Файл: Методические указания для студентов заочной формы обучения по направлениям подготовки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- высота сепарационной части колонны, 
; 
- высота днища, 
[4].
Окончательно примем высоту колонны
В качестве барботера примем газораспределитель, изображенный на рис.14. Задавшись скоростью воздуха в трубах барботера
, найдем внутренний диаметр его центральной трубы
Принимаем трубу диаметром
.
Скорость газа в отверстиях барботера по (2.19)
Примем диаметр отверстий в барботере
, тогда необходимое количество отверстий будет
Это количество отверстий можно разместить на боковых патрубках барботера (рис.14) с шагом
.
Давление газа в барботере при давлении в сепарационной части аппарата
согласно (2.25) будет
Сравнение значений, составляющих
, показывает, что при практических расчетах величиной 
можно пренебречь.
Для теплового расчета барботажной колонны найдем составляющие уравнения (2.9) теплового баланса колонны.
Теплосодержание жидкости, подаваемой в аппарат с начальной температурой
Теплосодержание жидкости, уходящей из аппарата,
Теплосодержание воздуха, поступающего в колонну при температуре
и не несущего в себе паров реакционной жидкости,
,
где
– удельнаятеплоемкость воздуха,
[4].
Рис.14. Газораспределитель барботажной колонны
Содержание паров жидкости в воздухе, выходящем из колонны при давлении насыщенных паров
, согласно (2.11)
Теплосодержание воздуха, выходящего из колонны, по (2.10)
Мощность, диссипируемая в объеме жидкости, по (2.12)
Поток тепловых потерь примем
При этих данных согласно (2.9) необходимо отвести через теплообменную поверхность тепловой поток
Рассчитаем тепловой поток, который можно отвести через стенки колонны, заключенные в рубашку.
Для газожидкостной смеси в колонне имеем значения:
При этих данных в соответствии с (2.27)
Коэффициент теплоотдачи от газожидкостной смеси к стенке теплообменного элемента
Примем в соответствии с рекомендациями [4] термические сопротивления загрязнений: со стороны реакционной жидкости
; со стороны воды (конденсата) 
Толщина стенки колонны [4]
, теплопроводность стенки 
Общее термическое сопротивление стенки
Для расчета коэффициента теплоотдачи к воде, подаваемой в рубашку колонны, воспользуемся условиями свободной конвекции жидкости и соответственно уравнениями (1.12) и (1.13).
Согласно уравнению (1.12) при
и четырехсекционной рубашке с высотой каждой секции
получим
Согласно (9.51) при теплопроводности воды
Поскольку коэффициент теплоотдачи
зависит от 
, проведем тепловой расчет методом подбора температуры стенки, сводя результаты расчета в табл. 4.
Средний удельный тепловой поток через стенку колонны, заключенную в рубашку, согласно данным, приведенным в табл. 4,
Площадь поверхности стенок колонны, заключенных в рубашку,
Тепловой поток, который можно отвести через стенки колонны,
Через дополнительные теплообменные устройства (змеевики) необходимо отвести тепловой поток
В качестве дополнительного теплообменного элемента примем цилиндрический змеевик, выполненный из трубы диаметром
со средним диаметром витка 
.
Таблица 4. - Расчет удельного теплового потока в барботажной колонне
Расход воды в змеевике должен быть
Скорость воды в змеевике будет
Значения критериев Рейнольдса и Прандтля для воды в змеевике при ее средней температуре
При расчете массообмена в барботажной колонне следует принять
где
Используя полученные выше данные и принимая
запишем
Откуда получим
Библиографический список.
Режим доступа: http://nizrp.narod.ru/metod/kafpriapxt/1644427658.pdf
Приложение 1.
Титул для контрольных работ в офлайн формате
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА
ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ
ИНСТИТУТ БЕЗОТРЫВНЫХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ
заочная форма обучения
Направление ____________ Шифр ______________ Группа ____________
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №____
По дисциплине «Химические реакторы»
Студента_______курса___________________________________________________________
(Фамилия, Имя, Отчество)
Дата и номер регистрации работы _______________________________________
Приложение 2.
Титул для контрольных работ в онлайн формате
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»
ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ
Институт безотрывных форм обучения
; - высота днища, [4].Окончательно примем высоту колонны
В качестве барботера примем газораспределитель, изображенный на рис.14. Задавшись скоростью воздуха в трубах барботера
, найдем внутренний диаметр его центральной трубы Принимаем трубу диаметром
.Скорость газа в отверстиях барботера по (2.19)
Примем диаметр отверстий в барботере
, тогда необходимое количество отверстий будет Это количество отверстий можно разместить на боковых патрубках барботера (рис.14) с шагом
.Давление газа в барботере при давлении в сепарационной части аппарата
согласно (2.25) будет Сравнение значений, составляющих
, показывает, что при практических расчетах величиной можно пренебречь.Для теплового расчета барботажной колонны найдем составляющие уравнения (2.9) теплового баланса колонны.
