Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

томатизации. Непрерывные схемы предусматриваются, как правило, для крупно- и среднетоннажных
производств, а периодические – для малотоннажных, что объясняется в первом случае рентабельностью
применения средств автоматизации.
На данном этапе проектирования изучают различные методы получения продукции, которую будет
выпускать проектируемый объект. При этом учитывают новейшие результаты исследований по усо-
вершенствованию технологии производства, анализируют регламенты действующих и опытных произ-
водств-аналогов, проверяют нормы расхода сырья, вспомогательных материалов, рекомендации по вы-
бору конструкционных материалов для изготовления оборудования. При рассмотрении базового регла-
мента, проектировщик намечает пути усовершенствования некоторых технологических узлов с учетом
последних достижений науки и техники.
Одним из таких путей является поиск и разработка методов интенсификации технологических про-
цессов. Интенсификация химико-технологических процессов дает возможность увеличить производи-
тельность аппаратов при уменьшении их габаритов, металлоемкости, стоимости и соответствующем со-
кращении необходимых производственных площадей и уменьшении эксплуатационных расходов. Кро-
ме того, интенсификация технологических процессов зачастую позволяет получить новые эффекты, со-
измеримые и даже превосходящие по значимости основные целевые эффекты (уменьшение инкруста-
ции на внутренних поверхностях аппаратов или осмоления перерабатываемых веществ, увеличение се-
лективности химических процессов, улучшение качества продукции, уменьшение энергетических за-
трат).
Известно значительное количество традиционных и сравнительно новых способов интенсификации
технологических процессов. Условно их можно разделить на два класса: системные (когда к установке
подходят как к единому целому) и декомпозиционные методы, при которых выявляют и интенсифици-
руют лимитирующие стадии процесса или элементы его аппаратурного оформления.
Под интенсивностью i любого технологического аппарата понимают отношение одной из количест-
венных характеристик Q (например, производительности или количества переносимого тепла) к основ-
ной геометрической характеристике аппарата (например, поверхности рабочей зоны).
Для теплообменного аппарата
=∆=
τ
∆τ
=
τ
=
ср2
ср2
tK
F
tFK
F
Q
i
м
б
21
мб
м
б
мб
2
lg3,2
11
lg3,2
t
t
tt
t
t
tt
K
j
j
j
∆
∆
α
+
λ
δ
+
α
∆−∆
=
∆
∆
∆−∆
=
∑
, (3.1)
где F – поверхность теплообмена; K
2
– коэффициент теплопередачи; τ – время; ∆t
ср
– среднелогарифми-
ческая разность температур; ∆t
б
, ∆t
м
– большая и меньшая разности температур между теплоносителя-
ми;
α
1
, α
2
– коэффициенты теплоотдачи; δ
j
– толщина стенки и отложений; λ
j
– теплопроводность стенки и
отложений.
Соотношение (3.1) можно использовать для составления наглядной схемы действий разработчика по
интенсификации конкретного теплообменного аппарата, вводя обозначения: ↑ – необходимость увеличе-
ния и ↓ – необходимость уменьшения того или иного параметра [10]. В этом случае последнее соотноше-
ние можно записать в виде
(
)
↑α↑λ↓δ↑α↓∆↑∆↑=
21мб
,,,,,
jj
tti . (3.2)
В соответствии с соотношением (3.1) увеличивать необходимо наименьшее α. Такая запись показы-
вает направление изменения тех или иных параметров процесса или конструктивных характеристик ап-
парата для интенсификации процесса теплообмена.
Рассмотрим теперь пути интенсификации массообменной аппаратуры.
Если использовать основное уравнение процесса массопереноса, то для наиболее распространенных
тарельчатых массообменных аппаратов фактор интенсификации можно рассчитать по формуле

Страницы