Характеристика основных факторов и методов мотивации персонала, и установление их влияния на работу коллектива отдельного предприятия (стр. 7 из 15)
где Gпэ = 6,85 кг/с – секундная производительность по полиэтилену;
Cпэ = 2,01 кДж/кг•град – теплоемкость порошка полиэтилена [9];
tпэ – температура выгружаемого порошка полиэтилена
Q2 = 6,85•2,01•373 = 5135,65 кДж/с.
Количество тепла, уносимое с циркуляционным газом, также определяется формулой:
Q3 =∑Gi•Ci•tЦГ ,
где Gi - секундный расход газов, входящих в циркуляционный газ:
Gэт = 65,50 кг/с – секундный расход этилена;
Gбут = 1,597 кг/с – секундный расход бутена-1;
Ci – теплоемкость газов:
Сэт = 1,92 кДж/кг•град – этилена;
Сбут = 1,90 кДж/кг•град – бутена-1;
tЦГ = 378 К – температура циркуляционного газа при выходе из реактора.
Количество тепла, уносимое с этиленом:
Q3 эт = 65,497• 1,92 •378 = 47535,21 кДж/с,
с бутеном:
Q3 бут-1 = 1,60• 1,90• 378 = 1149,12 кДж/с
Всего газом уносится:
Q3 = Q3 эт + Q3 бут-1 = 48684,33 кДж/с.
Полученные данные подставим в уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2 +Q3 – 0,97Q4
Q1 = 5135,65 + 48684,33 – 0,97• 2363,25 = 51527,63 кДж/с,
что подтверждает выполнение равенства.
Правильность выполнение теплового баланса подтверждается результатами таблицы теплового баланса
Таблица 2.6
Сводная таблица теплового баланса
| Приход | Расход | ||
| Наименование тепловых потоков | Количество, кДж/с | Наименование тепловых потоков | Количество, кДж/с |
| Тепло с циркуляционным газом | 51527,63 | Тепло с полимером | 5135,65 |
| Тепловой эффект реакции | 2363,25 | Тепло с циркуляционным газом | 48684,33 |
| Потери тепла | 70,9 | ||
| Итого: | 53890,88 | Итого: | 53890,88 |
Тепловой расчет теплообменника
Исходные данные к расчету:
t1= 373К – температура воде на входе в теплообменник;
t2 – температура на выходе из теплообменника;
t3 = 293К – температура умягченной воды в нормальных условиях;
дст = 3 мм – толщина стенки трубки;
лст = 17,5 Вт/(м•К) – коэффициент теплопроводности трубок.
Рассчитаем температуру циркуляционного газа:
Коэффициент теплопередачи:
,где б1 – коэффициент теплоотдачи от этилена стенкам, Вт/(м2•К)
б2 – коэффициент теплоотдачи от стенок воде, Вт/(м2•К).
Определение режима течения воды осуществляем по формуле:
,где d1= 0,025 м – наружный диаметр трубы;
н1 = 1 м/сек – скорость воды;
с1 = 998 кг/м3 –плотность воды;
м1 = 1,005•10-3 Па•с – вязкость воды при 200С.
Значение Re > 10000, значит критерий Nu определяем по формуле:
,Где El = 1,18 – поправочный коэффициент;
Pr – критерий Прандтля.
Для нагревающихся жидкостей:
где СР = 4,19 кДж/(кг•К) – удельная теплоемкость воды при 200С;
лВ = 59,9•10-2 Вт/(м•К) – коэффициент теплопроводности воды при 200С;
Определяем режим течения этилена:
,где d2= 0,019 м – внутренний диаметр трубы;
н2 = 10 м/сек – скорость газа;
с2 = 1,26 кг/м3 –плотность этилена при 1000С;
м2 = 0,013•10-3 Па•с – вязкость этилена при 1000С.
Значение Re > 10000, то:
,где El =1,1 – поправочный коэффициент;
0,028 – атомность этилена.
