Содержание.
Введение…………………………………………………………………..….…3
1.Технологическая часть……………………………………………………….7
1.1 Описание технологического процесса……………………………….…...8
1.2 Обоснование выбора конструкций аппарата…………………………….............10
1.3 Описание конструкций аппарата…………………………………………….......11
1.4 Описание технического обслуживания аппарата…………...……..…....12
1.5. Правила техники безопасности……………………………………..………..…14
1.6 Предлагаемые мероприятия по увеличению срока службы аппарта….…......…18
2. Расчётная часть……………………………………………………….………..…19
2.1 Расчёт на прочность аппарата…………………………………….………..……20
2.2 Расчёт фланцевого соединения……………………..……………...…….21
2.3 Расчёт грузохватных приспособлений…………………………………..22
2.4 Расчёт обечайки теплообменника………………………………………..23
2.5 Расчёт толщины трубной решётки………………………….…….……...24
2.6 Расчёт опор теплообменника……………………………………..………25
2.7 Расчёт механизм подъёма…………………………………………………26
2.8 Выбор грузового крюка……………………………………………….…..27
Выводы………………………………………………………………………….28
Литература…………………………………………………………………...…29
ВВЕДЕНИЕ.
Широкое развитие народного хозяйства нашей страны требует значительного увеличения выпуска химических продуктов, в первую очередь минеральных удобрений и полимерных материалов. Рост материально - технической базы развитого социального общества предъявляет повышенные требования к техническому уровню промышленного производства. Основные направления технического прогресса, включают в себя прежде всего повышение производительности и надёжности оборудования, механизацию и автоматизацию производственных процессов. Для ускоренного роста химической промышленности важное значение имеет непрерывное совершенствование химического машиностроения, развитие которого опирается, с одной стороны, на теоретические и экспериментальные исследования химических и физико - химических процессов, а с другой — на достижения в области машиностроения, металлургии и техники сварки. Теоретические исследования, многочисленные экспериментальные работы и опыт, накопленный в промышленности, позволили разработать высокоинтенсивные процессы и совершенные конструкции химических аппаратов.
Химическая промышленность в настоящее время имеет, высокопроизводительные полностью механизированные и автоматизированные производства. Современное химическое предприятие - это сложный комплекс машин и оборудования, в который входят: аппараты и машины химического производства, предназначенные для химических и физико - химических процессов; ёмкостное оборудование для хранения жидкостей и газов; трубопроводы; машины для перемещения жидкостей и газов; машины для транспортирования твёрдых материалов, расфасовки и затаривания сыпучих продуктов; контрольно измерительные приборы и автоматика; электрооборудование. Хотя все эти виды оборудования имеют важное значение, основными из них считаются химические аппараты и машины.
При и конструировании изготовлении химических машин и аппаратов стремятся осуществить следующие меры:
Максимально интенсифицировать технологические процессы, что достигается путём развития рабочей поверхности, поверхности теплообмена, фильтрации, контакта фаз и других, а также путём интенсификации тепло и массообмена. Большое значение имеет разработка процессов процессов на принципиально новой физико - химической основе, позволяющих в некоторых случаях в десятки и сотни раз увеличить производительность и организовать процесс принципиально по новому. В настоящее время осваиваются процессы с применением ультразвуковой, магнитной и вибрационной техники и низкотемпературной плазмы.
Увеличивать размеры аппаратов в тех случаях, когда возможности интенсификации процесса исчерпаны. Аппарат больших размеров выгоднее нескольких малых, так как занимают меньшую производственную площадь, менее металлоёмок и требует меньшей численности обслуживающего персонала.
Увеличение габаритов аппаратов ограничиваются возможностью 1 удовлетворительного перемешивания или газораспределения в большом объёме, а также возможностями изготовления и транспортирования крупногабаритной аппаратуры. В последнее время эксплуатируются реакционные аппараты и ректификационные колонны, ёмкостные реакционные аппараты, вращающиеся печи.
3. Повышать надёжность машин и аппаратов химического производства, так как аварийная остановка современной высокопроизводительной технологической системы иногда приносит убытки, превышающие стоимость самого оборудования. Частые причины выхода из строя машин и аппаратов химического производства - коррозия и повреждение наиболее ответственных узлов.
Конструкция аппаратов и машин химического производства определяется их технологическим назначением, агрегатным состоянием реагирующих веществ и способом проведения процесса ( периодическим или непрерывным ).
В технологических аппаратах возможны следующие фазовые системы: газ и газ, жидкость и газ, жидкость и жидкость, жидкость и твёрдое вещество, газ и твёрдое вещество, твёрдое вещество и твёрдое вещество.
