3.3. Материальный баланс

Главной целью выполнения материального баланса является определение соотношения исходных и полученных веществ. Материальный баланс основан на законах сохранения массы: масса введенных в процессе веществ должна равняться массе полученных продуктов По уравнениям материального баланса определяют недостающие исходные данные. На результатах ма­териального баланса основаны все последующие тепловые технологические и конструктивные расчеты.

3.4. Тепловой баланс

Технологические процессы протекают при определенных температурах и требуют для своего поддержания подвода или отвода теплоты. Тепловое состояние аппарата определяют тепловым расчетом, целью которого, в зависимости от теплового режима работы, может быть:

-определение количества теплоты, подводимой к аппарату теплоносителем или отводимой от аппарата хладагентом; определение температуры предварительного подогрева одного из продуктов (жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.);

-определение расхода одного из видов продуктов (жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.):

-уточнение температурного режима аппарата;

-определение потерь тепла в окружающую среду или толщины изоляции.

Часто при расчете теплового баланса потери тепла в окружающую среду принимают как долю от общего прихода тепла.

3.5. Технологический расчет

Цель технологического расчета заключается в определении характерной величины (поверхность теплопередачи или объем) и его геометрических размеров (диаметр, высота, длина и т.д.). Для аппаратов поверхностного типа теплообменников, поверхностных абсорберов с насадкой, конденсаторов - определяется поверхность; для аппаратов объемного типа - реакторов, скрубберов, контактных аппаратов - рассчитывается объем, а для полочных сорбционных аппаратов – число тарелок.

Исходными данными для технологического расчета служат материальные и тепловые балансы. Расчет производится по методикам, рассматриваем в течение изучения дисциплины.

1.6 Конструктивный расчет

Задачей конструктивною расчета аппаратов является определение их основных размеров. Конструктивный расчет выполняется в зависимости от типа аппарата. Детальный расчет проводится в том случае, если нет возможности выбрать стандартный аппарат серийного производства. Для большинства аппаратов кон­структивный расчет сводится к определению или уточнению диаметра аппарата, его длины или высоты, а также подбору штуцеров.

1.7 Гидравлический расчет

Сопротивление аппарата находят по законам гидравлики и гидродинамики как сумму местных сопротивлений с учетом физических свойств (плотности и вязкости) и параметров состояния (давление и температура) движущейся среды, режима движения, конструктивных особенностей аппарата и коэффициентов местных сопротивлений. Во всех расчетах обязательно использование единиц СИ.

Компоновка оборудования

В данном разделе описывается размещение оборудования в цехе, на установке, блоке и т. п., рациональное их расположение в помещении и вне помещений согласно действующим нормативным документам.

Указывается, на каких отметках и почему размещены отдельные агрегаты и их узлы, связанные с обслуживанием (в этажах здания или вне здания), лестницы и площадки обслуживания, а также служебные и бытовые помещения. Обосновываются габариты и типы зданий, расположение дверных и оконных, а также монтажных проёмов, устройство фундаментов под стены, под отдельные виды оборудования.