Дипломный проект - Технологический расчет криогенной воздухоразделительной установки А-8-1М
Подождите немного. Документ загружается.
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
P = 1,224 – 1,03
P = 0,194 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V2
=
* P * B
G
А1
,
где
В = 0,952 ,
K
V2
=
10 * 1,634 *0,194 * 0,952
21,347
3-
K
V2
= 1259,43 т/ч .
10.1.10.3. Выбираем пневматический исполнительный механизм типа 3335-1
фирмы «Samson» .
При работе в нормальном технологическом режиме :
при Ду400 заслонка будет открыта на 25
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,0000357 МПа ;
при Ду300 заслонка будет открыта на 30
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,000105 МПа ;
при Ду250 заслонка будет открыта на 35
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,000237 МПа .
При работе в пусковом режиме :
при Ду400 заслонка будет открыта на 40
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,0002405 МПа ;
при Ду300 заслонка будет открыта на 50
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,00071 МПа ;
при Ду250 заслонка будет открыта на 55
0
, в случае полного ее открытия
потери давления на ней состявят Р = 0,00161 МПа .
Выбранный регулирующий огран будет работать в зоне регулирования в каждом
из режимов и в любом из выбранных вариантов .
Возможно применение клапана 25ч30нж1-4М(НО) или 25ч32нж1-4М(НЗ) Ду300 -
K
V
= 2500 т/ч .
Клапан будет открыт на 19,40 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
201
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
10.1.11. Регулирующее устройство ВР
12
на потоке газообразного азота или
воздуха для первичной регенерации блока очистки и осушки воздуха
10.1.11.1. Устройство должно пропустить G
А
= 1380 м
3
/ч = 0,06412 кмоль/кмоль
газообразного азота для первичной регенерации блока очистки и осушки воздуха .
Молекулярная масса азота :
А
= 28 кг/кмоль ;
Плотность азота :
А
= 5,757 кг/м
3
.
Массовый расход азота :
G
А
= 0,06412 * 25 500 *
24
28
G
А
= 1907,6 кг/ч = 1,9076 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 5,099 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 1,173 кгс/см
2
.
P = 5,099 – 1,173
P = 3,926 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
А
,
где
202
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
В = 0,605 ,
K
V
=
10 * 5,757 * 3,926 * 0,605
1,9076
3-
K
V
= 21 т/ч .
10.1.11.2. Устройство должно пропустить G
В
= 1380 м
3
/ч = 0,06412 кмоль/кмоль
воздуха для первичной регенерации блока очистки и осушки воздуха .
Молекулярная масса воздуха :
В
= 28,96 кг/кмоль ;
Плотность воздуха :
В
= 10,136 кг/м
3
.
Массовый расход воздуха :
G
В
= 0,06412 * 25 500 *
24
28,96
G
В
= 1973 кг/ч = 1,973 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 8,667 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 1,173 кгс/см
2
.
P = 8,667 – 1,173
P = 7,494 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
В
,
где
В = 0,548 ,
K
V
=
10 * 10,136* 7,494 * 0,548
1,973
3-
K
V
= 13,1 т/ч .
10.1.11.3. Выбираем клапан 25ч30нж1-4М(НО) или 25ч32нж1-4М(НЗ) Ду40 - K
V
= 40 т/ч.
Клапан будет открыт :
- на 52,50 % в случае первичной регенерации блока очистки газообразным
азотом ;
- на 32,75 % в случае первичной регенерации блока очистки воздухом .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования в любом случае .
203
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
10.1.12. Регулирующее устройство ВР
14
на потоке воздуха для КИПиА
Устройство должно пропустить G
В
= 150 м
3
/ч = 0,00588 кмоль/кмоль воздуха для
КИПиА .
Молекулярная масса воздуха :
В
= 28,96 кг/кмоль ;
Плотность воздуха :
В
= 9,883 кг/м
3
.
Массовый расход воздуха :
G
В
= 0,00588 * 25 500 *
24
28,96
G
В
= 181 кг/ч = 0,181 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 8,158 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 7,0 кгс/см
2
.
P = 8,158 – 7,0
P = 1,158 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства:
K
V
=
* P * B
G
В
,
где
В = 0,93 ,
K
V
=
10 * 9,883*1,158 * 0,93
0,181
3-
K
V
= 1,82 т/ч .
