Проект воздухоразделительной установки производительностью 350 кг/ч жидкого технического кислорода

Содержание:
Введение
1 Назначение и область применения
2 Техническая характеристика
3 Описание схемы установки
4 Технологический расчет установки
4.1 Расчетная схема
4.2 Данные для расчета
4.3 Материальные балансы
4.3.1 Материальный баланс узла разделения
4.3.2 Материальный баланс нижней колонны
4.3.3 Определение давлений в колонне.
4.3.4 Энергетический баланс переохладителя азотной флегмы
4.3.5 Энергетический баланс переохладителя кубовой жидкости
4.3.6 Энергетический баланс переохладителя кислорода
4.3.7 Энергетический баланс узла разделения
4.3.8 Энергетический баланс нижней колонны
4.3.9 Энергетический баланс теплообменника-ожижителя
4.3.10 Основной энергетический баланс установки на уровне 283К
4.3.11 Энергетический баланс основного теплообменника
4.4 Сводная таблица параметров расчетных точек
4.5 Диаграммы Т-5 состояния для каждого из газов
4.5.1 Диаграмма Т-5 состояния для воздуха
4.5.2 Диаграмма Т-5 состояния для азота
4.5.3 Диаграмма Т-5 состояния для кислорода
4.6 Расчет процесса ректификации
4.7 Определение удельного расхода энергии
5 Расчет турбодетандера
5.1 Термогазодинамический и конструктивный расчет одноступенчатого турбодетандера реактивного типа
5.1.1 Данные технического задания
5.1.2 Термогазодинамический расчет
5.1.3 Расчет геометрических размеров рабочего колеса
5.1.4 Основные характеристики турбодетандера
5.1.5 Расчет геометрических характеристик направляющего аппарата
5.1.6 Расчет скоростных коэффициентов направляющего аппарата
и рабочего колеса
5.2 Изображение процесса расширения газа в турбодетандере в ко -
ординатах i-S (условно)
5.3 Параметры потока в основных расчетных сечениях
6 Расчеты аппаратов
6.1 Расчет ректификационной колонны
6.1.1 Расчет верхнего сечения колонны
6.1.2 Расчет нижнего сечения колонны
6.2 Расчет переохладителя жидкого кислород.
7 Обоснование выбора материалов
7.1 Обоснование выбора материалов
7.2 Проверка прочности днища
7.3 Проверка прочности обечайки
8 Обновы эксплуатации установки
8.1 Пуск установки
8.1.1 Порядок операций на 1-м этапе
8.1.2 Порядок операций на 2-м этапе.
8.1.3 Порядок операций на 3-м этапе
8.2 Ведение нормального технологического режима
8.3 Аварийная остановка, блока разделения
8.4 Пуск установки после кратковременной остановки блока разделения
9 Выбор и обоснование схемы автоматизации.
10 Охрана труда
11 Технико - экономические расчеты
12 Гражданская оборона
13 Выводы
14 Литература
15 Приложения

Фрагмент работы:
Техника особо низких температур используется для получения сжиженного воздуха, кислорода, азота, водорода, гелия в машиностроительной, ракетной, ядерной, космической и других отраслях техники.
Под особо низкими температурами понимают получение температур, находящихся преимущественно в пределах от -175 до -200°С. В отдельных случаях необходимы температуры, близкие к абсолютному нулю.
Хотя некоторые технические газы, такие как кислород, азот, водород, могут быть получены и другими методами (химическим, электролитическим), метод глубокого охлаждения во многих случаях является экономически более выгодным, а в некоторых случаях единственным для получения газов в промышленных количествах. Поэтому метод глубокого охлаждения получает все большее и большее применение в промышленности.
Рост техники глубокого охлаждения, связанный с развитием химической, металлургической и других отраслей промышленности, привел к созданию новых типов установок, появлению новых типов установок, появлению новых конструкций машин и аппаратов. Так, например, в последние годы появились очень крупные установки технологического кислорода и установки по разделению сложных газовых смесей. Метод низкотемпературной ректификации стал применяться для получения дейтерия из водорода, выросла потребность в получении аргона, криптона и других редких газов.
Широкое использование криогенной техники оказывает существенное влияние на решение задач по интенсифиакции процессов металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности. Развитие этих, а также ряда других отраслей (электротехники, физики и техники эксперемента) требует разработки новых высокоэффективных криогенных установок и систем для получения и использования криогенных продуктов и низких температур на их уровне. Наряду с ростом потребности в традиционных криогенных продуктах растет потребление жидкого водорода как энергетического горючего, жидкого гелия и холода на уровне температур жидкого гелия для сверхпроводящих устройств в электроэнергетике, электротехнике и других отраслях.

Литература:
1 Архаров А.М. и др. Техника низких температур. – М.: Энергия, 1975.
2 Архаров А.М., Микулина Е.И., Марфенина И.В. Криогенные системы. В 2-х томах:
т. 1 – Основы теории расчета. – М.: Машиностроение, 1996.
т. 2 – Основы проектирования аппаратов, установок и систем. – М.: Машиностроение, 1999.
3 Будневич С. С. Расчет криогенных установок. – Л.: Машиностроение, 1979.
4 Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. – М.: Химия, 1975.
5 Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. – М.: Машиностроение, 1984.
6 Епифанова В.И., Аксельрод Л.С. Разделение воздуха методам глубокого охлаждения. В 2-х томах: т. 1 – Термодинамические основы разделения воздуха, схемы и аппараты воздухоразделительных установок. – М.: Машиностроение, 1973. т. 2 – Промышленные установки, машинное и вспомогательное оборудование. – М.: Машиностроение, 1973.
7 Лащинский Л.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л.: Машгиз, 1970.
8 Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам криогеники. – М.: Энергия, 1985.
9 Поберезкин А.Э. Воздухоразделительные установки. Конспект лекций для студентов специальности 8.09.05.07 „Криогенная техника и технология”. – О.: ОДАХ, 2003.
10 Таран В.М. Модуль TFS_KTЗМ. – О.: ОДАХ, 2003.
11 Усюкин И.П. Атлас. Установки, машины и аппараты криогенной техники. Часть ІІ. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
12 Юдин Е.Я. и др. Охрана труда в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1983.
13 Закон Украины „О Гражданской обороне Украины”.
14 Концепция о защите населения и территории при угрозе и возникновении ЧС (Указ Президента Украины от 26.03.1999 г. №234/99).