 |
Методические рекомендации по этапам
|
|
|
|
ПРОЕКТИРОВАНИЯ С УКАЗАНИЕМ СОДЕРЖАНИЯ КАЖДОГО
РАЗДЕЛА РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Введение
Во введении кратко отражаются роль и перспективыразвития нефтехимической промышленности, роль технологическогопроцесса и назначение проектируемой установки. Задачи дальнейшего совершенствования химического машиностроения. Основные направления в области интенсификации нефтехимических производственных процессов. Успехи в разработке и создании новых интенсивных процессов, роли обновления средств технического оснащенияи внедрения современного оборудования и технологий в выпуске продукции, ориентированной на рыночный спрос и. конкретные требования потребителей.
Тема курсового проекта должна быть увязана с этими направлениями и задачами, а сам разработанныйпроект способствовать решению поставленных задач. Объем введения не должен превышать двух листов.
Материалы, необходимые для раздела «Введение»:
Журналы «Химическое и нефтяное машиностроение», «Химическая промышленность», информационные бюллетени НИИ ТЭХИМ, "Вестник топливно- энергетического комплекса", «Нефтепереработка и нефтехимия»
Специальная литература для заданного технологического процесса, аппарата.
Физические основы процесса
В этом разделе излагают физическую сущность технологического процесса, описывают механизм его протекания, производят анализ влияния на течение процесса и его результаты таких факторов, как температура, давление, время протекания процесса, соотношение поступающих исходных веществ и полученных и т.п. Изложение физических основ процесса должно быть подробным, ясным и включать в себя следующие вопросы:
|
|
|
- назначение процесса, его применение;
условия протекания процесса: давление, температура, концентрация;
кинетика процесса; при изложении данного вопроса необходимо указать зависимость физических и гидродинамических факторов, влияющих на скорость протекания процессов тепло- или массопередачи, или гидромеханических процессов.
Этот раздел, как правило, снабжают графиками, диаграммами, таблицами зависимости параметров друг от друга [1-7].
Объем раздела составляет 2-3 листов.
Выбор, обоснование выбора конструкции аппарата
Обзор конструкций аппаратов приводится по литературным данным книгам, журнальным статьям и патентам. Необходимо описать принципы устройства аппаратов (машин) и для лучшего пояснения разницы между аппаратами различных видов следует привести эскизы конструкций с пояснительными надписями.
Для каждого типа аппаратов указать области предпочтительного применения, достоинства и недостатки конструкции, стоимость, основные показатели работы, такие как производительность, интенсивность, металлоемкость. КПД, коэффициент теплопередачи, удельный расход энергии и т.д.
Выбор типа аппарата должен быть обоснованным:, с учетом всей совокупности достоинств и недостатков сравниваемых аппаратов..
Экономическую эффективность выбора аппаратуры можно обосновать меньшей стоимостью аппаратов при одинаковой производительности, меньшими энергетическими затратами на единицу продукции за счет более высокого КПД или меньшего гидравлического сопротивления, меньшими затратами на обслуживание и ремонты или меньшей металлоемкостью. При выборе аппаратуры обязательно обращать внимание на соответствие ее нормам охраны труда, техники безопасности и охраны окружающей среды. [1 - 7, 12-16,31].
Объем раздела составляет: 5 - 6 листов.
Схема аппарата, его устройство, принцип действия
|
|
|
На отдельном листе пояснительной записки выполняется эскиз проектируемого аппарата. На эскизе буквенно-цифровым позиционным обозначением показывают элементы устройства аппарата, вход и выход продукта. При описании устройства аппарата использовать буквенно-цифровое позиционное обозначение, указанное на эскизе. При описании принципа действия аппарата
учитывается характер протекания процесса, перечисляют основные параметры (температуру, давление, соотношение компонентов и др. данные), режимы работы. [1 -7, 12 - 16].
Объем раздела составляет 2-3 листа.
Охрана труда и окружающей среды
В данном разделе курсового проекта, на основании учебной литературы предусматриваются основные технические и организационные мероприятия по охране труда и противопожарной защите. Этот раздел кратко отражает такие вопросы: безопасность труда, электробезопасность, основы пожарной безопасности.
Предусмотреть основные мероприятия по защите окружающей среды от вредных выбросов и сливов.
Основные литературные источники, с помощью которых можно раскрыть данный раздел:[8] с 265 - 289; [17] с 391 - 446; [29] с 22 - 236.
Объем раздела составляет 1-2 листа.
Материальный баланс
Главной целью выполнения материального баланса является определение соотношения исходных и полученных веществ. Материальный баланс основан на законах сохранения массы: масса введенных в процессе веществ должна равняться массе полученных продуктов По уравнениям материального баланса определяют недостающие исходные данные. На результатах материального баланса основаны все последующие тепловые технологические и конструктивные расчеты. Для удобства дальнейших расчетов материальный баланс необходимо пересчитать на секундную и реже на часовую производительность. Теоретические основы составления уравнений материального баланса и их решение рассмотрены в учебных пособиях. [1 - 10], в зависимости от сущности проектируемого технологического процесса.
