Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова»

Кафедра теплотехники и гидравлики

РАСЧЕТ АБСОРБЦИОННЫХ УСТАНОВОК

Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплинам «Процессы и аппараты химических технологий»,

«Гидравлика и теплотехника» для студентов всех форм обучения направлений подготовки дипломированного специалиста 240406 – Технология химической переработки древесины, 280201 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов и направлений подготовки бакалавра 240100 – Химическая технология и биотехнология, 280200 – Защита окружающей среды

Самостоятельное электронное учебное издание

Сыктывкар 2010

3

4

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее методическое пособие предназначено для выполнения курсового проекта (работы) по дисциплинам «Процессы и аппараты химической технологии» и «Гидравлика и теплотехника».

Курсовой проект по названным дисциплинам является большой самостоятельной инженерной работой студентов в вузе. Он включает расчет типовой установки (выпарной, абсорбционной, ректификационной и др.) и ее графическое оформление. Работая над проектом, студент изучает действующие ГОСТы, ОСТы, нормали, справочную литературу, приобретает навыки выбора аппаратуры и составления технико-экономических обоснований, оформления технических документации. Основная цель курсового проектирования заключается в закреплении и расширении теоретических знаний студентов, в приобретении ими навыков по решению инженерных задач. Выполнение данного курсового проекта служит базой для выполнения курсовых и дипломных проектов по специальности.

В пособии приведены примеры расчета типовых абсорбционных установок (насадочного и тарельчатого типов) и расчет вспомогательных аппаратов и оборудования, которые следует подобрать для обеспечения работы данной установки. Данное пособие разработано на основе методических указаний [1], дополнено приложениями, что позволяет быстро определить необходимые справочные величины. Пособие составлено с целью дать ответы на возникающие у студентов, приступающих к выполнению курсового проекта, вопросы. В нем приведены формулы, справочные данные и литературные источники, пользуясь которыми студенты проводят расчеты, а также указаны последовательность и содержание этих расчетов.

5

1 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЕГО ОФОРМЛЕНИЮ

Курсовой проект по дисциплинам «Процессы и аппараты химической технологии» и «Гидравлика и теплотехника» состоит из пояснительной записки и графической части.

Содержание пояснительной записки. Пояснительная записка к кур-

совому проекту, содержащая все исходные, расчетные и графические (вспомогательные) материалы, должна быть оформлена в определенной последовательности:

1)титульный лист;

2)бланк задания на проектирование;

3)содержание;

4)введение;

5)технологическая схема установки и ее описание;

6)технологический расчет аппаратов;

7)расчет и подбор вспомогательного оборудования;

8)заключение (выводы);

9)библиографический список.

Титульный лист. Пример выполнения титульного листа приведен в приложении А данного пособия.

В названии проекта должна быть указана производительность установки. Например «Абсорбционная установка непрерывного действия для поглощения 1,6 м3/с SO2 из смеси с воздухом водой».

Задание на выполнение курсового проекта выдается на специальном бланке и подшивается в пояснительную записку без переписывания.

Содержание приводят в точном соответствии с рубрикацией, принятой в пояснительной записке, с указанием номеров страниц начала разделов и подразделов.

Введение. В данном разделе необходимо кратко описать сущность и назначение данного процесса, сравнительную характеристику аппаратов для его осуществления. Также обосновывается краткая характеристика процесса, происходящего в аппарате, назначение и цель расчета.

Технологическая схема установки. Приводится принципиальная схема установки и ее описание с указанием позиций (номеров аппаратов). На схеме проставляются стрелки, указывающие направление всех потоков.

6

Технологический расчет аппаратов. Задачей этого раздела проекта является расчет основных размеров аппаратов (диаметра, высоты, поверхности теплопередачи и т. д.). Для проведения технологического расчета необходимо предварительно найти по справочникам физико-химические свойства перерабатываемых веществ (плотность, вязкость и т. п.), составить материальные и тепловые балансы. Затем на основе анализа литературных данных и рекомендаций данного пособия выбирается методика расчета размеров аппарата. В этот же раздел входит гидравлический расчет аппаратов, целью которого является определение гидравлического сопротивления.

Расчет и подбор вспомогательного оборудования. Кроме основных аппаратов в установку входят различные виды вспомогательного оборудования: насосы, вентиляторы, газодувки, компрессоры, вакуум-насосы, конденсатоотводчики и т. п. Все это оборудование должно быть рассчитано или подобрано по нормалям, каталогам или ГОСТам с учетом конкретных условий их работы.

Заключение (выводы). Заканчивая расчетную часть проекта, студент должен дать анализ полученных результатов, их соответствия заданию на проект.

Библиографический список. Литературные источники, которые использовались при составлении пояснительной записки, располагаются в порядке упоминания их в тексте или по алфавиту (по фамилии первого автора работы). Оформляется в соответствии с положениями о дипломном проектировании [2; 3]. Ссылки на использованную литературу в тексте приводят в квадратных скобках, учитывая номер источника по приведенному в пояснительной записке списку.

Оформление расчетно-пояснительной записки. Требования к оформлению текста пояснительной записки определены в «Положении о дипломном проектировании. Часть 1. Единые требования к текстовым документам», ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам», ГОСТ 7.32 «Отчет о научно-исследовательской работе».

