2. Матеріальний баланс виробництва.

Матеріальний баланс є одним з основних розділів дипломного проекту, на його основі будуються всі наступні теплові і технологічні розрахунки. При розрахунку матеріального балансу студент повинний виходити з даної чи обраної продуктивності установки і характеристики вихідної сировини й одержуваних продуктів. Успішне виконання матеріального балансу залежить від того, наскільки дипломант правильно врахує витрату сировини як на основні, так і на побічні реакції, а також від точного обліку усіх утрат по окремих стадіях і усім виробництві в цілому.

Матеріальний баланс складається на підставі технологічної схеми по кожній виробничій стадії (чи апарату) і усьому виробництву в цілому.

Матеріальний баланс заснований на законі збереження мас: кількість введених у апарат чи процес речовин повинна дорівнювати кількості речовин, що залишають апарат. Обов'язково враховуються втрати в результаті процесу. Матеріальний баланс складається для кожного апарата, що входить у технологічну схему процесу. Розрахунок матеріального балансу закінчується зведеною таблицею.

2. Технологічні розрахунки.Основного обладнання

В цьому розділі необхідно розрахувати теплові баланси основних апаратів та установи (блоку), технологічні, конструктивні та механічні розрахунки основного обладнання, які узгоджуються з керівником проекту.

Тепловий баланс заснований на законі збереження енергії і складається на підставі розрахованих у матеріальному балансі матеріальних потоків.

Метою теплових розрахунків є:

• визначення витрати теплоносія і холодоагента;

• визначення необхідної поверхні теплопередачі (чи її перевірка);

• визначення конструктивних розмірів теплообмінної апаратури.

Теплові розрахунки машин, що мають електрообігрівання, повинні завершуватися розрахунком потужності нагрівальних пристроїв.

При складанні теплового балансу варто ретельно врахувати всі джерела приходу (з реагентами, за рахунок екзотермічних реакцій, з теплоносієм) і витрати тепла (із продуктами реакції, за рахунок ендотермічних реакцій, із холодоагентами, за рахунок втрат у навколишнє середовище й ін.).

Тепловий баланс окремих апаратів, а також зведений тепловий баланс виробництва представляють у виді таблиці.

У цьому розділі визначають продуктивність окремих апаратів і машин і їхня необхідна кількість, розраховують основні розміри апарата підбирають основне і допоміжне технологічне устаткування.

Найчастіше розраховується діаметр, висота, обсяг реакційної зони, кількість тарілок (для тарілчастих апаратів), обсяг насадки, число труб і поверхня для теплообмінника, процес горіння, ККД для трубчастих печей і т.д. Після відповідного розрахунку необхідно підібрати апарат відповідно до каталогу і дати на нього посилання.

Усі формули, застосовувані для розрахунків повинні мати посилання на літературне джерело. Усі літерні позначення формул повинні бути попередньо розшифровані. Цифри, що підставляються у формули, повинні супроводжуватися посиланням на відповідні рівняння матеріальних розрахунків. Після закінчення розрахунку кожного апарата приводиться його повна характеристика, тип за відповідним каталогом, кількість апаратів, габаритні розміри, опис конструкції.

Виходячи з завдання викладача, на підставі матеріального і теплового балансу студент виконує механічний розрахунок одного з основних апаратів.

Для реакторів, теплообмінників, різних ємностей визначають товщину стінок корпуса апарата, днищ і кришок. Розраховують фланцеві з'єднання й опори, що служать для закріплення апарата на несучих конструкціях чи на фундаментах.

Для ректифікаційних колон, абсорберів, що розташовані на відкритій площадці, крім вище зазначеного, визначається вітрове навантаження. При виборі товщини стінок апаратів варто враховувати виправлення на агресивність (корозію) робочого середовища.