Траст1= Траст2; Траст4= Траст10; Траст7= Траст9
Кольцевое усилие.
Определение растягивающих и сжимающих напряжений.
1. Растягивающие напряжения.
где
σраст - растягивающее напряжение
q = 1.56qH
q- расчетная ветровая нагрузка
qH- нормативный ветровой напор
l- расстояние между опорами.
|
l1 |
l2 |
l3 |
l4 |
l5 |
l6 |
l7 |
l8 |
l9 |
l10 |
|
1.20 |
1.80 |
1.20 |
1.04 |
1.72 |
1.08 |
1.36 |
1.36 |
1.36 |
1.04 |
D - диаметр скруббера, м
D = 3.5 м
δ- толщина стенки, м.
δ=0.02 м
q= 1.56·38 = 59.28
σраст1= σраст2; σраст4= σраст10; σраст7= σраст9
2. Cжимающие напряжения.
σраст1= σраст2; σраст4= σраст10; σраст7= σраст9
Кольцевое напряжение.
Рассчитать полый скруббер для охлаждения влажного газа объемом Vo= 45000 м3/ч с t1= 25°С до t2 = 15°С. Химический состав газа. N21,04%, CО2 0,23%, С2 H61,43%, С3 H80,43%, С4 H100,156%, С5 H120,038%, С6 H140,015%, С H495,42%, H2S0,5%, СH3SH0,7%. Начальное влагосодержание газа ƒ1 = 25г/м3; давление газа перед скруббером р =1150000 Па, барометрическое давление рбар = 101325 Па, температура воды, поступающей в скруббер tH=10°C.
1 .Расчет габаритных размеров.
Q=Vo [cсм (t1 - t2)+ ƒ1 (I1П -I2П )], где
Q - тепловая нагрузка аппарата, кВт.
Vo - количество сухого газа при нормальных условиях, подлежащее очищению, м3/ч;
сcм- объемная теплоемкость смеси газовых компонентов при нормальных условиях, кДж / м3· °С;
t1, t2 - температуры соответственно начального и конечного состояния газа, °С;
I1П , 12П - энтальпия водяного пара в газе соответственно до и после охлаждения, кДж/м3;
ƒ1 - влагосодержание газа до охлаждения, кг!м3.
c1-с10 -удельные теплоемкости компонентов смеси;
а1 – а10 -содержание компонентов смеси в долях единицы.
ст -удельная теплоемкость компонента смеси при нормальных условиях, кДж/к·гм3
ст1 = 1.05 кДж/ кг ·м3
ст2 =1.02кДж/кг·м3
ст3 =1.72 кДж/кг·м3
ст4 = 1.86 кДж/кг · м3
ст5 = 1.92 кДж/кг ·м3
ст6 = 1.72 кДж/ кг · м3
ст7 =1.02кДж/кг·м3
ст8 =2.48 кДж/кг· м3
ст9 = 1.02 кДж/кг · м3
ст10 = 0.92 кДж/кг ·м3
р- плотность компонента смеси при нормальных условиях, кг/м3 р1 =1.251 кг / м3 ; р2 = 1.977 кг/м3; р3 =1.357 кг/м 3; р4 =2.019 кг / м3 ; р5 =2.599 кг/м3; р6 =3.457 кг/м 3; р7 =1.092 кг / м3 ; р8 = 0.717 кг/м3; р9 =1.539 кг/м 3; р10 =1.395 кг / м3.
с1 =
кДж/кг·м3
с2 =
кДж/кг·м3
с3
=
кДж/кг·м3
с4 =
кДж/кг·м3
с5 =
кДж/кг·м3
с6 =
кДж/кг·м3
с7 =кДж/кг·м3
с8
=кДж/кг·м3
с9 =
кДж/кг·м3
с10 =
кДж/кг·м3
кДж/ кг ·м3
Начальная и конечная энтальпия водяного пара, кДж/м3
I1П=
I1П=
кДж/м3
I2П=
I2П=
кДж/м3
Q = 12· [2.322(25 - 15)+ 0.025(2529 – 2509.4)] = 513.8 кВт
Находим конечную температуру воды на выходе из скруббера. Она может быть принята на 5-10 °С ниже температуры мокрого термометра. Температуру мокрого термометра при t1 = 25° С и
f1 =25г/м3 находим интерполяцией:
tm= 24.5 - (24.5 - 14.5) ·75/100 = 17 °С
Конечная температура воды: tK= 17-5= 12 °С
Рассчитываем среднюю разность температур газа и воды в скруббере :
,
Определим рабочий объем скруббера:
, где k – объемный
коэффициент теплопередачи в скруббере, Вт/( м3·°С )
k=250 Вт/( м3·°С )
Рассчитываем массовый расход воды
, где ψ- коэффициент испарения
воды, ψ=0.5
сП - удельная теплоемкость водяного пара, кДж/кг · °С
с=2.01 кДж/кг · °С = 2010 Дж/кг · °С
Конечное влагосодержание газа на выходе из скруббера:
, где b- процентное
содержание компонентов смеси
х определяем по диаграмме; х = 0.096
Рассчитаем объем газа при рабочих условиях на выходе из скруббера:
, где рбар – барометрическое давление, рбар =101325 Па
Т- температура газа на выходе, К;
Т- температура при нормальных условиях;
р - давление перед входом в скруббер;
Определяем размеры скруббера.
Диаметр скруббера:
, где w- скорость газа в
скруббере, w=3 м/с
м
Высота скруббера:
,
м
2. Расчет количества форсунок в скруббере.
Принимаем к установке в скруббере эвольвентные форсунки диаметром
100 мм и с соплом
диаметром 52 мм. Задавшись давлением воды перед форсункой 
кПа, находим ее производительность.
кг/с
Число форсунок, которое требуется установить в скруббере.
,
Принимаем к установке в скруббере 9 эвольвентных форсунок. Располагаем их в три яруса по три форсунки в каждом.
3. Определение гидравлического сопротивления.
, где ζ – коэффициент сопротивления
ζ=1.65
Н- Высота прямоугольного участка скруббера
Н=14.25 м
D- диаметр аппарата, м
D=6.2 м
w- скорость газа м/с
w=3 м/с
-
плотность газа кг/ м3
,
Па
4. Расчет штуцеров.
Штуцер для подачи газа:
,
w=3 м/с
м
Из конструктивных соображений удобнее для подачи газа использовать прямоугольный штуцер. Принимаем штуцер 1.5·2.8 м. Площадь его поперечного сечения равна площади поперечного сечения штуцера с диаметром 2.3 м.
м2
м2
Штуцер для выхода газа:
,
w=2.6 м/с
м
Штуцера для подачи охлаждающей жидкости.
Учитывая диаметр форсунки и способ ее крепления, принимаем штуцер для подачи орошающей жидкости диаметром D = 0.355 м.
Штуцер для слива жидкости.
Слив шлама осуществляется самотеком. При этом скорость вытекающей жидкости зависит от высоты столба жидкости, также следует учитывать наличие в аппарате успокоителя, создающего дополнительное гидравлическое сопротивление.
, где
h- высота столба жидкости, h=5м;
μ- коэффициент, учитывающий форму отверстия, μ=0.95
у - коэффициент, учитывающий работу успокоителя, у = 0.05
,
м
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.