204
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Выбираем клапан 25с30нж(НО) или 25с32нж(НЗ) Ду15 - K
V
= 4 т/ч .
Клапан будет открыт на 45,50 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
10.1.13. Регулирующее устройство ВР
15
,
ВР
16
, ВР
17
,
на потоке отбросной
фракции в блок очистки
Устройство должно пропустить G
А
= 0,17647 кмоль/кмоль отбросной фракции с
составом 31,89 % 0
2
и 68,11 % N
2
.
Молекулярная масса смеси :
А
= y
1
*
02
+ y
3
*
N2
А
= 0,3189 * 32 + 0,6811 * 28
А
= 29,276 кг / кмоль ,
Плотность смеси :
А
= y
1
*
02
+ y
3
*
N2
А
= 0,3189 * 1,77 + 0,6811 * 1,571
А
= 1,635 кг / м
3
.
Массовый расход отбросной фракции :
G
А
= 0,17647 * 25 500 *
24
29,276
G
А
= 5489 кг/ч = 5,489 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 1,2237 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 1,2186 кгс/см
2
.
P = 1,2237 – 1,2186
P = 0,0051 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
А
,
где
205
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
В = 0,999 ,
K
V
=
10 * 1,635 * 0,0051 0,999
5,489
3-
K
V
= 1884,73 т/ч .
Выбираем пневматический исполнительный механизм типа 3335-1 фирмы
«Samson» :
Ду250 заслонка будет открыта на 65
0
, в случае полного ее открытия потери
давления на ней состявят Р = 0,000211 МПа .
Выбранный регулирующий механизм будет работать в зоне регулирования.
10.1.14. Регулирующие устройства ВЗ
101
, ВЗ
103
на потоке воздуха в блок
очистки
Каждое из устройств должно пропустить G
В
= 1 кмоль/кмоль воздуха .
Молекулярная масса воздуха
В
= 28,96 кг / кмоль ;
Плотность воздуха
В
= 10,08 кг / м
3
.
Массовый расход воздуха :
G
В
= 1 * 25 500 *
24
28,96
G
В
= 30770 кг/ч = 30,77 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 8,26 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 8,209 кгс/см
2
.
P = 8,26 – 8,209
P = 0,051 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
А
,
где
В = 0,997 ,
K
V
=
10 * 10,08 * 0,051 0,997
30,77
3-
K
V
= 1361,2 т/ч .
Выбираем клапан пневматический управляемый 16–1LA–121TTG–B Ду16”
фирмы «Flowseal» . При K
V
= 1361,2 т/ч заслонка будет открыта на 35
0
.
Данный регулирующий механизм будет работать в зоне регулирования.
206
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
10.1.15. Регулирующие устройства ВЗ
105
, ВЗ
106
на потоке отбросной фракции
из блока очистки
Устройство должно пропустить G
А
= 0,35294 кмоль/кмоль отбросной фракции с
составом 31,89 % 0
2
и 68,11 % N
2
.
Молекулярная масса смеси :
А
= y
1
*
02
+ y
3
*
N2
А
= 0,3189 * 32 + 0,6811 * 28
А
= 29,276 кг / кмоль ,
Плотность смеси :
А
= y
1
*
02
+ y
3
*
N2
А
= 0,3189 * 1,086 + 0,6811 * 0,95
А
= 0,993 кг / м
3
.
Массовый расход отбросной фракции :
G
А
= 0,35294 * 25 500 *
24
29,276
G
А
= 10978,5 кг/ч = 10,9785 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 1,1875 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 1,0299 кгс/см
2
.
P = 1,1875 – 1,0299
P = 0,1576 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
А
,
где
В = 0,999 ,
K
V
=
10 * 0,993 * 0,1576 0,999
10,9785
3-
K
V
= 878,5 т/ч .
207
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Выбираем клапан пневматический управляемый 16–1LA–121TTG–B Ду16”
фирмы «Flowseal» . При K
V
= 878,5 т/ч заслонка будет открыта на 25
0
.
Данный регулирующий механизм будет работать в зоне регулирования.
10.1.16. Регулирующее устройство ВЗ
11
на потоке азота продукционного
потребителю
Устройство должно пропустить G
Аг
= 0,32549 кмоль/кмоль азота продукционного
с составом 0,0002 % 0
2
.
