Курсовая работа: Расчет барабанной вращающейся печи
Название: Расчет барабанной вращающейся печи Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МАЭ РФ Государственный Технологический Институт Кафедра МАХПРАСЧЕТ БАРАБАННОЙВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ТиОСП 080.11.01.00 РР Преподаватель _____________. «______» _____________. Студент группы_____________ «_____» _____________. Содержание Введение........................................................................................................... 3 1 Цель расчета.............................................................................................. 4 2 Данные для расчета................................................................................... 4 3 Расчеты...................................................................................................... 5 3.1 Материальный баланс процесса разложения.......................................... 5 3.2 Тепловой баланс процесса разложения................................................... 9 3.3 Конструктивный расчет ......................................................................... 10 3.4 Определение мощности .......................................................................... 11 Заключение.................................................................................................... 12 Литература.................................................................................................... 13 Приложение А – Эскиз барабанной вращающейся печи…………………….14 Введение
Фтороводород занимает большое значение в химической промышленности. Его используют как для получения фтора, фторидов различных металлов, искусственного криолита, так и для получения фторорганических соединений. Важную роль занимает фтороводород в атомной промышленности. В промышленных условиях фтороводород получают методом сернокислотного реагирования с флюоритом в барабанных вращающихся печах с электрическим обогревом или обогревом топочными газами. Данная работа посвящена расчету барабанной вращающейся печи. 1 Цель расчета Целью данного расчета является закрепление теоретических навыков по курсу “Технология и оборудование специальных производств” и применение их к конкретному материальному, тепловому балансу и определение конструктивных размеров печи. 2 Исходные данные
Исходные данные представлены в таблице 1Таблица 1 – Исходные данные
Реакции протекающие в процессе 1) 2) 3) 4) 5) 6) 3 Расчеты 3.1 Материальный баланс процесса разложения Учитывая состав плавикового шпата, определим расход каждого химического соединения:
3. 1 .1 Расчет реакции 1
Расход серной кислоты с избытком где
где
Расход CaSO4
Расход HF
Непрореагировавший CaF2
Составляем таблицу материального баланса этой реакции Таблица 2 – Материальный баланс
3 .1.2 Расчет реакции 2
Составляем таблицу материального баланса Таблица 3 – Материальный баланс
3. 1 .3 Расчет реакции 3
Составляем таблицу материального баланса Таблица 4 – Материальный баланс реакции
3.1.4 Расчет реакции 4
Составляем таблицу материального баланса Таблица 5 – Материальный баланс реакции
3.1.5 Расчет реакции 5
Составляем таблицу материального баланса Таблица 6 – Материальный баланс реакции
3.1.6 Расчет реакции 6
Составляем таблицу материального баланса Таблица 7 – Материальный баланс реакции
3.1.7 Материальный баланс всего процесса Материальный баланс всего процесса представлен в таблице 8Таблица 8 – Материальный баланс всего процесса
3.2 Тепловой расчет
Уравнение теплового баланса
Приход:
Расход:
Q ФФ =16233600+370650+311030+52654+29884=16997818 Дж/ч, Q РСК =144456635,2 +3884112=148340747,2 Дж/ч, Q реакц.газа = 175087575 + 7637037 + 21374372,5 + 1763751 + 312537,75 + + 551355 = 206726628,3 Дж/ч, Q отв.гипс = 305804768+2857505+341050,5+27392700,35 =336396023,9 Дж/ч. Тепловой эффект реакции определяется по формуле: D H реакц . = D HCaSO4 + 2 D HHF - D HCaF2 - D HH2 SO4 ; D H реакц. = -1424 - 2 × 268,61 + 1214 + 811,3 = 64,08 кДж/моль . Определим тепло реакции: Q реакции = (950 × 64,08)/78 =780,46 кДж/ч,
Q потерь = 0,1 × 420627274,4=42062727,44 Дж/ч. Полученные результаты сведены в таблицу8. Таблица 8 – Тепловой баланс процесса разложения
3.3 Конструктивный расчёт Конструктивный расчёт производим при помощи двух методов. 3.3.1 Определение геометрических размеров при помощи эмпирических формул Определим суточную производительность: Диаметр барабана: Длина барабана: 3.3.2 Определение геометрических размеров при помощи отношения L/D Задаёмся L / D =10 , L =10 D . Диаметр барабана определим по формуле: где t - время процесса разложения, 4часа ; r М – плотность материала, 2431кг/м3 ; j - коэффициент заполнения аппарата, 0,2 . ТогдаL =10 × 1,34=13,4м . Принимаем D=1,4м и L=14м. 3.4 Определение мощности Определим число оборотов барабана: Принимаем n=0,1 об/с. Мощность для вращения барабана: N = 0,0013 × D3 × L × r CP × n × j ; N = 0,0013 × 1,43 × 14 × 2431 × 0,1 × 0,2 = 2,43 кВт .
Заключение
В результате проделанной работы были составлены материальный и тепловой балансы процесса разложения плавикового шпата, а также определено необходимое количество тепла на нагрев материала. Определены геометрические размеры барабанной вращающейся печи, а так же мощность, затрачиваемая на вращение барабана и число оборотов барабана. Литература
Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1969. |