20

Тюменский государственный нефтегазовый университет.

Тобольский индустриальный институт.

Кафедра «Машин и технологического оборудования».

ЗАДАНИЕ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ № ______

Студент Шайхутдинов Р.С Курс 5 Группа МХПз-07

Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый конденсатор- дефлегматор для конденсации паров, уходящих с верха колонны по следующим основным данным:

1. Производительность 18 т/ час

2. Состав смеси пентан-гексан

3. Содержание легколетучего компонента в парах 97 % масс

4. Охлаждающая среда- вода технологическая, tн=25 , tк=38

5. Давление при входе в аппарат 2,8 атм.

6. Конечная температура продукта t концу смеси = t нач

7. Начальную температуру продукта - рассчитать.

Представить следующие материалы: Расчетно - пояснительнай записка

1. Оглавление.

2. Введение.

3. Описание схемы с выбором КИП и узлов автоматики.

4. Технологический расчет.

5. Тепловой расчет.

6. Расчет внутреннего диаметра основных трубопроводов и штуцеров.

7. Эскизы и графики к тексту.

8. Использованная литература.

Графические материалы.

Лист №1

1.Технологическая схема с нанесением всех аппаратов, вспомогательного оборудования, основных трубопроводов, контрольно- измерительной аппаратуры (формат А-3)

Лист №2

2. Чертеж аппарата в масштабе (формат А-1)

Руковобитель проекта Казакова Т.М.

Зав. Кафедрой Пескишев Б.К.

« » 2012г.

Оглавление

стр.

Введение 4

1. Описание технологической схемы с выбором КИП и узлов

автоматики 5

2. Технологический расчет 7

   1. Построение диаграммы фазового равновесия 7

   2. Определение начальной температуры продукта 8

   3. Определение температурного режима и 8

   4. Расчет физико-химических ивеличин теплоносителей 9

      1. Смеси углеводородов при = 56 9

      2. Физико- химические величины воды при = 31,5 10

   5. Тепловой расчет 10

   6. Приближенный расчет площади поверхности теплопередачи 11

   7. Уточенный расчет площади поверхности теплопередачи 12

   8. Расчет разности температур кожуха и труб 15

   9. Расчет внутренних диаметров штуцеров 16

      1. Расчет диаметров штуцеров межтрубного пространства 16

      2. Расчет диаметров штуцеров трубного пространства 17

   10. Материальный баланс 18

Литература 19

Введение.

Основными аппаратами на нефте- и газоперерабатывающих заводах являются ректификационные колонны, в которых осуществляется процесс ректификации.

При проведение процессов однократного испарения или однократной конденсации получают пар более богатый НКК, и жидкость более богатую ВКК, чем исходная система. Однако достаточно хорошая степень разделения в однократных процессах не достигается.

При осуществление многократного и постепенного испарения конденсации может быть обеспечено получение паровой или жидкой фазы с любой желаемой конденсацией. Однако выход такой паровой или жидкой фазы будет незначительным по сравнению с массой исходной смеси, то есть проблема будет решаться лишь качественно. Достаточно четкое разделение компонентов в целом не будет обеспечиваться, так как в ходе процесса будут получены значительные количества паровой или жидкой фаз, составы которых существенно отличаются от требуемых.

Как следует из теории массобменных процессов, при контакте неравновесных паровой и жидкой фаз, в результате которого протекают процессы массо и теплообмена, система достигает состояния равновесия. При этом происходит выравнивание температур и давлений в фазах и перераспределение компонентов между ними. Такой контакт называют идеальным, теоретическим.

Образованные в результате контакта паровой и жидкой фазы будут отличаться по составу от вступивших в контакт паровой и жидкой фаз. В итоге такого контакта паровая фаза, обогатится НКК, а жидкость ВКК, если жидкость, вступающая в контакт с парами, будет содержать больше НКК, чем жидкость, равновесная с этими парами. Если исходные пары и жидкость находились при одинаковом давлении, то для обеспечения этих условий требуется, чтобы температура вступающей в контакт жидкости была бы ниже температуры паров. После контакттирования температуры пара и жидкости выравниваются, так как система стремится к состоянию равновесия.

Производя многократное контактирование неравновесных потоков паровой и жидкой фаз, направляя после каждой ступени пары на смешение с жидкостью, более богатой НКК по сравнению с равновесной с этим парами жидкостью, а жидкость на контакт с парами, более бедными НКК, можно изменить составы фаз желаемым образом.

Подобное контактирование фаз по схеме притовотока в целом по аппарату осуществляется в специальных аппаратах - ректификационных колоннах, заполненных различными контактными устройствоми: тарелками, насадками и т.п.

Таким образом, процесс ректификации есть диффузионный процесс жидких смечей, компонентов которых различаются по температурам кипения, осуществляемый путем противоточного, многократного контактирования неравновесных паров и жидкости.

Расчет ректификационных колонн проводится с целью выбора оптимального режима и определения основных размеров аппарата.

В аппаратах, где идет нагрев или охлождение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными аппаратами вне зависимости от того, что является целевые назначением аппарата: нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев и охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением или конденсацией.

Требования к промышленным теплообменным аппаратам в зависимости от конкретных условий применения весьма разнообразны.

Основными требованиями являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении; компактность и наименьший расход материалов; надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки её от зарязнений; унификация узлов и деталей; технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т.д.

При создании новых, более эффективных теплообменных аппаратов стремятся:

- уменьшить удельные затраты материалов, труда, средств, затрачиваемой при работе энергии по сравнению с теми же показателями существующих теплообменников;

- повысить интенсивность и эффективность работы аппарата.

Интенсивность процесса теплообмена характеризуются коэффициентом теплопередачи. На интенсивность процесса влияют также форма поверхности теплообмена; эквивалентный диаметр и компоновка корпусов, обеспечивающие оптимальные скорости движения сред; средний температурный напор; наличие турбулизирующих компонентов в корпусах; оребрение и т.д. Кроме конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена существуют режимные методы, связанные с изменением гадродинамических параметров и режима течения жидкости у поверхности темплообмена, создание пульсаций потоков, вдувание газа в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложение электрических или магнитных полей на поток, предотвращение загрязнений поверхности теплообмена путем сильной турбулизации потока и т.д.

Целью теплового расчета теплообменных аппаратов является определение поверхности нагрева (охлаждения) или числа стандартных аппаратов.