Р=(2 δпр*Υ*Рпр (2*126*0,65*(14-2)*10-3)//(3+(14-2)*10-3)=0,652;
Толщина стенки при пробном давлении, м:
S2пр=(Рпр*Д)/(2 δпр*Υ*Рпр)==(0,9*3)/(2*227*0,65*0,9)=9*10-3;
Расчет толщины эллиптического днища рубашки , работающего под внутренним давлением.
Расчетная толщина днища,м:
S4R=(P*R)/( 2 δ*Υ*0.5Р)=(0.6*3)/(2*0.65*126*0.5*0.6)=11*10-3;
Принятая толщина днища, м:
S=(11+2)*10-3=13*10-3;
Допускаемое давление, МПа:
Р=(2(S4-C)*δ*Υ)/(R+0,5(S4-C))=(2(16-2)*10-3*0,65*126)/
/(3+0,5(16-2)*10-3)=0,76;
Толщина стенки при пробном давлении, м:
S4R=(Рпр*R)/(2δ*Υ-0.5Рпр)+С=(0,9*3)/(2*0,65*227-0,5*0,9)=9,1*10-3
Расчет мешалки
Определим диаметр якорной мешалки:
Dм=2600/3=866мм
Выбираем стандартный диаметр мешалки
DМ=900мм
Определим диаметр вала:
DВ=C*DМ=0,117*900=125мм
Выбираем стандартный диаметр вала 130мм.
Определим частоту вращения мешалки, n
n=ώ/π*DМ=8/3,14*0,9=2,83с-1
где, ώ-окружная скорость мешалки ώ=8м/с
Принимаем частоту вращения n=3,33с-1.
Предельно допустимую глубину воронки определяют по формуле:
Hпр=HЖ-H=3,04-0,72=2,32м H=0,9*0,8=0,72.
Определяем мощность привода мешалки по формуле.
NЭ=Rж*Rn*Σ*Ri*N*Nуп/n;
RЖ- коэффициент высоты уровня жидкости в аппарате.
Rn- коэффициент для аппаратов без перегородки равный 1,25.
Ri-коэффициент учитывающий в сосуде внутренние устройства равный 0,5.
N-мощность, затрачиваемая на перемещение жидкости.
Nn-мощность, затрачиваемая на преодоление трения в уплотнениях вала мешалки.
η-КПД привода мешалки равный 0,85-0,9.
RЖ= (НЖ/Д)0,5=(3,04/2,6)0,5=1,08.
N=Кn*n3*ρi*DМ=1,75*3,333*959*0,95=36,5кВт.
где Кn- мощность для перемешивания из графика Кn=f(Re).
ρi-плотность реакционной массы.
Определим критерий Рейнольдса:
Re=τ*n*DМ/μ=959*3,33*0,9/800*10-3=3233
Для якорной мешалки Кn равен 1,75
NЭ=1,08*1,25*0,5*36,5*1,15/0,85=29,89кВт
Примем мощность потребления якорной мешалки 30кВт.
Таблица 2.8.1- Устройство и характеристика основного оборудования
наименованиеоборудования( тип, наименованиеаппарата, назначение) | № позициипо схеме,индекс(заполняется понеобходимости) | количествоштук | материал | методызащиты металловоборудованияот коррозии( заполняется понеобходимости) | техническая характеристика |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1.Цистерна для ЭХГ | III | 2 | Сталь | Сталь футерованнаякислотно-упорная | Объем-25 м3,диаметр-200мм,длина цилиндрической части-6000мм,рабочее атмосферное давление-6кгс/см2 |
2.Аппарат для ЭХГ | II | 1 | Сб 08СП ГОСТ 1050-78 | Эмалированнаяемкость | Объем-16м3,высота-4210±35,рабочее давление- атмосферное и расчетное давление-6 кгс/см2, диаметр-2600мм |
3.Центробежныйнасос для перекачки ЭХГ | 2а | 1 | Комбинированная | Тип электродвигателяХ 45131-Г-О-УКЛ-4,марки ВАО52-2-4-3,мощность-6.2кВт, число оборотов 2900об/мин,производитель-ность- 10-25 м3/час | |
4.Центробежный насос для подачи формаля | 36 | I | Марка электро-двигателя КО-II-2,мощность-8 кВт,число оборотов-2900 об/мин, полный напор-57м водного столба, производитель-ность-10-25 м3/час | ||
5.Дозер длясернойкислоты | 7 | 1 | Эмаль | Стальнойэмалированный | Объем-1.25м3,длина-860 мм,диаметр-1200мм,давление рабочее-массивное, давление расчетное-3 кгс/см2 |
