Tính toán thiết kế máy lọc chân không thùng quay thu hồi lưu huỳnh với năng suất 2 tấn một ngày
Trong các công đoạn lọc đó thì máy lọc chân không thùng quay thường được sử dụng ở giai đoạn trung gian vì máy lọc chân không thùng quay không thể phân riêng hệ không đồng nhất mà khối lượng riêng của các pha gần bằng nhau. Do động lực của quá trình là rất thấp. Do vậy máy lọc chân không thùng quay chỉ sử dụng hiệu quả với những huyền phù có khả năng phân riêng dễ dàng.
Ưu điểm của máy lọc chân không thùng quay là làm việc liên tục, ổn định, dễ thao tác vận hành, tiết kiệm nhân lực nhưng nó có vài nhược điểm như cấu tạo phức tạp, tiêu hao năng lượng cho động cơ truyền động , bơm chân không và máy nén…
Tại nhà máy phân đạm và hóa chât Hà Bắc máy lọc chân không thùng quay được sử dụng trong cương vị khử H2S thu hồi huyền phù lưu huỳnh trong dung dịch keo Tananh. Loại máy này đảm bảo khả năng hoạt động liên tục của nhà máy đồng thời cho năng suất lớn.
Trong toàn bộ nội dung chính của phần đồ án tốt nghiệp này trình bày trình tự thiết kế máy lọc chân không thùng quay thu hồi lưu huỳnh năng suất 2 tấn/ngày.
NỘI DUNG:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 Dây truyền urê:…………………………………………………………..……...5
1.2 Quá trình khử H2S thu hồi S:……………………………………………………9
1.2.1 Lý thuyết chung về khử lưu huỳnh trong khí nguyên liệu:………………..……..9
1.2.2 Lưu trình cương vị khử H2S thấp áp:…………………………………………..11
1.3 Cở sở lý thuyết quá trình phân riêng hệ lỏng không đồng nhất nhờ vật
ngăn:…………………………………………………………………………...12
1.3.1 Cơ sở lý thuyết:…………………………….……………….…………………..12
1.3.2 Một số khái niệm cơ bản về vật ngăn trong các thiết bị lọc:…………………..13
1.3.3 Động lực của quá trình lọc:……………………...……………………………..14
1.3.4 Vận tốc lọc và phương trình lọc:………………………………………………..14
1.4 Ưu nhược điểm các máy lọc chân không làm việc liên tục:………………...…17
1.4.1 Máy lọc chân không thùng quay:……………………………………………….17
1.4.2 Máy lọc chân không kiểu đĩa:…………………………………………………..18
1.4.3 Máy lọc chân không kiểu băng:………………………………………….…….. 19
1.5 Giới thiệu máy lọc chân không thùng quay:……………………………….19
1.6 Giới thiệu lưu trình công thu hồi lưu huỳnh:………………………………...…...22
PHẦN 2: TÍNH CÔNG NGHỆ
2.1 Thời gian của một chu trình :……………………………...……………...……25
2.2 Tính các góc làm việc:……………………….………………………………...27
2.3 Các thông số thùng lọc:………………………………………………………...28
Thiết Kế Máy Lọc Chân Không Thùng Quay Thu Hồi Lưu Huỳnh
SVTH: TRẦN QUANG TÀI – Lớp Máy Hóa K50 66
2.3.1 Kích thước thùng:………………………………………………………………28
2.3.2 Độ nhúng sâu của thùng quay trong huyền phù:…………………………...….29
2.3.3 Số vòng quay của thùng lọc:…………………………………………………...29
2.3.4 Thể tích hữu ích của bể chứa:………………………………………………….30
PHẦN 3: TÍNH CƠ KHÍ
3.1 Tính công suất truyền động máy lọc chân không thùng quay:…………...…...31
3.1.1 Mômen trở lực cạo bã M2 :…………………………………………………….31
3.1.2 Mômen trở lực do thùng quay ma sát với huyền phù M3 :……………………..32
3.1.3 Mômen trở lực do ma sát của đầu trục máy lọc với nắp phân phối M4:………32
3.1.4 Mômen trở lực do ma sát trong các ổ đỡ của trục máy lọc M5 :………………32
3.1.5 Mômen trở lực do lớp bã không cân bằng gây ra khi thùng quay M1:………...33
3.1.6 Tính chọn động cơ:…………………………………………………..……....34
3.2 Tính bền cơ khí các chi tiết máy lọc chân không thùng quay:…………………35
3.3 Tính toán cơ cấu khuấy cho máy lọc chân không thùng quay:………………...42
3.4 Tính toán bộ truyền trục vít - bánh vít:………………………………………..44
3.4.1 Xác định khoảng cách trục:……………………………………………………45
3.4.2 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:……………………………………………….46
3.4.3 Kiểm nghiệm về độ bền uốn:……………………..…………………………….46
3.4.4 Xác định các thông số bộ truyền: ………………………………...……………47
3.4.5 Các thông số kích thước bộ truyền:……………………………………………47
3.5 Tính lò xo kéo nén tại đầu phân phối:……………………………………….…48
PHẦN 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
4.1 Hệ thống gia nhiệt nồi nấu Lưu huỳnh:…………………………………………..50
4.2 Bơm chân không :………………………………………………………………...54
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………..….…………………...65
KẾT LUẬN
Trong các công đoạn lọc đó thì máy lọc chân không thùng quay thường được sử dụng ở giai đoạn trung gian vì máy lọc chân không thùng quay không thể phân riêng hệ không đồng nhất mà khối lượng riêng của các pha gần bằng nhau. Do động lực của quá trình là rất thấp. Do vậy máy lọc chân không thùng quay chỉ sử dụng hiệu quả với những huyền phù có khả năng phân riêng dễ dàng.
