Определение размеров аппарата [10]

3.2.1 Определение размеров аппарата [10]

Диаметр верхней части колонны совпадает с диаметром оксидизера и равен 2380 мм. Размеры царг определяются размерами листа дорогостоящей стали 20001000. Высота нижней части колонны определяется количеством медных гранул, необходимых для проведения процесса растворения.

, (1)

где V – объем занимаемый медными гранулами, м³;

F – площадь поперечного сечения обечайки, м².

, (2)

где d =1,268 – внутренний диаметр обечайки;

π = 3,14.

, (3)

где m=13330 – масса медных гранул, кг;

=4540 – удельный вес медных гранул, кг/м³

Тогда по формулам (3) и (1):

,

.

Принимаем высоту нижней части аппарата 3 м, с учетом увеличения объема медных гранул при прохождении раствора вверх исходящим потоком.

Далее произведем расчет толщины стенки корпуса.

Корпус аппарата сварной. Верхняя часть колонны состоит из 3 царг цилиндрической формы (наружный диаметр 2380 мм, толшина стенки 6 мм) и одной конической формы.

Нижняя часть колонны состоит из 4 цилиндрических царг, внутренний диаметр которых 1268 мм. В местах крепления опор и решетки, для увеличения жесткости царги с толщиной стенки 8 мм, а остальные с толщиной стенки 6 мм.

Рассчитаем толщину стенки нижней обечайки:

, (4)

где S_p- расчетная толщина стенки, м;

с – прибавка к расчетной величине стенки.

, (5)

где С₁ – прибавка для компенсации коррозии;

С₂ и С₁ – технологическая прибавка.

, (6)

где Р – внутреннее давление, Па;

D = 1268 – внутренний диаметр обечайки, мм;

 = 174 – допускаемое напряжение для материала корпуса аппарата

12Х18Н10Т, МПа [10];

= 0,9 – коэффициент прочности сварных швов [10].

Аппарат находится под давлением столба жидкости и медных гранул.

Давление столба жидкости [11]:

, (7)

где Н = 6,75 – высота уровня раствора, м;

ρ = 1400 – плотность исходного раствора кг/м³;

g = 9,81 – ускорение свободного падения м/с².

Р₁ = 6,75 ∙ 1400 ∙ 9,81 = 92704,5 Па = 92,70 кПа.

Давление на 1 см² от медных гранул:

Н = 5,2 – высота слоя медных гранул, м;

ρ = 1700 – плотность медных гранул кг/м³.

Р₂ = 5,2 ∙ 1700 ∙ 9,81 = 86720,4 Па = 86,72 кПа.

Суммарное давление на стенки обечайки:

Р = 92704,5 + 86720,4 = 179424,9 Па = 179,42 кПа.

Расчетную толщину стенки найдем по формуле (6):

= 0,3 мм.

Произведем расчет объемов различных частей аппарата колонного типа.

Объем цилиндрической части башни (закачка раствора на высоту 1,8 м от крышки аппарата, что соответствует линии сливной трубы):

V₁ = h ∙ π ∙ d²/4, (8)

где h = 2,8 – 1,8 = 1,0 м = 100 мм,

V₁ = 1,0 ∙ 3,14 ∙ 2,368²/4 = 4,402 м³.

Рассчитаем объем усеченного конуса башни

V₂ =π ∙ h/3 ∙ (r₁² + r₁ ∙ r₂ + r₂²), (9)

V₂ = 3,14 ∙ 0,55/3 ∙ (0,634² + 0,634 ∙ 1,184 + 1,184²) = 1,470 м³.

Определим объем колонны для загрузки гранул

V₃ = h ∙ π ∙ d²/4, (10)

V₃ = 4,8 ∙ 3,14 ∙ 1,268²/4 = 6,058 м³.

