Разработка колонного аппарата насадочного типа - Курсовая работа

Развитие химической, нефтехимической, а также пищевой промышленности требует создания высокоэффективных, экономичных и надежных аппаратов высокого качества.Конструкция аппарата работающего под давлением должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений. Конструкции внутренних устройств должны обеспечивать удаление из сосуда воздуха при пневматическом испытании и воды после гидравлического испытания. Колонна для проведения процесса десорбции представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат. Царги изготавливают вальцовкой из листового проката и собирают в обечайку при помощи фланцев, привариваемых к царгам встык. Насадка засыпается на опорные решетки, имеющие отверстия для прохождения газа и стока жидкости, которая достаточно равномерно орошает насадку с помощью распределителя жидкости, представляющего собой тарелку ТСН - III.Адсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом - абсорбентом. Применение разных контактных устройств обусловлено следующими факторами: - условиями разделения в аппарате; Насадочную колонну загружают твердыми телами - насадкой. Насадка обеспечивает высокую поверхность соприкосновения газа и жидкости.Достаточная общая химическая и коррозионная стойкость материала в агрессивной среде с заданными концентрацией, температурой и давлением, при которых осуществляется технологический процесс, а также стойкость против других возможных видов коррозионного разрушения (межкристаллитная коррозия, электрохимическая коррозия сопряженных металлов в электролитах, коррозия под напряжением и др.); Достаточная механическая прочность при заданных давлении и температуре технологического процесса, с учетом специфических требований, предъявляемых при испытании аппаратов на прочность, герметичность и т. п. и в эксплуатационных условиях при действии на аппараты различного рода дополнительных нагрузок (ветровая нагрузка, прогиб от собственного веса и т. д.); Наилучшая способность материала свариваться с обеспечением высоких механических свойств сварных соединений и коррозионной стойкости их в агрессивной среде, обрабатываться резанием, давлением, подвергаться сгибу и т. п.; Номенклатура применяемых материалов как по наименованию, маркам, так и по сортаменту должна быть минимальной с учетом ограничений, предусматриваемых ведомственными нормами и действующими на заводах-изготовителях инструкциями; Принимаем материал обечайки корпуса, днищ, люков, фланцев, внутренних устройств, наружных устройств, привариваемых непосредственно к корпусу - углеродистая сталь Ст3сп5.Произвести прочностной расчет элементов аппарата, что позволит определить: - толщину стенок обечаек и днищ; выбрать тип фланцевого соединения;Исходные данные: - назначение насадочной колонны - адсорбция; тип колонны - из отдельных царг; основные размеры: ;За расчетную температуру стенки сосуда принимается наибольшая температура стенки, определенная на основании тепловых расчетов или результатов испытаний. Так как имеет место случай невозможности проведения расчетов и испытаний, то расчетная температура стенки принимается равной температуре сред, соприкасающихся со стенкой: . Рассчитаем пробное давление для корпуса, то есть давление, которым испытывают аппарат сварного типа Количество царг в колонне с учетом длины одной царги h/hц = 12,52/1,2=10,43 принимаем число царг равное одиннадцати. Конструктивно принимаем расположение опор на первой (нижней) царге так, чтобы уровень опоры находился по середине ее длиныРасчетная толщина стенки обечайки, работающей под действием внутреннего избыточного давления Расчетная толщина стенки обечайки, работающей под действием наружного давления (при минимальном значении давления) Допускаемое наружное давление определяется из условия: (14) где допускаемое наружное давление, определяемое из условий устойчивости всей обечайки, рассчитывается по формуле: , (15) где - допускаемое наружное давление, определяемое из условий прочности всей обечайки, рассчитывается по формуле: , (16) где FK = 8.4•10-3 м2-площадь поперечного сечения кольца (фланца); Допускаемое наружное давление из условий устойчивости в пределах упругости рассчитывается по формуле: (17) где (18) Здесь эффективный момент инерции расчетного поперечного сечения кольца жесткости определяется по формуле: Допускаемое наружное давление, определяемое из условий устойчивости обечайки между кольцами жесткости, [p]2: , (21) где - допускаемое давление из условия прочностиПринимаем стандартное эллиптическое отбортованное днище 800 - 16 Необходимо проверить условие прочности и устойчивости при принятой толщине днища . Условие выполняется.Расчетный диаметр для цилиндрической обечайки [2].

Содержание колонный аппарат адсорбция конструкционный

Введение

1. Устройство аппарата и принцип его работы

1.1 Устройство колонны адсорбции

1.2 Принцип работы колонны адсорбции

2. Выбор конструкционных материалов

3. Цель расчетов и исходные данные

3.1 Цель расчетов

3.2 Исходные данные для расчета

3.3 Определение расчетных параметров

4. Прочностный расчет основных элементов аппарата

4.1 Расчет цилиндрической обечайки

4.2 Расчет днищ

4.3 Расчет укрепления отверстий

4.4 Расчет фланцевых соединений

4.5 Выбор и расчет опоры

Заключение

Литература