Общая характеристика проблемы очистки воздуха от аммиака. Использование воды в качестве поглотителя. Описание схемы абсорбционной установки. Рассмотрение основных типов насосов для перемещения капельных жидкостей. Расчет теплообменного аппарата.
Аннотация к работе
Актуальность проблемы очистки воздуха от аммиака можно объяснить с двух точек зрения: экологической и экономической. С экологической точки зрения аммиак в больших количествах и концентрациях оказывает губительное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. По физиологическому действию на организм аммиак относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отек легких и тяжелое поражение нервной системы.Абсорбция - это массообменный процесс, при котором компонент из газовой фазы переходит в жидкую фазу - поглотитель. Регенерированная вода из емкости 1 центробежным насосом 2 подается на верх абсорбера 3 (поток-1-). Насыщенная аммиаком жидкость (поток-2-) выводится на регенерацию. Горячий воздух, содержащий аммиак (поток-3-) поступает в межтрубное пространство теплообменника 4, где охлаждается с помощью технической воды (поток-6-), которая вводится в трубное пространство теплообменника. При контакте воздуха с водой, аммиак из воздуха переходит в жидкую фазу, а очищенный воздух выходит в атмосферу (поток-5-).Для перемещения капельных жидкостей служат насосы.В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит под действием центробежной силы, возникающей при вращении заключенного в корпус колеса с лопатками (рис. В чугунном корпусе спиралевидной формы вращается вал приводимый в движение непосредственно от электродвигателя или от трансмиссии; на валу закреплено рабочее колесо с лопатками определенной формы, образующими между собой каналы для прохода жидкости [1]. Приемный клапан служит для того, чтобы залить насос жидкостью перед пуском и предотвратить опоражнивание всасывающего трубопровода (при остановке насоса). Если внутреннее пространство корпуса заполнено жидкостью, то при вращении колеса лопатки придают жидкости, находящейся в колесе, вращательное движение. При вращении колеса жидкость непрерывно засасывается из бассейна или резервуара в насос и выталкивается из насоса.Задание: определить напор, развиваемый центробежным насосом, и потребляемую им мощность при перекачивании воды из открытой емкости в абсорбер, работающий при избыточном давлении. 7. число отводов под углом 90? на каждом трубопроводе n = 3 шт; Потери давления на нагнетательной линии Находим скорость воды в нагнетательной и всасывающей линиях по формуле: Находим критерий Рейнольдса по формуле: где ? - плотность воды при 30°C, ? = 995,7 кг/м3 [4] ? - вязкость воды при 30°C, ? = 0,8007·10-3 Па·с [4] По графику зависимости коэффициента трения от критерия Рейнольдса и степени шероховатости, находим значение коэффициента тренияТеплообменниками называют аппараты, применяемые для осуществления теплообмена между двумя теплоносителями с целью нагревания или охлаждения одного из них, а в ряде случаев целевое назначение имеют оба процесса - нагревание холодного теплоносителя и охлаждение горячего [2]. В соответствии с этим классификационным признаком поверхностные аппараты можно подразделить на следующие типы в зависимости от вида поверхности теплообмена: а) аппараты с трубчатой поверхностью теплообмена (кожухотрубчатые теплообменники, теплообменники "труба в трубе", оросительные теплообменники, змеевиковые теплообменники);Они состоят из пучка труб, концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причем один из теплоносителей движется по трубам, а другой - в пространстве между кожухом и трубами (межтрубное пространство). В одноходовом теплообменнике, теплоноситель движется параллельно по всем трубам. Многоходовые теплообменники, работающие при смешанном токе теплоносителей (применяют для повышения скорости их движения в трубах) [2]. Для повышения скорости движения теплоносителя в межтрубном пространстве устанавливают продольные и поперечные перегородки.Задание: определить необходимую поверхность холодильника для охлаждения воздуха водой. Характер изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности труб для принятой схемы движения теплоносителей (противоток) показан на рисунке 3.2. Для определения расхода охлаждающих агентов составим уравнение теплового баланса: Qгор = Qхол Qпот, Q = G · Свозд · (t3 - t4) = G · Своды · (t2 - t1), где Q - количество теплоты, отданное воздухом при его охлаждении, кг/с; Определяем расход охлаждающей воды по формуле: Поверхность нагрева теплообменника определим по уравнению теплопередачи: Q = K · F · ?tcp , откуда где K - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · К); Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле: Для определения числа Нуссельта необходимо знать характер движения воды в трубе.Процесс абсорбции происходит только в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в данной смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающим в контакт с этим газом [3].Насадка опирается на решетки, в которых имеются отверстия для прохождения газа и стока жидкости. Газ поступает в колонну снизу и движется ввер
План
Содержание
Введение
1. Схема абсорбционной установки
2. Насосная установка
2.1 Принцип действия
2.2 Расчет насосной установки
3. Теплообменный аппарат
3.1 Принцип действия
3.2 Расчет теплообменного аппарата
4. Абсорбционный аппарат
4.1 Принцип действия
4.2 Расчет абсорбера
Выводы
Заключение
Список источников
Введение
Актуальность проблемы очистки воздуха от аммиака можно объяснить с двух точек зрения: экологической и экономической.
С экологической точки зрения аммиак в больших количествах и концентрациях оказывает губительное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Предельно допустимой нормой является содержание аммиака - 20 мг на кубический метр воздуха [1].
По физиологическому действию на организм аммиак относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отек легких и тяжелое поражение нервной системы. Животные, подвергшиеся воздействию аммиака испытывают симптомы, похожие на те, которые испытывает человек, в частности, трудности с дыханием [1].
Аммиак в основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности. В холодильной технике используется в качестве холодильного агента. Аммиачная вода является азотным удобрением. Нашатырный спирт используют в медицине. В связи с этим очищать воздух от аммиака не только экологически необходимо, но и выгодно с экономической точки зрения [1].