Расчет и проектирование абсорбционной установки непрерывного действия для улавливания паров метанола из газовой смеси (воздушной) водой, страница 21

Р0 –  давление при нормальных условиях, Па;

Hг – геометрическая высота подъема жидкости, м;

hп – общие потери напора, м.

Примем Hг = 10 м.

Такой напор при заданной производительности обеспечивается одноступенчатым центробежным насосом (см. Приложение 1.1 (Таблица 1) /1/).. Учитывая широкое распространение этих насосов в промышленности ввиду их достаточно высокого к.п.д., компактности и удобства комбинирования с электродвигателем, выбираем насос именно такого класса.

Полезную мощность насоса определим по формуле

Nп = Vвод ∙ ρж ∙ g ∙ Н,                          (3.2.72)

где Nп  — полезная мощность насоса, Вт

Nп = 5,395 ∙10-3 ∙998,8 ∙ 9,81 ∙ 11,395 = 602.

Мощность двигателя на валу

N =  ,                                                    (3.2.73)

где N — мощность двигателя на валу, Вт;

, —  коэффициенты полезного действия соответственно насоса и передачи от электродвигателя к насосу.

Принимаем =1 и =0,6 (для центробежных насосов малой производительности), тогда мощность на валу двигателя по формуле (3.2.73):

N = = 1003.

По таблице 1 приложения 1.1 /1/ находим, что заданному напору более

всего соответствует центробежный насос марки Х20/18, который при оптимальных условиях работы обеспечивает расход 5,5∙10-3 м3/с и напор 13,8 м ст. жидкости при = 0,6. Насос обеспечен электродвигателем А02-31-2 номинальной мощностью Nн = 3 кВт, = 0,83.   Частота вращения вала n = 48,3.

Определим предельную высоту всасывания. По формуле рассчитаем запас напора на кавитацию:

hз = 0,3 ∙ (Vвод ∙ n2),                                (3.2.74)

где hз — запас напора, необходимый для исключения кавитации, м.

hз = 0,3 ∙ (5,395 ∙10-3 ∙ 48,32)=  1,62.

Устанавливая насос в технологической схеме, необходимо учитывать, что высота всасывания Нвс не должна превышать значения, вычисленного по формуле

Нвс  ,            (3.2.75)

где Нвс — высота всасывания, м;

— давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости при рабочей температуре, Па. По таблицам давлений водяного пара /4/ найдём, что при 16 0С  = 1,817∙103. Тогда по формуле (3.2.75):

Нвс    8,089.    

Следовательно, насос должен быть установлен не выше, чем 8,089 м над уровнем воды в ёмкости.


            В соответствии с заданием была рассчитана и спроектирована абсорбционная колонна для улавливания паров метанола из газовой смеси водой. В результате получили колонну высотой 10,926 м общим гидравлическим сопротивлением ∆Р=3768 Па.

Для оптимальной работы получена абсорбционная колонна, исходя из расчетов необходимо тепловое оборудование: холодильник для охлаждения газа, насос для подачи воды в абсорбер, насос для подачи воды в холодильник для охлаждения газа, газодувка для подачи газовой смеси в абсорбер.

В итоге полученные результаты вполне соответствуют установленным стандартам для абсорбционной колонны и для всей установки в целом.

В графической части курсового проекта представлена технологическая схема установки и чертеж абсорбционной колонны.

Список используемой литературы

1. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В.П.Брыков. – 2-е изд., перераб. и дополн. – М.:Химия, 1991.- 496 с.

2.  Касаткин А.Г.  Основные процессы и аппараты химической технологии.- М.: Химия, 1971.- 784 с.

3.  Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии / С.З. Каган, А.Н. Плановский, В.М. Рамм. – М.: Химия,1968.- 846 с.

4.  Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов / К.Ф. Павлов, П.Г.Романков, А.А. Носков.- 10-е изд., перераб. и дополн. – Л.: Химия, 1987.- 576 с.

5.  Справочник химика / Под ред. З.И. Грива, В.А. Коц, Н.Р. Либермана и др.- М.: Химия, 1966.- Т.5.

6. Методические указания «Проектирование абсорбционных установок» / Сост. Н.В. Озерова, Н.А. Марцулевич, А.В. Марков. – Л.: 1990, 47 с.