В системе 1 ( газ и газ ) проводят высокотемпературные химические процессы, для которых применяют змеевиковые и контактные аппараты, конвертёры различных систем, а также процессы газоочистки, для которых используют газоотчисные аппараты. В системе 2 ( газ и жидкость ) производят ректификацию, абсорбцию, мокрую газоочистку, а также многие химические реакции. При этом применяют колонные и башенные аппараты с устройствами, обеспечивающими хороший контакт между жидкостью и газом. Для газов, хорошо растворимых в жидкости, когда достаточно небольшая поверхность контакта, процесс проводят в простейших аппаратах барботажного типа или поверхностных абсорберах. В системе 3 ( жидкость и жидкость ) осуществляют физико - химические и различные химические процессы. Для этого применяют ёмкостные аппараты с мешалками или без них и аппараты змеевикового типа. Для обработки взаимно нерастворённых жидкостей с различным удельным весом иногда используют аппараты колонного типа с противоточным движением жидкостей. Сепарацию проводят в сепараторах центробежного типа.
Химические и физико - химические процессы в системе 4 ( жидкость и твёрдое вещество ) осуществляют в ёмкостных аппаратах с мешалками или в проточных камерах, заполненных твёрдым продуктом. Фильтрацию, отстаивание и ценрифугирование производят соответственно в фильтрах, отстойниках и центрифугах. В фазовой системе 5 ( газ и твёрдое вещество ) проводят газоочистку, сушку, адсорбцию, а также ряд химических процессов, в основном высокотемпературных. Простейший аппарат для сушки, обжига или химического взаимодействия - камера, заполненная твёрдым продуктом, омываемым потоком газа. Для интенсификации процесса применяют аппараты гребкового типа и аппараты в виде вращающихся барабанов и аппараты с кипящим слоем.
Систему 6 ( твёрдое вещество и твёрдое вещество ) в химической технологии применяют сравнительно редко. Для обработки твёрдых продуктов используют аппараты гребкового типа, вилковые, червячные смесители и пластификаторы.
Периодический или непрерывный способ проведения процесса существенно влияет на конструкцию аппарата, так как определяет конфигурацию, способ загрузки и разгрузки компонентов и другие конструктивные особенности.
1. Технологическая часть.
1.1 Описание технологического процесса.
Теплообменное оборудование занимает значительный удельный вес в
химической технологии. Наряду с теплообменниками, представляющими собой самостоятельные аппараты, применяют теплообменные элементы, являющимися составными частями различных аппаратов. Теплообменники работают с самыми различными средами коррозионными, токсичными, высоковязными продуктами, их эксплуатируют при температуре до тысячи градусов и давлениях до 200 Н/мм, 2 Мпа. Свойства среды и её параметры предъявляют свои требования к конструкции теплообменных аппаратов. Необходимо учитывать технологическое назначение теплообменников. Различают аппараты для процесса теплообмена без изменения агрегатного состояния аппаратов, конденсаторы, испарители и реакционные аппараты, сопровождающимися интенсивным теплообменом. Характер процессов, протекающих в теплообменнике, определяют значительные степени его конструкцию, например: в испарителях необходимо обеспечивать хороший отвод конденсата от теплообменных поверхностей. При выборе конструкции и решения вопроса, в какую полость направить тот или иной теплоагент, руководствуются следующими соображениями. При высоком давлении теплоносителя применяют трубчатые теплообменники и теплоноситель с более высоким давлением направляют по трубам, т.к они имеют малый диаметр и могут выдерживать большое давление.
Коррозирующий теплоноситель также целесообразно направить по трубам. Загрязнённые отложения теплоагенты необходимо направлять с той же стороны поверхности теплообменника, где возможно производить очистку т.к коэффициент теплоотдачи возрастает с увеличением скорости для повышения эффективности теплообменников стремятся по возможности уменьшить сечение каналов для движения теплоагентов. В теплообменниках необходимо по возможности обеспечивать противоточность движения теплоносителей. Желательно, чтобы направление движения совпадало с направлением естественной циркуляции. При изменении агрегатного состояния одного из теплоносителей взаимное направление и движение не могут иметь существенного значения. Теплообменные аппараты по форме поверхности подразделяются на трубчатые и не трубчатые. Теплообменники с поверхностью образованной из труб, наиболее старые и распрастранённые в настоящее время из теплообменных аппаратов. Они просты в изготовлении имеют большую надёжность в сравнении с другими типами теплообменников, при работе с токсичными продуктами однако уступают некоторым не трубчатым теплообменником по таким важным технико - экономическим параметрам как масса, приходящаяся на единицу теплообмена, и компактность — теплообменная поверхность заключается на единицу теплообмена аппарата. Поэтому в настоящее время в промышленности внедряются различные типы эффективных теплообменников: пластинчатые; спиральные; с оребрёнными поверхностями; кожухотрубные теплообменники — этот тип теплообменников является одним из наиболее распрастранённых.
Они состоят из пучка труб концы которых закреплены в специальных решётках путём: развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках.
Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причём один из теплоносителей движется по трубам, а другой в пространстве между кожухом и трубами в межтрубном пространстве.
Одно-ходовой теплообменник, в котором теплоноситель движется параллельно по трубам.
Подогреватели пароводяные применяются в системах отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и служат для подогрева воды.