Механический расчет состоит из проверки на прочность отдельных узлов и деталей и сводится к определению номинальных размеров (толщины стенок обечаек, фланцев, днищ и т.д.), которые должны обеспечить им необходимую долговечность.

Расчет толщины цилиндрических обечаек с учетом прибавок производится по формуле (6, с. 413):

, (35)

где s^/ - номинальная толщина стенки, мм;

- прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;

- прибавка для компенсации минусового допуска, мм;

- технологическая прибавка для компенсации утонения стенки при технологических операциях, мм.

Так как номинальную толщину стенки определяем по формуле (6, с. 413):

(36)

где - расчетное давление, МПа;

- внутренний диаметр абсорбера, мм;

- допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент прочности сварного шва.

Коэффициент прочности сварного шва j = 1,0 при контроле шва на длине 100% и j =0,9 при 50% -ном контроле длины шва.

Исполнительную толщину стенки выбирают из стандартного ряда толщин труб или листового проката. Фактическая толщина должна быть больше расчетной величины и обеспечивать также необходимую жесткость обечайки.

Минимальная толщина цилиндрических обечаек без прибавки на коррозию и эрозию зависит от их диаметра:

Таблица 2

(для стали 09Г2С при 20⁰С) (1, с. 394]

(при контроле шва на длине 100%)

Номинальная расчетная толщина стенки s^/ меньше минимальной толщины (таблица 2.), поэтому номинальную толщину принимаем равной 4мм, с учетом прибавок на коррозию и эрозию толщину стенки принимаем равной s=8мм.

Допускаемое давление в обечайке определим по формуле (6, с. 415):

, (37)

где - допускаемое напряжение, МПа;

- толщина цилиндрический обечайки, мм;

- внутренний диаметр абсорбера, мм;

- прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;

(для стали 09Г2С при 20⁰С) (1, с. 394)

Необходимую толщину эллиптических днищ вычисляют по уравнению (6, с. 453):

(38)

где - расчетное давление, МПа;

- допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент прочности сварного шва;

– максимальный радиус кривизны днища, мм.

- прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;

- прибавка для компенсации минусового допуска, мм;

- технологическая прибавка для компенсации утонения стенки при технологических операциях, мм.

Максимальный радиус кривизны днища определяется по формуле:

, (39)

где - внутренний диаметр абсорбера, мм;

H – высота днища, мм.

(6, c. 440)

Толщину эллиптического днища принимаем равной 8мм, исходя из условий соответствующих толщине обечайки.

Заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен и изучен процесс абсорбции с целью уменьшения концентрации паров этанола с 0,80 (мол.%) до 0,01 (мол.%) в инертном газе (азоте) с помощью воды. Основным аппаратом данного процесса является насадочный абсорбер с упорядоченными керамическими кольцами Рашига.

В результате расчетов были определены следующие параметры:

1) диаметр абсорбера – 1400мм;

2) высота насадок – 5м.

3) поверхность массопередачи – 1170м²

4) производительность колонны – 138,90кг/ч;

Список используемой литературы

1. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию/Под ред. Ю.И. Дытнерского, 3-е изд., стереотипное. – М: ООО ИД «Альянс», 2007 – 496с.

2. Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1966. – 768 с.

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд. 7-е, перераб. Изд-во «Химия», 1970, стр.624.

4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 784 с.

5. Кувшинский А.Г., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности»: Учеб. Пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1980. – 223 с.

6. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л.: Машиностроение, 1970. –752 с.

7. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие/ И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М. Островский и др. – Под общ. ред. В.Н. Соколова – Л.: Машиностроение, 1982. – 384 с.

8. Плановский А.Н., Гуревич Д.А. Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей.– М.: ГНТИ ХЛ, 1961. – 504 с.

9. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. – Киев: Наукова думка, 1987. – 830 с.

10. Казанская А.С., Скобло В.А. Расчеты химических равновесий. Сборник примеров и задач. – М.: Высшая школа, 1974. – 288 с.

11. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты: Методы расчета и основы конструирования. – М.: Химия, 1978. – 277 с.

12. Альперт Т.З. Основы проектирования химических установок: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1082. – 304 с.

13. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб. пособие. – М.: Химия, 1971. – 840 с.

14. Расчеты химико-технологических процессов: Учебное пособие/ под общей ред. И.П. Мухленова. – Л.: Химия, 1976. – 304 с.

15. Рейхсфельд В.О., Шеин В.С., Ермаков В.И. Реакционная аппаратура и машины заводов основного органического синтеза и синтетического каучука: Учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. – Л.: Химия, 1985. – 264 с.