Текст дипломного проекта (работы) должен быть выполнен печатным способом с использованием компьютера и принтера на одной стороне белой бумаги шрифтом Times New Roman, кегль 14, через 1,5 интервала, черным цветом, величина абзацного отступа не менее 15 мм.

Содержание пояснительной записки может быть представлено в виде текста, таблиц, иллюстраций, формул и других составляющих.

Страницы пояснительной записки должны соответствовать формату А4 в соответствии с ГОСТ 2.301. При необходимости допускается приме-

7

нение других основных и дополнительных форматов по вышеуказанному стандарту. Такие страницы подшиваются и складываются так, чтобы основная надпись оставалась сверху без разворачивания листа. Каждый лист пояснительной записки, кроме приложений, должен иметь рамку, согласно ГОСТ 2.106, и основную надпись, согласно ГОСТ 2.104, по формам 2 (для заглавного листа – «Содержание») и 2а (для последующих листов), рисунок 7.1 [3, с. 17]. Отступы текста от рамки слева и справа не менее 3 мм, сверху и снизу от рамки до текста не менее 10 мм, абзацный отступ не менее 15 мм, как показано на рисунках В.9 и В.10 [3, с. 61–62].

Нумерация страниц пояснительной записки сквозная, включая приложения, арабскими цифрами в основной надписи. Заглавным листом считается лист «Содержание», который одновременно считается вторым листом пояснительной записки, так как титульный лист также включается в общую нумерацию. Номер страницы на титульном листе не проставляется. «Задание», «Введение», «Основная часть», «Заключение» в пояснительную записку подшиваются, но не нумеруются. Иллюстрации, таблицы включаются в общую нумерацию [3, с. 37].

Библиографический список должен содержать точные сведения об источниках, использованных при разработке дипломного проекта (работы), в соответствии с ГОСТ 7.1, ГОСТ 7.16, ГОСТ 7.34, настоящим положением

иудовлетворять следующим требованиям:

-соответствовать теме дипломного проекта (работы);

-представлять разнообразные виды изданий: официальные, нормативные, справочные, учебные, научные, методические и т. д.;

-не содержать нормативно-устаревшие источники. Библиографический список составляется в последовательности ссы-

лок на источники по тексту пояснительной записки, которые нумеруются арабскими цифрами [3, с. 36].

Графики, таблицы выполняются ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ. Объем работы составляет 30–40 страниц (в зависимости от темы). Текст печатается на одной стороне листа. Терминология и определения в записке должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам, а при их отсутствии – общепринятым в научно-технической литературе. Сокращения слов в тексте и подписях не допускаются, за исключением сокращений, установленных ГОСТ 7.12-77. Все расчетные формулы в пояснительной записке приводятся сначала в общем виде, нумеруются, дается объяснение обозначений и размерностей всех входящих в формулу величин. Затем в формулу подставляют численные значения величин и записывают результаты расчета.

Все иллюстрации (графики, схемы, чертежи) именуются рисунками. Рисунок нумеруют и располагают после ссылки на него.

Все таблицы, как и рисунки, нумеруют. Слева над таблицей (на уровне левой кромки контура таблицы) помещается слово «Таблица», ее номер

8

и название. Нумерация таблиц производится арабскими цифрами либо сквозной нумерацией в пределах всего текстового документа, например, «Таблица 1». Название таблицы помещается над таблицей и оформляется строчными буквами, начиная с прописной [2, с. 24].

Страницы скрепляются жесткой обложкой специальных папок для выполнения курсовых работ. В отдельных случаях, с разрешения руководителя, работа может быть выполнена в рукописном варианте разборчивым почерком черной или синей пастой с соблюдением указанных требований.

Графическая часть курсового проекта. Графическая часть включает два листа чертежей размером 841 × 594 мм (формат А1) – технологическая схема установки и чертеж общего вида аппарата.

На первом листе формата А1 выполняется технологическая схема установки и перечень составных частей и элементов схемы (в виде таблицы). Отдельно на формате А4 приводится схема установки и подшивается в записку.

На втором чертеже (А1) должны быть представлены: общий вид аппарата в разрезе [4, Т. 2, с. 874–895; 5]; элемент фланцевого соединения в разрезе [4, Т. 1, с. 541]; таблица штуцеров, техническая характеристика и технические требования [6, с. 412–493]. На аппарат составляется спецификация, которая размещается на отдельном листе и подшивается в пояснительную записку.

Чертежи оформляются в соответствии с действующими нормалями на обечайки, днища, крышки, фланцы, опоры и ГОСТами на трубы, болты, гайки, прокладки и т. д.

Принципы графического оформления курсового проекта с учетом правил ЕСКД и примеры выполнения технологических схем установок и чертежей типовых аппаратов и узлов изложены в пособии [6].

Защита курсового проекта. К защите допускается студент, выполнивший задание на проектирование в установленном объеме и оформивший его в соответствии с требованиями.

Оформленный проект сдается руководителю для проверки, а затем в назначенный срок студент защищает свой проект.

Защита курсовых проектов должна проводиться публично в присутствии других студентов и комиссии в составе не менее двух преподавателей.

9