Молекулярная масса азота
Аг
= 28 кг/кмоль .
Плотность азота
Аг
= 9,354 кг/м
3
.
Массовый расход азота :
G
Аг
= 0,32549 * 25 500 *
24
28
G
Аг
= 9683,3 кг/ч = 9,6833 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 7,903 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 7,852 кгс/см
2
.
P = 7,903 – 7,852
P = 0,051 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
Аг
,
где
В = 0,996 ,
K
V
=
10 * 9,354 * 0,051 0,993
9,6833
3-
K
V
= 446,47 т/ч .
Выбираем пневматический исполнительный механизм типа 3331/3278 с
упирающейся дроссельной заслонкой Ду200 фирмы «Samson» . При K
V
= 446,5 т/ч
заслонка будет открыта на 40
0
, в случае полного ее открытия потери давления на
ней состявят Р = 0,00006 МПа .
Данный регулирующий механизм будет работать в зоне регулирования в любом
из выбранных вариантов .
Возможно применение клапана 25ч30нж1-4М(НО) или 25ч32нж1-4М(НЗ) Ду200 -
K
V
1000 т/ч .
208
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Клапан будет открыт на 44,65 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
10.1.17. Регулирующее устройство ВЗ
12
на потоке азота продукционного в
атмосферу
Устройство должно пропустить G
Аг
= 0,32549 кмоль/кмоль азота продукционного
с составом 0,0002 % 0
2
.
Молекулярная масса азота
Аг
= 28 кг/кмоль .
Плотность азота
Аг
= 9,354 кг/м
3
.
Массовый расход азота :
G
Аг
= 0,32549 * 25 500 *
24
28
G
Аг
= 9683,3 кг/ч = 9,6833 т/ч .
Давление перед устройством Р
1
= 7,903 кгс/см
2
.
Давление после устройства Р
2
= 1,029 кгс/см
2
.
P = 7,903 – 1,029
P = 6,874 кгс/см
2
.
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
* P * B
G
Аг
,
где
В = 0,5515 ,
K
V
=
10 * 9,354 * 6,874 0,5515
9,6833
3-
K
V
= 69,24 т/ч .
Выбираем пневматический исполнительный механизм типа 241-1 с
сервоприводом типа 271 Ду100 K
V
= 100 т/ч фирмы «Samson» .
Клапан будет открыт на 69,24 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
Возможно применение клапана 25ч30нж1-4М(НО) или 25ч32нж1-4М(НЗ) Ду80 -
K
V
160 т/ч .
Клапан будет открыт на 43,33 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
209
Лист
Изм. Лист № документа Подпись Дата
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
10.1.18. Регулирующие устройства ВЗ
102
, ВЗ
104
, ВП
101
, ВП
102
для поднятия и
сброса давления в адсорберах блока очистки
Время сброса давления в адсорбере
сб
=
К
Н
2
O
АдАА2
Р
Р
log
d240
VVVК
,
где
НАП
= 0,122 ч - время сброса давления ;
К
2
= 1,2 - коэффициент , учитывающий дополнительные объемы ( фильтр , трубо -
проводы , объем адсорбера , незаполненный адсорбентом ) ;
V
А
= 35720 дм
3
- объем адсорбера ;
V
Ад
= 11452 дм
3
- объем , занимаемый адсорбентом ;
= 0,42 – порозность адсорбента ;
Р
К
= 9,177 кгс/см
2
- давление воздуха в конце наполнения ;
Р
Н
= 2,039 кгс/см
2
- давление воздуха в начале наполнения .
Диаметр прохода вентиля , мм
d
O
=
К
Н
СБ
АдАА2
Р
Р
log
240
VVVК
d
O
=
039,2
177,9
log
122,0240
11452357203572042,02,1
d
O
= 29,6 мм .
Потребная пропускная способность устройства :
K
V
=
20
f
O
,
где
f
O
= 688,14 мм
2
– площадь прохода устройства ;
= 0,65 - коэффициент расхода для газообразных сред , соответствующий
площади сечения устройства ;
K
V
=
20
14,688,650
K
V
= 22,36 т/ч .
Выбираем автоматический шаровый кран в сборе 90–F1–100/TR35–AA Ду1”
K
V
= 28 т/ч фирмы «Triag» .
Клапан будет открыт на 79,86 % .
Выбранный клапан будет работать в зоне регулирования .
210