Теплосодержание жидкости, подаваемой в аппарат с начальной температурой
Теплосодержание жидкости, уходящей из аппарата,
Теплосодержание воздуха, поступающего в колонну при температуре
и не несущего в себе паров реакционной жидкости, ,где
– удельнаятеплоемкость воздуха,
[4]. Рис.14. Газораспределитель барботажной колонны
Содержание паров жидкости в воздухе, выходящем из колонны при давлении насыщенных паров
, согласно (2.11) Теплосодержание воздуха, выходящего из колонны, по (2.10)
Мощность, диссипируемая в объеме жидкости, по (2.12)
Поток тепловых потерь примем
При этих данных согласно (2.9) необходимо отвести через теплообменную поверхность тепловой поток
Рассчитаем тепловой поток, который можно отвести через стенки колонны, заключенные в рубашку.
Для газожидкостной смеси в колонне имеем значения:
При этих данных в соответствии с (2.27)
Коэффициент теплоотдачи от газожидкостной смеси к стенке теплообменного элемента
Примем в соответствии с рекомендациями [4] термические сопротивления загрязнений: со стороны реакционной жидкости
; со стороны воды (конденсата) Толщина стенки колонны [4]
, теплопроводность стенки Общее термическое сопротивление стенки Для расчета коэффициента теплоотдачи к воде, подаваемой в рубашку колонны, воспользуемся условиями свободной конвекции жидкости и соответственно уравнениями (1.12) и (1.13).
Согласно уравнению (1.12) при
и четырехсекционной рубашке с высотой каждой секции
получим Согласно (9.51) при теплопроводности воды
Поскольку коэффициент теплоотдачи
зависит от , проведем тепловой расчет методом подбора температуры стенки, сводя результаты расчета в табл. 4.Средний удельный тепловой поток через стенку колонны, заключенную в рубашку, согласно данным, приведенным в табл. 4,
Площадь поверхности стенок колонны, заключенных в рубашку,
Тепловой поток, который можно отвести через стенки колонны,
Через дополнительные теплообменные устройства (змеевики) необходимо отвести тепловой поток
В качестве дополнительного теплообменного элемента примем цилиндрический змеевик, выполненный из трубы диаметром
со средним диаметром витка .Таблица 4. - Расчет удельного теплового потока в барботажной колонне
 |  |  |  |  |  |  |  |
| 85 87 | 7 5 | 13600 9830 | 7,3 5,3 | 77,7 81,7 | 15,2 19,2 | 470 505 | 7200 9700 |
Расход воды в змеевике должен быть
Скорость воды в змеевике будет
Значения критериев Рейнольдса и Прандтля для воды в змеевике при ее средней температуре
При расчете массообмена в барботажной колонне следует принять
где
Используя полученные выше данные и принимая
запишем Откуда получим
Библиографический список.
-
Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс : учебник : в 2 книгах / В. Г. Айнштейн, М. К. Захаров, Г. А. Носов [и др.] ; под редакцией В. Г. Айнштейна. — 8-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022 — Книга 1 : Книга 1 — 2022. — 916 с. — ISBN 978-5-8114-2975-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/205946 (дата обращения: 22.12.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Бутов, Г.М.Сборник семестровых заданий по курсу «Химические реакторы» [Электронный ресурс]: учебное пособие / Г.М. Бутов, О.М.Иванкина ; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Электрон. текстовые дан. (1 файл: 564 Кб). – Волгоград, 2017. - Режим доступа: http://lib.volpi.ru. – Загл. с титул. экрана -
Мидуков, Н. П. Моделирование технологических и природных систем: Практикум / Н. П. Мидуков, В. С. Куров, А. О. Никифоров; М-во науки и высшего образования РФ, С-Петерб. гос. ун-т пром. технологий и дизайна,Высш. шк. технологии и энергетики.-Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД, 2022 – 41 с. - Текст: электронный.
Режим доступа: http://nizrp.narod.ru/metod/kafpriapxt/1644427658.pdf
-
Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов» / И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М. Островский, А.С. Решанов, В.Н. Соколов. / Под общ. ред. В.Н. Соколова. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 1992. - 327 с. -
Новый справочник химика и технолога.Процессы и аппараты химических технологий. В 2-х частях Автор: Островский Г.М. (ред.) Издательство: СПб.: Профессионал Год: 2004, 2006.Страниц: 846+920
Приложение 1.
Титул для контрольных работ в офлайн формате
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА
ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ
ИНСТИТУТ БЕЗОТРЫВНЫХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ
заочная форма обучения
Направление ____________ Шифр ______________ Группа ____________
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №____
По дисциплине «Химические реакторы»
Студента_______курса___________________________________________________________
(Фамилия, Имя, Отчество)
Дата и номер регистрации работы _______________________________________
Приложение 2.
Титул для контрольных работ в онлайн формате
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»
ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ
Институт безотрывных форм обучения
