Технологические машины и оборудование. Баранов А.А - 19 стр.

UptoLike

Рубрика: 

аппарата (тип поверхности теплообмена, необходимость и тип перемешивающего устройства, вид насадки в
колонном аппарате); конструкция корпуса аппарата, работающего под высоким давлением, метод уплотнения
поверхности разъёма (шип-паз, плоские поверхности с мягкой прокладкой, самоуплотняющиеся уплотнения и
т.д.); метод выполнения неразъёмных соединений (уточняются после окончательного выбора
конструкционного материала); характер расположения аппарата в пространстве (горизонтальный,
вертикальный, наклонный); тип привода агрегата, его исполнение (например, взрывобезопасные) и т.д. При
изложении всех этих вопросов следует не просто дать описание выбранного варианта, но и объяснить, почему
именно в данном случае выбранный вариант конструкции предпочтительнее других, какими преимуществами в
заданных условиях он обладает. При выборе конструкции аппарата, машины необходимо стремиться к
использованию стандартных конструкций. При невозможности использовать стандартный агрегат или при
отсутствии стандартных конструкций данного назначения разрабатывается оригинальная конструкция с учетом
максимального использования стандартных и унифицированных элементов конструкций, деталей и узлов.
5.8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ
Под технологическим расчётом понимают совокупность расчётов, связанных непосредственно с
параметрами, видом и особенностями технологического процесса, проводимого в разрабатываемой машине
или аппарате.
Основной целью технологического расчёта является определение основных параметров, необходимых
при выполнении графической части проектируемого объекта, а также проведения последующих специальных
расчётов (кинематического, прочностного, расчётов надежности и т.д.).
Важнейшей характеристикой работы машины или аппарата является их производительность, под которой
понимают количество (массовое, объёмное) продукции, полученной в единицу времени.
5.8.1. Материальный баланс
Составление материальных балансов основано на использовании закона сохранения массы:
G
1
+ G
2
= G
3
+ G
4
,
где G
1
, G
2
, G
3
, G
4
количество веществ, поступающих, имеющихся, покинувших аппарат (машину),
оставшихся, соответственно.
Следует учитывать, что количество веществ здесь должно быть выражено в единицах массы. Вид
уравнения материального баланса зависит от характера протекающего технологического процесса.
При проектировании реакционной аппаратуры в основе материального баланса лежат уравнения
химических реакций, протекающих в аппаратах.
Если реакция, протекающая в химическом реакторе, простая, то обычно составляют одно уравнение
материального баланса по любому реагенту или продукту. Если реакция сложная, материальный баланс
включает несколько уравнений по веществам, каждое из которых участвует, по меньшей мере, в одной из
простых реакций, составляющих сложную. Материальный баланс может быть общим (суммарным), если он
относится ко всей установке и в него включены все вещества, участвующие в процессе, или частным, если он
составлен только по отношению к одному компоненту, к части установки, либо к определенной фазе. Частные
материальные балансы охватывают часть установки (один реактор из каскада, один вакуум-кристаллизатор из
многокорпусной кристаллизационной установки). Сумма частных материальных балансов при этом всегда
должна быть равна общему балансу.
На основании уравнений материального баланса производится расчёт прихода и расхода всех видов
исходных материалов и продукта. Итоговые расчёты удобно свести в таблицу.
В некоторых случаях материальному балансу должен предшествовать тепловой баланс. Так при расчете
вакуумной кристаллизации нельзя определить выход кристаллов, не определив предварительно количество
испаряющегося при создании вакуума растворителя.
5.8.2. Тепловой баланс
В этом разделе квалификационной работы составляются уравнения теплового баланса для
разрабатываемых аппаратов и машин с целью определения количества тепла, которое нужно ввести, либо
вывести из системы.
Кроме того, рассчитывается количество теплоносителей с заданными параметрами, определяется эффект,
полученный в системе в результате теплового воздействия, обосновывается выбор вида теплоносителя.