Проектирование производства по получению карбинола (метанола)

Следовательно

Ориентировочно значение коэффициента теплопередачи К от газа к жидкости при

вынужденном движении принимаем 50 Вт / (м2·К)

Определяем ориентировочное значение площади поверхности теплообмена

[15] (5.39)

где Q - количество передаваемой теплоты, Вт;

К - коэффициент теплопередачи, Вт / (м2·К);

- средняя разность температур холодного и горячего теплоносителей, 0С.

Определяем расход тепла, передаваемого от циркуляционного газа к воздуху

где - массовый расход циркуляционного газа, кг/с;

- теплоёмкость циркуляционного газа, кДж/(кг·К);

- начальная и конечная температуры циркуляционного газа, 0С

Q= 141,730·2,416·(120-40)=27393,57 кВт

Тогда м2

Так как циркуляционный газ перед аппаратами воздушного охлаждения делится на

два потока, то поверхность теплообмена соответственно будет равна 7305 м2.

По ГОСТ 14246-79 выбираем аппарат воздушного охлаждения зигзагообразного

типа с диаметром труб 25Х2 мм, длиной труб 6000 мм, числом ходов 1 и площадью

поверхности теплообмена 1875 м2.

4.3.3. Расчёт и подбор ёмкостей

Расход конденсата (карбинола - сырца) после сепаратора составляет 15000 кг/с по таблице.

Требуемый объём ёмкости определяется по формуле

(5.40)

где - расход конденсата, кг/с;

- время заполнения ёмкости, ч; =0,5ч

- плотность карбинола - сырца, кг/м3

= 831 кг/м3 [20]

- коэффициент заполнения, принимаем = 0,8 в соответствии с требованиями Госгортехнадзора;

м3

По ГОСТ 9317-84 выбираем ёмкость горизонтальную цилиндрическую с двумя эллиптическими отбортированными днищами, сварную [18].

Основные размеры сборника:

- вместимость 12,5 м3;

- внутренний диаметр 2000 мм;

- длина цилиндрической части 3200 мм;

- общая длина аппарата 4280 мм.

4.3.4. Подбор насосно - компрессорного оборудования

Для компримирования свежего синтез - газа выбираем центробежный, четырёхступенчатый компрессор марки К-160-131-1 с приводом от электродвигателя типа СТДП-6300-2УХЛ4:

- объёмная подача 70812 м3/ч;

- избыточное давление всаса 0,69 МПа;

- избыточное давление нагнетания 4,41 МПа;

- масса 72 т.

Для циркуляции газа выбираем центробежный одноступенчатый компрессор марки К-270-14-7 с приводом от электродвигателя типа СТМН-400-В:

- объёмная подача 600000 м3/ч;

- избыточное давление всаса 4,8 МПа;

- избыточное давление нагнетания 5,3 МПа;

- масса 46,2 т.

5. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1. Основные исходные данные

Производство карбинола является производством с непрерывным технологическим процессом при трехсменном режиме работы. Нагрузка по сменам равномерная.

Так как производство карбинола является пожаро- и взрывоопасным, то электрооборудование должно применяться во взрывозащищенном исполнении [12].

По степени надежности и бесперебойности электроснабжения основное оборудование относится к первой категории, гак как перерыв в электроснабжении этого оборудования может привести к опасности для жизни людей и значительному материальному ущербу, связанному с повреждением оборудования и длительному расстройству сложного технологического процесса.

Часть электрооборудования входит в особую группу по надежности электроснабжения. Это маслонасосы компрессоров, электроприводы задвижек, аварийное освещение. Это оборудование необходимо для безаварийной остановки производства в случае выхода из строя как основного, так и резервного источников питания.

Проектом предусмотрено рабочее, ремонтное и аварийное освещение. По надежности электроснабжения осветительные установки относятся к первой категории.

5.2. Определение потребителей электроэнергии и их мощности

Основными потребителями электроэнергии являются компрессоры, насосы и вентиляторы.

Единичная мощность потребителей определялась по каталогам и справочникам, согласно которым выбиралось технологическое оборудование [12]

Перечень основного оборудования с указанием его особенностей приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Основные данные оборудования

5.3. Выбор рода тока и напряжения питания

Все электроустановки в производстве карбинола питаются переменным трехфазным током.

Для силовых потребителей применяется 6000В и 380В. Для светильников рабочего освещения применяется напряжение 220, для ремонтного освещения 36В и 12В, для аварийного освещения применяется переменный ток напряжением 220В с автоматическим переключением на постоянный ток напряжением 220В [12].

Питание подогревателей предусматривается от индукционных регуляторов ИР-118/60. Напряжение, подаваемое на подогреватели, может регулироваться от 0 до 220В, при этом сами индукционные регуляторы запитываются напряжением 6000В.

5.4. Выбор типа электродвигателей и других силовых потребителей

Так как производство карбинола является пожаро- и взрывоопасным, то электрооборудование выбираем во взрывозащищенном исполнении [l2].

Поскольку машины и механизмы не требуют регулирования скорости, то можно применять синхронные и асинхронные двигатели.

При мощности больше 300кВт целесообразно применять синхронные электродвигатели, так как при большой мощности синхронные электродвигатели имеют ряд преимуществ по сравнению с асинхронными, например больший КПД а главное применение синхронных электродвигателей позволяет повысить коэффициент мощности в питающей сети. Поэтому для компрессоров выбираем синхронные электродвигатели, а для насосов и вентиляторов применяем асинхронные электродвигатели [12].

Электрическую нагрузку на питающую сеть от силового электрооборудования рассчитываем следующим образом. Зная номинальную мощность каждого приемника электроэнергии Рн и количество однотипных приемников n, определяем установленную

мощность группы однородных приёмников Руст

Руст=Рн• n (5.1)

Затем определяются расчетные значения активной Рр, реактивной Qp и полной Sp мощностей

Рр=Кс · Руст (5.2)

Qр = Рр •tg? (5.3)

Sp= (5.4)

Где Кс-коэффициент спроса, определяемый по отраслевым каталогам.

Расчетное значение tg? определяется с помощью следующего выражения

Таблица 5.2

Основные технологические данные силовых потребителей

Продолжение таблицы 5.2

5.5. Расчет установленной мощности освещения

Для освещения используются лампы DPL-250, мощностью 250Вт и ЛБ-40, мощностью 40Вт. Электрическую нагрузку от осветительных приборов рассчитываем по формулам предыдущего раздела. Результаты сводим в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Основные технические данные электроосвещения

5.6. Определение электрической нагрузки

Электрическую нагрузку на питающую сеть от всего электрооборудования определяем на основании данных разделов 5.4. и 5.5. Результаты расчетов сводим в таблицу 5.4.

Таблица 5.4

Сводные данные по токоприемникам

5.7. Выбор схемы передачи и распределения электроэнергии

Все электрооборудование получает питание от цеховой трансформаторной подстанции, которая состоит из следующих помещений. РУ-бкВт, двухтрансформаторная КТП, помещения щитов постоянного тока, щитов телемеханики [13].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8