лЭТ = 0,267 Вт/(м2•К) – коэффициент теплопроводности этилена.
Вт/(м2•К)3. Определяем расчетную площадь поверхности теплопередачи [8]:
где Q – тепловая нагрузка, кДж/час;
q – удельный тепловой поток, кДж/(м2•час).
q = К•∆ТСР,
где
- средняя разность температур∆ТБ = t1 –t3 = 373 – 293 = 80К
∆ТМ = t2 –t3 = 363 – 293 = 70К
Тогда
q = 781,25•75 = 5,86•104 кДж/(м2•час)
Q = Q1•3600 = 51527,63• 3600 = 18,5•107 кДж/час,
Требуемая поверхность теплообмена – 384 м2.
Выбираем холодильник циркуляционного газа одноходовой кожухотрубчатого типа:
Длина – 18205 мм;
Диаметр – 1981 мм;
Температура до 200 0С;
Давление трубное – 3,1 МПа;
Давление межтрубное – 0,8 МПа;
Поверхность теплообмена 3500м2.
2.8 Механический расчет [10]
Цель расчета - определить толщину стенки аппарата.
Исходные данные [9]
Рабочее давление Р=19,0кгс/см2
Рабочая температура
Среда: этилен, полиэтилен, водород.
Материал основных частей А52FP1
Для удобства расчета разделяем аппарат на части;
2.8.1 Расчет обечайки
Толщина стенки обечайки определяется по формуле
S=Sp+c;
S – толщина стенки обечайки;
Sp- расчетная толщина стенки обечайки;
с =2мм – прибавка на коррозию;
Расчетная толщина стенки обечайки определяется по формуле
;Р =186,2*104Па – рабочее давление;
D=4420мм – внутренней диаметр обечайки;
=20978,6*104 Па – допустимое напряжение при расчетной температуре;цр=0,95 – расчетный коэффициент прочности сварного шва;
мм;S = 20.75+2=22.75мм;
Допустимое внутреннее избыточное давление рассчитывается по формуле (2.28).
;
-допустимое внутреннее избыточное давление; 
Па;2.8.2 Расчет эллиптического днища
Толщина стенки эллиптического днища определяется по формуле
S1=S1p+c;
S1 – толщина стенки эллиптического днища;
S1p- расчетная толщина стенки эллиптического днища;
Расчетная толщина стенки эллиптического днища рассчитывается по формуле
;R=3473мм – радиус кривизны в вершине днища;
мм;S1=16,26+2=18,26мм;
Допустимое внутреннее избыточное давление определяем по формуле
;-допустимое внутреннее избыточное давление; 
Па;2.8.3 Расчет полусферического днища
Толщина стенки полусферического днища находится по формуле
S2=S2p+c;
S2 – толщина стенки полусферического днища;
S2p- расчетная толщина стенки полусферического днища;
Расчетная толщина стенки полусферического днища определяется по формуле
;R=0,5D=3658мм – радиус кривизны в вершине днища;
мм;S2=17,13+2=19,13мм;
Допустимое внутреннее избыточное давление находим по формуле
; -допустимое внутреннее избыточное давление; 
Па;2.8.4 Расчет конической обечайки
Расчет гладкой конической обечайки без тороидального перехода определяем по формуле
Dk=D-1.4a1Sinб;
S=18,6мм – толщина стенки конической обечайки;
D=6420мм – диаметр;
б – угол наклона стенки конической обечайки к стенки цилиндрической обечайки.
б=9,53°;
Определяем расчетную длину переходной части по формуле
; 
;Dк=6420-1,4*229,67*0,17=6365,34мм
Допустимое внутреннее избыточное давление находим по формуле
; 
Па;2.9 Энерготехнологические ресурсы
Расход энерготехнологических ресурсов для производства полиэтилена марки 276 представлен в таблице 2.7.