Ильин расчеты ПАХТ

Контрольная 1 задачи

1. Расчет емкостных реакторов-котлов
Емкостные реакторы-котлы широко используются в химической и других отраслях промышленности для проведения гомогенных и гетерогенных химических реакций в жидкой среде. Реакторы этого типа могут работать как в периодическом, так и в непрерывном режиме. Для иллюстрации на рис. 1 представлена типичная конструкция реактора-котла. Эти аппараты стандартизованы в диапазоне объемов от 0,1 до 200 м3 и изготовляются на рабочее давление от 0,1 до 10 МПа. В табл. 1 представлены технические характеристики наиболее распространенных стандартизованных реакторов-котлов.

Основные технические данные реакторов-котлов с эллиптическими

Таблица 1.Основные технические данные реакторов-котлов с эллиптическими
днищами и крышками

Расчет емкостных реакторов-котлов

Рис. 1. Емкостный реактор-котел:
1 - привод мешалки (мотор-редуктор); 2-стойка; -3 - подшипниковая опора; 4, 5t 9, 10 - штуцеры для реагентов, продукта и теплоносителя; 6 - труба передавливания; 7- теплообменная рубашка; 8- опора; 11 - мешалка; 12 - корпус; 13 - отражательная перегородка; 14- опора-лапа; 15- вал мешалки; 16- люк; 17- уплотнение вала; 18- муфта

Задача 1. Рассчитать и подобрать нормализованный реактор-котел периодического действия по исходным данным табл. 1.
Таблица 1. Исходные данные к задачам 1 – 4

Исходные данные к задачам 1 – 4

Примечание. G - производительность по реакционной массе; хн - начальная концентрация реагирующего вещества; х - степень превращения; Кр1 - константа скорости реакции первого порядка; tp - температура реакции; Р- давление в реакторе: рж - плотность; мж - вязкость; Сж - теплоемкость; лж - теплопроводность.

Пример 1. Рассчитать и подобрать нормализованный реактор – котел периодического действия для переработки 85кг/ч реакционной массы.
Исходные данные. Начальная концентрация реагирующего вещества хн = 0,17 кмоль/м3. Степень превращения х =0,7. Константа скорости реакции, протекаюшей по первому порядку, КР1 = 5,5 10-5 кмоль/(м2 с); температура реакции 120 С; давление в реакторе 0,25MПа; рж = 1050 кг/м3; мж = 0,015 Па с; сж = 1900 Дж/(кг К);
л = 0,18 BT/(M-K).

Скачать пример решения задачи 1(111.05 Кб) скачиваний236 раз(а)

2. Расчет мощности привода реактора-котла.

Задача 2. Рассчитать мощность привода реактора-котла с мешалкой по исходным данным табл. 2.

Рассчитать мощность привода реактора-котла с мешалкой по исходным данным табл. 2.

Таблица 2. Исходные данные к задачам 1 - 6
Примечание. D - внутренний диаметр аппарата; H1- высота мешалки; dM -диаметр мешалки; ? - плотность реакционной массы; ? - вязкость реакционной массы; n - частота вращения мешалки.

Пример 2. Расчет мощности привода реактора-котла с рамной мешалкой
Исходные данные. Плотность реакционной смеси ?= 900 кг/м3; ? = 20 Па с; п = 0,834 об/с. Диаметр мешалки dм = 0,9 м и аппарата D = 1,0 м. Высота мешалки Н1 = 6,85м.

Скачать пример решения задачи 2(24.35 Кб) скачиваний196 раз(а)

3. Расчет на прочность основных элементов реактора - котла с рубашкой.
Задача 3. Рассчитать на прочность основные элементы (цилиндрической рубашки, корпуса, эллиптического днища) реактора-котла по исходным данным табл. 3.

Рассчитать на прочность основные элементы (цилиндрической рубашки, корпуса, эллиптического днища) реактора-котла по исходным данным табл. 3.

Таблица 3. Исходные данные к задачам 1 - 4

Примечание. D - внутренний диаметр реактора; D1 - внутренний диаметр рубашки; l - расчетная длина цилиндрической обечайки аппарата; Р - давление в реакторе; Рр - давление в рубашке; t - температура в реакторе; tр - температура в рубашке.
g - допускаемое напряжение для материала обечайки, если избыточное внутреннее давление в реакторе и рубашке, то gр - принимается допускаемое напряжение на растяжение, МПа –найти из справочников для своего материала.
Пример 3. Исходные данные. Внутренний диаметр котла D = 1000 мм, рубашки – D1 = 1100 мм (см. рис. 5.1), расчетная длина цилиндрической обечайки корпуса аппарата l= 960 мм, давление в корпусе аппарата избыточное 0,3 МПа, вакуумметрическое до 0,08 МПа; температура в корпусе аппарата 160°С, в рубашке - 1600С; давление в рубашке 0,6 МПа.

Скачать пример решения задачи 3(48.53 Кб) скачиваний168 раз(а)

4. Расчет вала мешалки на виброустойчивость.

Задачи4. Проверить на виброустойчивость вал мешалки реактора – котла по исходным данным табл. 4.
Таблица 4. Исходные данные к задачам 1 – 4.

Расчет вала мешалки на виброустойчивость.

Примечание. dв – диаметр вала, м; l – длина вала; а – длина консоля вала; mМ – масса лопасти мешалки; nр – рабочая частота вращения вала.

Пример 4. Работа вала при критической угловой скорости вращения недопустимо, так как при этом возрастает амплитуда вибрации и в итоге возможно разрушение вала. вследствие неточности расчета и изготовления валов опасна также работа вала вблизи критической скорости. Таким образом, существует область опасной работы вала по его вибрации.

Скачать пример решения задачи 4(11.56 Кб) скачиваний178 раз(а)

 

Комплексный расчет теплообменника

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

Задачи 1- 16. Подобрать теплообменник, работающий при условиях, приведенных в табл. 2. Условные обозначения в табл. 2:
G1 - расход одного из теплоносителей в кг/сек; 
Т1 и Т2 - начальная и конечная температуры первого из теплоносителей, в °К;
Р1 - избыточное давление первого теплоносителя в н/м2;
Т'1 и Т'2 - начальная и конечная температуры второго тепло¬носителя; в °К; 
Р2 - избыточное давление второго теплоносителя в н/м2;
В случае конденсации или испарения, температуры, не указанные в табл. 2, определяются по величине давления данного теплоносителя.
Основные данные различных теплообменников, необходимые для решения задач, приведены в табл. 3- 8.
В табл. 3-6 верхнее число - площадь поверхности теплообменника F в м2; нижнее число - длина труб l в мм.

Подобрать теплообменник, работающий при условиях

Пример 5. Подобрать нормализованный теплообменник для нагрева воздуха, работающий при следующих условиях: расход воздуха Gв = 7,22 кг/сек; давление воздуха абсолютное р = 2 х105 н/м2 начальная температура воздуха Т1 = 293° К; конечная температура воздуха Т2 = 423° К; теплоноситель - насыщенный водяной пар.

Скачать пример выполнения задачи(143.45 Кб) скачиваний202 раз(а)

   
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100