- Тепловые процессы [ 1], с. 310 - 326; [2], с. 149. с. 213 - 247; [3], с. 265 - 275; [4], с. 44 - 49;[5], с. 60 - 63; [8]. с. 170 - 173; [9], с. 40 - 55; [10], с. 145 -
185;
- Выпарные установки [ 1 ],с. 377 - 382; [2]. с. 247 - 249; [3],с. 395-403; [4], с. 164- 167; [5]. с. 118 121; [8],с. 191 -200, [9], с. 186- 189: |10|. с 196-204;
|
|
|
-Абсорбция [ 1]. с. 437 - 438;[2], с 282 284; [3]. с. 469 -473; [4], с. 190 - 192; [5], с. 202 - 204. [6], с. 37 - 39; [8], с. 170 - 173; [9], с. 326 - 327,[10]. с.220 222'
- Ректификация [1]. с. 482 484, [2]. с 319 - 322; [3], 513-516с; [4]. с 225 228; [5]. с. 245 - 249; [8], с. 170 - 173, [9], с 351 - 353; [10], с. 220 - 222;
- Сушка [1]. с, 593 - 594. [2]. с. 423 - 426; [3], с 265 - 275;[4]. с. 292 -264; [5], с. 284-285; [8]с. 170 -173; [10], c. 294-300.
-Химические реакторы [30], [31]. с 247 – 249; [5], с. 180 - 183
Объем раздела составляет 1 - 3 листа
Тепловой баланс
Технологические процессы протекают при определенных температурах и требуют для своего поддержания подвода или отвода теплоты. Тепловое состояние аппарата определяют тепловым расчетом, целью которого, в зависимости от теплового режима работы, может быть:
-определение количества теплоты, подводимой к аппарату теплоносителем или отводимой от аппарата хладагентом;
-определение температуры предварительного подогрева одного из продуктов (.жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.);
- определение расхода одного из видов продуктов (жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.);
-уточнение температурного режима аппарата;
-определение потерь тепла в окружающую среду или толщины изоляции.
Часто при расчете теплового баланса потери тепла в окружающую среду принимают как долю от- общего прихода тепла.
Все расчеты при составлении теплового баланса выполняют в единицах СИ.
При выполнении теплового расчета тепловой поток, как правило, выражают в Ваттах (Вт) для непрерывных процессов, при этом расход вещества выражают в кг/с, кмоль/с, м3 /с. Допускается тепловой поток в кВт. Вуравнения теплового баланса расходы продукта, определенные из уравнений материального баланса.
Любая справочная величина, приводимая в расчете, должна быть обоснована: указан литературный источник, номер таблицы, страницы, номограммы или формулы, по которой она рассчитана
Значение величин теплоемкостей (в Дж/кг -К), энтальпии (Дж/кг), удельной теплоты конденсации (парообразования) (в Дж/кг) химических соединений приводятся в различной справочной литературе [2. 4. 6, 9, 17, 22-25].
Удельная иди объемная теплоемкости определяются с помощью формул пересчета:
|
|
|
| ; Дж(м3-К) |
удельная: 
; Дж(кг -К) объемная 
где с - массовая теплоемкость в кДж(кмоль-К);
М- молярная масса продукта, г/моль
22,4 - молярный объем, л/моль.
Теоретические основы составления уравнения теплового баланса и его решение рассмотрены в учебных пособиях [ 1 - 10], в зависимости от сущности проектируемого технологического процесса.
- Тепловые процессы [1]. с. 310 - 326; [2], с. 149. с 213 -247; [3], с. 265-275: [4], с. 44-49; [5]. с. 60 - 63; [81, с. 170 173; [9], с 40 - 55; [10], с. 145-
185;
- Выпарные установки [1]с. 377 - 382; [2 ], с. 247- 249; [3],с 395-403; [4], с. 164- 167;
[5], с. 118- 121; [8]. с. 191 200; [9], с. 186- 189; [10], с 196- 204:
- Абсорбция [1], с. 437 - 438; [2]. с. 282 284; [3]. С. 469 -173: [4]|, с 190 - 192; [5], с. 202 -204; [6], с. 37 - 39, [8] с 170 - 173; [9], с. 326 - 327; [10], с.220-222
- Ректификация [1], с. 482 - 484; [2]. с. 319 322; [3], 513 516с: [4] с. 225 - 228; [5], с. 245 - 249; [8], с. I 70 - 173; [9], с. 351 - 353; [10], с. 220 - 222;
- Сушка [ 1 ], с. 593 - 594, [2], с. 423 - 426. [3]. с. 265 - 275;
[4], с. 292-264: [5],с. 284 - 285; [8]. с 170- 173; [10], с. 294-300,
-Химические реакторы [30], [31]. с 250 - 249; [5], с. 183-18
Объем раздела составляет 1 - 2 листа.
Технологический расчет
Цель технологического расчета заключается в определении характерной величины (поверхность теплопередачи или объем) и его геометрических размеров (диаметр, высота, длина и т.д.). Для аппаратов поверхностного типа теплообменников, выпарных аппаратов., сушилок с наружным обогревом, поверхностных абсорберов с насадкой, конденсаторов - определяется поверхность; для аппаратов объемного типа - реакторов, скрубберов, контактных аппаратов, сушилок, кристаллизаторов - рассчитывается объем, а для полочных сорбционных аппаратов – число тарелок.
Исходными данными для технологического расчета служат материальные и тепловые балансы. Расчет производится по методикам, рассматриваем в течение изучения предмета. Во всех расчетах обязательно использование единиц СИ.
|
|
|