По формуле (9) рассчитаем объем усеченного конуса колонны

V₄ = 3,14 ∙ 0,48/3 ∙ (0,15² + 0,15 ∙ 0,634 + 0,634²) = 0,261 м³.

По формуле (10) найдем объем цилиндрической части колонны

V₅ = 0,10 ∙ 3,14 ∙ 0,261²/4 = 0,005 м³.

Рассчитаем объем цилиндрической части сепаратора по формуле (10)

V₆ = 0,048 ∙ 3,14 ∙ 0,261²/4 = 0,002 м³.

Объем усеченного конуса сепаратора найдем, подставив данные в формулу (9)

V₇ = 3,14 ∙ 0,159/3 ∙ (0,13² + 0,13 ∙ 0,625 + 0,625²) = 0,081 м³.

Объем отвода крутоизогнутого рассчитаем, подставив данные в формулу (10)

V₈ = 0,39 ∙ 3,14 ∙ 0,125²/4 = 0,0048 м³.

Аналогично найдем объем патрубка

V₉ = 1,9 ∙ 3,14 ∙ 0,125²/4 = 0,023 м³.

Объем вертикальной части циркуляционной трубы равен

V₁₀ = 6,45 ∙ 3,14 ∙ 0,125²/4 = 0,079 м³.

Объем сливного коллектора равен 0,07 м³, тогда суммарный объем циркуляционной системы равен

V_∑ = V₆ + V₇ + V₈ ∙ 2 + V₉ + V₁₀ + V₁₁,

V_∑ = 0,002 + 0,081 + 0,0048 ∙ 2 + 0,023 + 0,079 + 0,07 = 0,2646 м³.

Расширение верхней части вертикального участка циркуляционной трубы учли в виде 5 % от суммарного объема циркуляционной системы, с учетом этого имеем

V_∑ = 0,2646 ∙ 0,05 + 0,2646 = 0,278 м³.

Похожие работы

Усовершенствование системы водоподготовки производства этил-бензол-стирола

Скачать

120192

12

14

... 14,2 16,0 11 Сульфаты, мг/дм3 56 49 61 48 60 57 12 Микробиологический тест, кол./мл - - - - - - 13 Скорость коррозии, мм/год 0,10 0,16 0,17 0,09 0,12 0,15 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ   3.1. Усовершенствование метода водоподготовки производства этилбензол-стирола реагентами фирмы «Nalco» Вода является основным охлаждающим агентом, используемым во всех отраслях ...

Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов

Скачать

99671

6

0

... ходом процесса. Через 3 минуты внесите в одну из пробирок раствор хлорида натрия. Что вы наблюдаете? Проведите анализ опытов а) и б).   Глава 2. Методика изучения растворов. Теория растворов – одна из ведущих теорий курса химии. Причины важности темы кроется не только в том, что она имеет большое практическое значение, но и прежде всего ...

Комплексный анализ деятельности ОАО "Родники-Текстиль"

Скачать

111716

22

14

... 145 761 138 892 162 142 169 012 дек.05 169 012 147 915 166 203 187 300 2. МАРКЕТИНГОВАЯ, ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКАЯ И КОММЕРЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОАО «РОДНИКИ - ТЕКСТИЛЬ»   2.1 Анализ конкурентов Конкуренция - состязательность хозяйствующих субъектов, когда их самостоятельные действия эффективно ограничивают возможность каждого из них односторонне воздействовать на общие условия обращения ...

Экспертиза рыб и рыбных продуктов. Химический анализ

Скачать

79510

2

0

... из темного стекла, закрывают корковой пробкой с хлоркальциевой трубкой и хранят в темном месте, так как на свету в нем образуются перекиси, вызывающие взрывы. ЭКСПЕРТИЗА РЫБЫ И РЫБНЫХ ПРОДУКТОВ Рыбу и рыбную продукцию принимают по количеству и качеству партиями. Партией считается определенное количество продукции одного наименования, способа обработки и сорта, одного предприятия-изготовителя, ...