливается в зависимости от рабочего давления и указывается в паспорте или технологической карте. Наиболее распространена гидравлическая опрессовка, которая заключается в следующем. В колонну нагнетают воду при открытом на самой верхней точке аппарата воздушнике. Появление воды в воздушнике свидетельствует о заполнении колонны. Закрыв воздушник, в колонне медленно повышают давление, пока оно не достигнет величины опрессовочного давления. При таком давлении аппарат выдерживают в течение 5 мин, после чего давление медленно снижают до рабочего и приступают к осмотру корпуса, одновременно обстукивая сварные швы молотком весом 0,5-1,5 кгс. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1.Кольман – Иванов Э.Э., Гусев Ю.И., Карасев И.Н. Конструирование и расчёт машин химических производст. – М.: Машиностроение, 1985.- 408 с., ил. 2. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по конструированию.- М.: Машиностроение, 1972.- 272 с., ил. 3.Поникаров И.И., Перелыгин О.А., Доронин В.Н. Машины и аппараты химических производств. – М.: машиностроение, 1989. – 368 с. 4.Доманский И. В., Исаков В. П., Островский Г. Н., Машины и аппараты химических производств. Примеры и задачи.–Л.: Машиностроение, Ленинградское отд- ние, 1982.-384 с., ил. 5. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.Учебное пособие для вузов / Под ред. П.Р. Романкова. – 9-е изд. перераб.и росш. Л.: Химия.-1981.-650. 6. Лащинский А.А.Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник.: Ленинградское отд- ние: Машиностроение. – 1981. – 382 с. 7. Ермаков В.И. и др. Ремонт и монтаж химического оборудования . – Л.: Химия, 1981. 8.Фарамазов С.А. Ремонт и монтаж оборудования химических и нефтеперерабатывающих заводов. – М.: Химия, 1971. 9.Молоканов Ю.К., Харас З. Б. Монтаж оборудования пред-приятий химической и нефтехимической промышленности Химия, 1973.- 300 с. 10. Кузнецов А.А., Судаков Е.Н., Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. – М.: Химия, 1983 – 224с., ил.

Похожие:

	Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц – 22, источников – 8, рисунков – 9, таблиц – 1		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовая работа содержит: страниц – 20, источников – 8, рисунков – 7, таблиц – 2
	Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –19, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –20, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2
	Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2		Реферат Дипломный проект : страниц 117, рисунков 7, таблиц 28, источников 15 В дипломном проекте решается важная техническая задача – модернизация ректификационной колонны
	Реферат Пояснительная записка к кп содержит 29 страниц, 18 рисунков,... Информационно-программный комплекс, информационная система, база данных, арм, даталогическое проектирование, автоматизация, директор,...		Реферат в работе изложены теоретические вопросы, проведен анализ... Работа содержит 69 страниц, 15 рисунков, 11 таблиц, 18 приложений, 48 источников
	Дипломная работа содержит 6 разделов, в которых рассмотрены: анализ... Пояснительная записка дипломной работы состоит из 101 листа, содержит 12 рисунков и 5 таблиц		Реферат Отчет: страниц 30; рисунков 14; таблиц 5 Тема: вопрос 1 Токарно-винторезные... Объектами исследования в первом вопросе являются токарно-винторезные станки любой модификации
	Реферата См также №41 Сср. Изучение запасов природного газа было связано только с разведкой нефти. Промышленные запасы природного газа в 1940 г составляли...		Пояснительная записка: 77 листов машинописного текста, рисунков 18,... Эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, кондуктометрический датчик с капиллярным микроотверстием, электроды, электролит, разведения, двухуровневый...
	Когда закончится нефть и газ на планете? Начиная с января 2009 г. (украинского "газового фарса"), тема природного газа не сходит со страниц газет и сайтов, регулярно (практически...		Отчет изложен на 15 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц... Объект исследования – вода после фильтрации системой очистки воды «Золотая Формула zf-2» (ту 3697-001-96144318-2008) производства...
	Рабочая программа учебной дисциплины «технология химической переработки... «Оборудование нефтегазопереработки», основ технологии нефтегазопереработки и машин для переработки нефти и газа. Эти знания служат...		Отчет о научно-исследовательской работе Всего 85 с., 24 рисунков (7 граф., 3 черт.), 12 таблиц, 50 источников, 2 приложения