Ưu điểm của máy lọc chân không thùng quay là làm việc liên tục, ổn định, dễ thao tác vận hành, tiết kiệm nhân lực nhưng nó có vài nhược điểm như cấu tạo phức tạp, tiêu hao năng lượng cho động cơ truyền động , bơm chân không và máy nén…
Tại nhà máy phân đạm và hóa chât Hà Bắc máy lọc chân không thùng quay được sử dụng trong cương vị khử H2S thu hồi huyền phù lưu huỳnh trong dung dịch keo Tananh. Loại máy này đảm bảo khả năng hoạt động liên tục của nhà máy đồng thời cho năng suất lớn.
Trong toàn bộ nội dung chính của phần đồ án tốt nghiệp này trình bày trình tự thiết kế máy lọc chân không thùng quay thu hồi lưu huỳnh năng suất 2 tấn/ngày.
NỘI DUNG:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 Dây truyền urê:…………………………………………………………..……...5
1.2 Quá trình khử H2S thu hồi S:……………………………………………………9
1.2.1 Lý thuyết chung về khử lưu huỳnh trong khí nguyên liệu:………………..……..9
1.2.2 Lưu trình cương vị khử H2S thấp áp:…………………………………………..11
1.3 Cở sở lý thuyết quá trình phân riêng hệ lỏng không đồng nhất nhờ vật
ngăn:…………………………………………………………………………...12
1.3.1 Cơ sở lý thuyết:…………………………….……………….…………………..12
1.3.2 Một số khái niệm cơ bản về vật ngăn trong các thiết bị lọc:…………………..13
1.3.3 Động lực của quá trình lọc:……………………...……………………………..14
1.3.4 Vận tốc lọc và phương trình lọc:………………………………………………..14
1.4 Ưu nhược điểm các máy lọc chân không làm việc liên tục:………………...…17
1.4.1 Máy lọc chân không thùng quay:……………………………………………….17
1.4.2 Máy lọc chân không kiểu đĩa:…………………………………………………..18
1.4.3 Máy lọc chân không kiểu băng:………………………………………….…….. 19
1.5 Giới thiệu máy lọc chân không thùng quay:……………………………….19
1.6 Giới thiệu lưu trình công thu hồi lưu huỳnh:………………………………...…...22
PHẦN 2: TÍNH CÔNG NGHỆ
2.1 Thời gian của một chu trình :……………………………...……………...……25
2.2 Tính các góc làm việc:……………………….………………………………...27
2.3 Các thông số thùng lọc:………………………………………………………...28
Thiết Kế Máy Lọc Chân Không Thùng Quay Thu Hồi Lưu Huỳnh
SVTH: TRẦN QUANG TÀI – Lớp Máy Hóa K50 66
2.3.1 Kích thước thùng:………………………………………………………………28
2.3.2 Độ nhúng sâu của thùng quay trong huyền phù:…………………………...….29
2.3.3 Số vòng quay của thùng lọc:…………………………………………………...29
2.3.4 Thể tích hữu ích của bể chứa:………………………………………………….30
PHẦN 3: TÍNH CƠ KHÍ
3.1 Tính công suất truyền động máy lọc chân không thùng quay:…………...…...31
3.1.1 Mômen trở lực cạo bã M2 :…………………………………………………….31
3.1.2 Mômen trở lực do thùng quay ma sát với huyền phù M3 :……………………..32
3.1.3 Mômen trở lực do ma sát của đầu trục máy lọc với nắp phân phối M4:………32
3.1.4 Mômen trở lực do ma sát trong các ổ đỡ của trục máy lọc M5 :………………32
3.1.5 Mômen trở lực do lớp bã không cân bằng gây ra khi thùng quay M1:………...33
3.1.6 Tính chọn động cơ:…………………………………………………..……....34
3.2 Tính bền cơ khí các chi tiết máy lọc chân không thùng quay:…………………35
3.3 Tính toán cơ cấu khuấy cho máy lọc chân không thùng quay:………………...42
3.4 Tính toán bộ truyền trục vít - bánh vít:………………………………………..44
3.4.1 Xác định khoảng cách trục:……………………………………………………45
3.4.2 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:……………………………………………….46
3.4.3 Kiểm nghiệm về độ bền uốn:……………………..…………………………….46
3.4.4 Xác định các thông số bộ truyền: ………………………………...……………47
3.4.5 Các thông số kích thước bộ truyền:……………………………………………47
3.5 Tính lò xo kéo nén tại đầu phân phối:……………………………………….…48
PHẦN 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
4.1 Hệ thống gia nhiệt nồi nấu Lưu huỳnh:…………………………………………..50
4.2 Bơm chân không :………………………………………………………………...54
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………..….…………………...65
KẾT LUẬN
Không có nhận xét nào: