РОЗРАХУНОК повітророзподільної установки
Зміст
Введення
. Опис схеми установки
. Технологічний розрахунок
.1 Розрахункова схема установки
.2 Дані для розрахунку
.3 Матеріальні та енергетичні баланси блоку розділення
.3.1 Тиску в колонах
.3.2 Визначення кількості переробляється повітря і частки продуктів розділення
.4 Матеріальні баланси установки і апаратів
.4.1 Рівняння матеріального балансу
.4.2 Матеріальний баланс нижньої колони
.5 Енергетичні баланси апаратів
.5.1 Охолоджувач азотної флегми
.5.2 Охолоджувач кубової рідини
.5.3 Охолоджувач рідкого кисню
.5.4 Енергетичний баланс установки
.5.5 Енергетичний баланс азотного ожіжітеля
.5.6 Енергетичний баланс фракційного ожіжітеля
.5.7 Енергетичний баланс фракційного теплообмінника
.5.8 Енергетичний баланс азотного теплообмінника
.5.9 Параметри повітря після дроселя
.5.10 Енергетичний баланс вузла ректифікації
.5.11 Параметри повітря на вході в нижню колону
.5.12 Енергобаланс нижньої колони
.6 Розрахунок процесу ректифікації
2.7 Визначення питомої витрати енергії
.7.1 Визначення продуктивності установки по умовному газу
.7.2 Визначення сумарної споживаної потужності
.7.3 Потужність, споживана електропідігрівачем
.7.4 Питомі витрати електроенергії на виробництво продуктів розділення
3. Проектний розрахунок теплообмінника основного
. Обгрунтування вибору матеріалів
. Прочностной розрахунок
Висновок
Список літератури
Введення
На сучасному етапі науково-технічного прогресу зростає потреба в продуктах кріогенної техніки. Розширюються області їх застосування в народному господарстві, і особливо зростає необхідність в продуктах розділення повітря: кисню, азоту, інертних газах. Щорічний приріст виробництва продуктів розділення повітря становить приблизно 12-15%. Основними споживачами кисню та азоту залишаються чорна та кольорова металургія, хімія, нафтопереробка, ракетна техніка.
У зв'язку з цим на сучасному рівні розвитку кріогенної техніки проблеми зниження витрат на виробництво продуктів розділення повітря, енерговитрат і матеріаломісткості, а також підвищення надійності установок слід розглядати як комплексну міжгалузеву проблему.
Все більшого поширення отримав метод забезпечення споживачів промисловими газами, що доставляються в рідкому стані, тому стає актуальним питання збільшення частки продуктів розділення, видобутих у вигляді рідини, а також їх зберігання і транспортування.
Все інтенсивніше розвивається виробництво продуктів розділення повітря в стислому газоподібному стані при тиску 0.5-20 МПа. Отримання стиснених газів дозволяє відмовитися від компресорів на стадії їх використання.
Великі зміни відбулися за останні роки в практиці розробки ВРУ, створені інформаційні системи на базі ЕОМ, розроблені уніфіковані вузли і апарати, впроваджені системи автоматизованого проектування.
1. Опис схеми установки
Установки цього типу призначені для одночасного отримання технічного кисню при тиску до 16.0 МПа і чистого азоту .
Через вузол теплообміну та очищення газу проходять 4 потоку: повітря під тиском (після компресора), кисень під тиском (після насоса), азот низького тиску і отбросной потік (фракція) низького тиску.
Схема (рис. 4.1) включає вузол теплообмінників-ожіжітеля 1 і 2 (азотний і киснево-фракційний), блок осушування і очищення повітря 3, вузол теплообмінників основних 4 і 5 (азотний і киснево-фракційний).
Повітря після повітряного компресора при тиску 4.0-7.0 Мпа надходить у азотний 1 і киснево-фракційний 2 теплообмінники-ожіжітеля, де охолоджується до температури 278-281 К. Далі повітря проходить влагоотделитель і надходить у блок очищення 3 , де з нього віддаляються залишки вологи, діоксид вуглецю і вуглеводні.
Очищене повітря направляється в азотний 4 і киснево-фракційний 5 основні теплообмінники. У середній частині теплообмінника 4 повітря розділяється на дві частини: одна частина відбирається на повітряний детандер 6, а іншої повітря охолоджується в нижній зоні теплообмінника, змішується з потоком повітря після киснево-фракційного основного теплообмінника 5, дросселируется і надходить у вузол ректифікації.
