им, третім, четвертим шаром:
, 5R=0,5 · 4,36=2,18 м.
Простір під першим, другим, третім, четвертим шаром:
/4R=1/4 · 4,36=1,09 м.
Звідси загальна висота апарату:
, 18 · 4 + 1,09 · 4 + 1,86=15 м.
Гідравлічний опір шарів контактної маси визначаємо з рівняння:
, (36)
де А =500 - для маси БАВ з гранулами 5 мм [1];
w - швидкість газу при середній температурі в першому шарі;
м/с (37)
? - щільність газу при середній температурі в першому шарі;
. (38)
Аналогічно розраховуємо,,:
=754,09 Па;
=625,35 Па;
=974,81 Па.
Загальний опір контактної маси:
=1066,77 + 754,09 + 625,35 + 974,81=3421,02 Па.
Прийняті в даному розрахунку температура газу на вході в кожен шар і ступінь перетворення як після кожного шару, так і після кожної ділянки, встановлені шляхом попередніх розрахунків таким чином, щоб загальний час контакту для всього контактного апарату наближалося до мінімального значення.
7.2 Теплотехнічний розрахунок
В якості теплотехнічного розрахунку розрахуємо теплообмінник між першим і другим шаром - пароперегрівач.
Величина максимальної теплообмінної поверхні:
, (39)
де Q - кількість тепла, відведений у теплообмінник (з теплового балансу), Вт;
k - орієнтовне значення коефіцієнта теплопередачі, Вт/(м2 · К );
k =10 Вт/(м2 · К ) [6];
? t ср - середня різниця температур, К ; ? t ср=180? С.
м2.
Так як у схемі дві пароперегрівача, то величина максимальної теплообмінної поверхні для одного теплообмінника 1094,78м2.
7.3 Прочностной розрахунок
У розрахунками міцності розраховуємо товщини обичайки.
Визначаємо допустима напруга для матеріалу:
[? ] =? ·? * (40)
де? - коефіцієнт; ?=1 [1].
? * - Нормативне допустиме напруження при 50 lt; t розр lt; 100 0 С, МПа (сталь марки Ст3сп); ? *=133МПа
[? ]=1 · 134=134 МПа
Товщину обичайок визначають відповідно до ГОСТ 14292-80.
Визначимо виконавчу товщину тонкостінної гладкою циліндричної обичайки, навантаженої внутрішнім надлишковим тиском
(41)
де P - надлишковий тиск в колоні, МПа;
P=
?- Коефіцієнт міцності зварних швів; ?=1;
С - надбавка до розрахункових толщинам елементів,
С=С1 + С2 + С3 (42)
Так як С2 і С3 невеликі, то їх не враховують, набагато істотніше прибавка С1 для компенсації корозії або ерозії елементів посудини або апарата. Тоді:
С=С1=П · Т а (43)
де П - швидкість корозії або ерозії; П=0,1 мм/рік;
Та - термін служби апарату, Та=10лет.
С=0,1 · 10=1мм
мм
Ця формула застосовна при наступній умові: для труб і обичайок D? 200мм повинна дотримуватися умова:
(44)
Приймаються товщину стінок обичайок рівний 5 мм.
8. Підбір обладнання
8.1 Розрахунок теплообмінника
Розраховуємо теплообмінник після першого шару.
F max=1094,78м 2 (з теплотехнічного розрахунку)
Підбираємо теплообмінний апарат:
Кількість труб 25х2 мм, що забезпечують об'ємний витрата:
n =, (45)
де V - витрата газу на другий шар; V =123370,2нм3/год (з матеріального балансу);
- фіктивна швидкість газу, м/с;
n == 1184,34
Умовою n lt; 1184,34 і F lt; 1094,78м2 задовольняє [6] теплообмінний апарат двоходовий діаметром 3600мм з числом труб на один хід трубного простору n=3 249.
Значить приймаємо по ГОСТ 15118- 79 двоходовий теплообмінний апарат типу КН з наступними характеристиками: діаметр труб d=25х2 мм; внутрішній діаметр кожуха D=3600мм; число труб обшее - 3249; довжина труб L=6м; поверхню теплообміну F=1 530 м 2.
. 2 Розрахунок абсорбера
Розраховуємо проміжний моногідрат абсорбер.
Вибираємо наведену швидкість газу (при н.у) 0,7 м/м і визначаємо необхідну площу поперечного перерізу абсорбера:
? 50м2.
Приймаємо абсорбер діаметром 8 м, п...
