Разработка криогенной ожижительной установки средней производительностью 200 л/ч жидкого гелия

Содержание:
Введение
1 Описание технологической схемы криогенной ожижительной установки
2 Термодинамический расчёт схемы
3 Расчёт витого теплообменника
3.1 Гидравлический расчёт теплообменника
3.2 Конструктивный расчёт теплообменника
3.3 Расчёт на прочность деталей теплообменника
4 Устройство и принцип работы блока очистки гелия
5 Расчёт на прочность деталей блока очистки гелия
6 Экономический раздел проекта
6.1 Организационно-экономическое и маркетинговое обоснование проекта
6.2 Расчет показателей экономической эффективности проекта
7 Функциональная схема автоматизации гелиевого ожижителя производительностью 200л/ч
8 Охрана труда
8.1 Техника безопасной работы с гелием
8.2 Анализ установки на возможность аварий и способы защиты
8.3 Опасные и вредные факторы
8.4 Электробезопасность при работе на гелиевых ожижительных установках
8.5 Расчёт искусственного освещения
8.6 Подбор предохранительного клапана
8.7 Расчёт системы заземления
8.8 Расчёт вентиляции
9 Гражданская оборона
Список используемой литературы
Спецификация сборочных чертежей

Фрагмент работы:
Установка позволяет получить жидкий гелий в количестве до 200 л/ч в ожижительном режиме.
Циркулирующий в установке гелий храниться в баллонах при давлении 15МПа и в двух газгольдерах объёмами по 6 м3 с масленым затвором(для чистого и технического гелия).Для закачки гелия в баллоны в установке используются два компрессора 1ВУВ-45/150.
Сжатие гелия в основном цикле производится в компрессоре до давления 2 МПа. Этот компрессор – узловой, марки Genesis 11.
После сжатия прямой поток гелия проходит масловлагоотделители грубой и тонкой очистки, где происходит удаление, унесённого из компресора масла и влаги, возникшие из-за не герметичности.
Для увеличения срока бесперебойной работы данной установки применяется низкотемпературная адсорбционная очистка всего потока сжатого гелия в специальном блоке с переключающимися адсорберами, охлаждёнными жидким азотом.
Итак, гелий после масловлагоотделителей направляется в блок очистки гелия. Гелий, подлежащий очистке, поступает в межтрубное пространство теплообменника, где охлаждается обратным потоком до температуры, примерно 88 К. Одновременно гелий прямого потока освобождается от влагу, которая вымерзает на внешней поверхности труборк. После теплообменника гелий поступает в аппарат очистки.
В аппарате очистки гелий дополнительно охлаждается до температуры 82 К, и при этой температуре поступает в адсорбер, наполненный активным углём. Змеевик и адсорбер расположены в резервуаре, который заполнен жидким азотом. В адсорбере на холодной поверхности угля адсорбируются газообразные примеси. Чистый гелий, выйдя из адсорбера, направляется в трубки гелевой секции теплообменника, в котором подогревается гелием, поступающем на очистку.

Литература:
1. Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Теория и расчёт криогенных машин. М., «Машиностроение», 1973г.
2. Будневич С.С. Расчёт криогенных установок. М., «Машинострое-ние».
3. Епифанова Е.И. Низкотемпературные радиальные турбодетандеры. М., «Машиностроение», 1974г.
4. Епифанова Е.И. Компрессорные и расширительные машины радиального типа. М., «Машиностроение», 1984г.
5. Малков М.П. и др. Справочник по физиотехническим основам криогеники. М., «Энергоиздат», 1985г.
6. Микулин Е.И. Криогенная техника. М., «Машиностроение», 1969г.
7. Усюкин И.И. Установки, машины и аппараты криогенной техники. ч.I,ч.II, М.,»Пищевая промышленность», 1976г.
8. Методические указания «Термогазодинамический расчёт центростремительного турбодетандера». ОТИХП, каф. криогенных машин, 1984г.