6.Реактор длясинтеза формаля-сырца | 8 I-II | 4 | Cталь, эмаль | Эмалированный | Объем-25м3,высота-7930±75мм, диаметр-2800мм,рабочее давление в корпусе-6кгс/см2,рабочее давление в рубашке-4кгс/см2, рабочая температура в рубашке-170ºС, рабочая температура в корпусе-100ºС, тип электродвигателяВ 180 М8В 3Т4,мощность-15кВт, частота вращения вала мешалки-100 об/мин |
7.Гидрозатвор | 10II | 1 | Ст 08 | Емкость-160 л,диаметр-600мм,высота-600мм,давление рабочее-атмосферное | |
8.Гидрозатвор | 5 | 1 | СКЛ-4 | Вместимость-0.2м3,диаметр-640мм,высота-641мм,давление рабочее-атмосферное | |
9.Сборник дляЭХГ | 190у | 1 | СТО 8 | Объем-2.5м3,диаметр-1400мм,длина-1870 мм,давление расчетное-3 кгс/см2 | |
10.Сборник дляЭХГ | 190уI | I | KI8H 10T | Объем-1.6м3,диаметр-1400мм,длина-1923 мм,давление расчетное- 3 кгс/см2 | |
11.Цистерна для формаля | 161II,y | 2 | Эмаль | 16 ГС | Емкость-50м3,диаметр-300мм,длина цилиндрической части-800 мм,расчетное давление-6.0 кгс/см2,рабочее давление- атмосферное |
12.Аппарат длясерной кислоты | 69I | 1 | Сталь эмалированная | Объем-4.0 м3,давление расчетное-3.0 кгс/см2,давление рабочее-2.5 кгс/см2,диаметр-1600мм,высота-2400 мм | |
13.Аппарат длясерной кислоты | 69II | 1 | CT 3 | Объем-0.63 м3,давление расчетное-3 кгс/см2,давление рабочее-0.5 кгс/см2,диаметр-800мм,высота-1820мм | |
14.Конденсатордля конденсации паров ЭХГ | 16 у,уI | 2 | Углегравитовый | Кожухооболочный,число облоков-10,поверхность теплообмена-40 м,размер облака-700*350 мм,количество вертикальных отверстий-208, горизонтальных-206,диаметр отвертий-18 мм,расчетное давление-3 кгс/см2вакуум, рабочее давление-0.7 кгс/см2 вакуум | |
15.Аппарат дляразбавления | II I,II | 2 | Сталь | Оъем-50 м3,длина-6800±70 мм,диаметр-3200 мм,рабочее давление-2.5 кгс/см2,давление расчетное-6 кгс/см2снабжена воздушкой | |
16.Реактор дляприготовленияшихты | 35у-уII | 3 | Сталь | Эмалированный | Объем-6300 л,высота-4950 мм,диаметр-2000 мм,давление рабочее- атмосферное,давление расчетное-4.5 кгс/см2,электродвигательВАО 51-4,мощность-75кВт,напряжение-380 В,число оборотов-1460 об/мин, давление рабочее -атмосферное |
17.Емкость дляЭХГ | IIII | 1 | Сталь | Оъем-50 м3,длина-11325 мм,диаметр-2400 мм,высота-3241 мм,рабочее давление-7.35 кгс/см2,давление расчетное-7.35 кгс/см2 | |
18.Вакуум-насос | 112 II | 1 | Сборный | Водокальцевой производитель-720 л/мин, напор-90%, номинальное абсолютное давление-10 кВа,абсолютное давление-2.6 кВа | |
19.Циклотрон | 45 | 1 |
Описание и принцип действия основного оборудования
Аппарат с мешалкой предназначен для физико-химических процессов под вакуумом и давлением. Номинальный объем аппарата – 25,0 м3. Коэффициент заполнения – 0,75. Среда в корпусе – органические и неорганические кислоты. Теплоноситель в рубашке вода, водяной пар и другие не коррозионные жидкости. Площадь теплообмена – 35 м3.
Обогрев реакционной массы осуществляется путем подачи в рубашку аппарата пара с давлением 0,4 МПа
Приводом мешалки является мотор – редуктор МР1-315-26-100-Ф1П с электродвигателем В180М8, мощность 30 кВт.
Частота вращения вала мешалки – 100 об/мин. Тип мешалки – якорная. Загрузка параформальдегида осуществляется через люк. Разделение органического слоя от неорганического осуществляется по смотровому фонарю. Корпус аппарата покрыт противокоррозийной эмалью
Рис.2.8.1-Реактор для синтеза
5