Конструирование аппарата оптимальное

При конденсации паров с помощью водяного охлаждения на границе стенка—вода существует большое сопротивление процессу передачи тепла, поэтому при конструировании аппаратов необходимо стремиться к тому, чтобы увеличить коэффициент теплоотдачи от поверхности, омываемой водой. В конденсаторах закрытого типа это достигается пропусканием воды через трубки. Оптимальная скорость воды в трубках равна 1,5 м/с. Среднее значение общего коэффициента теплопередачи для конденсаторов, установленных на колоннах, которые разделяют легкие углеводородные смеси, составляет 148,8 ккал/(м2.ч-°С). Для предварительного подогрева сырья в качестве теплоносителя может применяться пар или поток горячих углеводородов, например с низа колонны. Для пара общий коэффициент теплопередачи составляет около 89,3 ккал/(м2-ч-°С), а для углеводородов — 74,4 ккал/(м2-ч-°С). Такое же значение коэффициента теплопередачи можно принимать при расчете холодильников. Если в качестве теплоносителя применяются углеводороды, то оптимальная линейная скорость потока в трубках теплообменника находится н пределах 1,8—2,4 м/с. [c.150]

Конструирование аппарата начинают с выбора его устройства, определения формы и основных размеров. Размеры аппарата определяют с помощью технологических, массообменных, тепловых и гидравлических расчетов, которые дают основные рабочие параметры рабочий объем, размеры рабочих элементов машин, поверхности теплообмена, фильтрации и контакта фаз и др. Резуль-таты расчетов взаимно увязывают и корректируют. Если приходится учитывать различные противоречивые факторы, находят оптимальные варианты. [c.8]

Электрохимические методы в соответствии с общепринятой классификацией относятся к физико-химическим методам очистки водных систем. Они отличаются многостадийностью и относительной сложностью происходящих в аппаратах водоочистки физикохимических явлений. Механизм и скорости протекания отдельных стадий зависят от многих факторов, выявление влияния и правильный учет которых необходимы для оптимального конструирования аппаратов электрообработки и рационального ведения технологических процессов очистки воды. [c.19]

Ввиду того, что оптимальные значения двух абсолютных характеристик теплообменника по эффективности теплообмена не определяются, в главе 8 рассмотрено нахождение Кег "" и при использовании технико-экономического анализа. В приложении даны блок-схемы программ для их нахождения. Для трубных пучков на основе расчетов на ЭВМ даны номограмм,а для определения а также график изменения приведенных затрат в зависимости от Не,-, когда по требованиям унификации теплообменника или его отдельных элементов или по другим причинам полученные оптимальные значения не могут быть приняты при конструировании аппарата. [c.134]

При переходе к оптимизации режимов работы химико-технологических объектов и, тем более, к оптимальному конструированию аппаратов требуется знание их характеристик в широком диапазоне изменения технологических координат. Для этого составляют математическое описание, в уравнения которого входят конструктивные и режимные параметры объекта, характеристики перерабатываемых веществ. Методы составления таких уравнений, называемые ниже аналитическими, заключаются в теоретическом анализе физико-химических явлений, происходящих в объекте, и составлении дифференциальных или конечных уравнений сохранения вещества, энергии и импульса. Тем самым в математическом описании учитываются особенности и скорости превращения веществ, переноса тепла и массы, распределения температуры и давления и т. п. [c.7]

Начальное давление смеси при а = О тоже задано по условию. В ходе процесса оно распределяется по длине аппарата, достигая максимума при х = Ь. Типичные графики решения модели представлены на рис. 1Х-12. Эту модель можно использовать для оптимального конструирования аппарата разделения и нахождения оптимальных условий проведения процесса. [c.190]

В литературе мало уделено внимания также систематическому анализу и описанию многочисленных разновидностей конструкций тонкослойных аппаратов. В то же время конструкторы и инженеры—производственники испытывают значительные трудности в подборе оптимальных конструктивных данных при проектировании и эксплуатации этих аппаратов. Третье направление в конструировании аппаратов и изучении самого процесса теплообмена при непосредственном контакте фаз в литературе совсем не получило освещения. [c.5]

Достигнутая на основе технического прогресса большая интенсивность процессов должна сочетаться с высоким качеством продукции и возможно более низкой ее себестоимостью при хороших условиях труда рабочих. Поэтому при конструировании аппаратов и определении параметров технологического режима задаются такие условия, при которых рационально сочетаются все перечисленные показатели. Режим работы аппаратов, оптимальный с точки зрения скорости технологического процесса, но вызывающий снижение качества продукта, повышение его себестоимости или ухудшение условий труда, не может применяться. [c.22]

Составив технологическую схему производства и определив основные направления потоков сырья, полупродуктов и готовой продукции, приступают к составлению материального и энергетического балансов. Далее производят расчет основных реакционных аппаратов, определяют производительность и время пребывания реагентов в каждом аппарате, основные размеры. При этом используют методы моделирования процессов и аппаратов. При расчетах уточняют оптимальные параметры технологического режима, которые были намечены ранее. В зависимости от агрессивности среды, температуры и давления в аппарате выбирают основные конструкционные материалы, из которых следует изготовлять аппараты. Определив основные размеры и производительность аппаратов, находят далее исходя из общей производительности проектируемого производства количество однотипных параллельно работающих аппаратов. Дальнейшие расчеты по конструированию аппаратов и отдельных узлов ведут конструкторы, однако тип аппарата и размеры реакционного объема определяют технологи. Последовательность отдельных стадий проектирования и объем их могут.сильно изменяться в зависимости от поставленных задач. Если для какой-либо операции промышленность химического машиностроения выпускает стандартные аппараты определенной производительности и конструкции, естественно, нет необходимости проводить конструкторские расчеты. Задачи проектантов-механиков сводятся к выполнению расчетов и чертежей по монтажу аппаратов, арматуры и коммуникаций к ним. [c.26]

Помимо экономии дефицитного коррозионностойкого сплава это рационально и потому, что состав и обработка сплава, оптимальные для прочностных и технологических его свойств, как правило, не являются оптимальными с коррозионной точки зрения. Вот почему для получения конструкционного материала с максимумом полезных свойств рационально дифференцировать его поверхностные слои по оптимуму для коррозионной стойкости, а его основу по оптимуму для механических и технологических свойств. Конечно, при этом появляются некоторые сложности при конструировании аппаратов из двуслойного материала, но во многих случаях это с лихвой окупается полученной выгодой. Естественно, что подобные методы повышения коррозионной стойкости материалов будут применять все шире. [c.323]

Практический интерес, например, для конструирования аппарата, выбора оптимальных условий реакции, представляет выяснение зависимости квантового выхода продуктов реакции и скорости их образования от степени использования света. [c.439]

На этой же стадии формулируется ряд новых экстремальных задач к ним относится оптимальное конструирование аппарата, оптимизация установившегося технологического режима в ТП выбор эффективной структуры ТП. [c.42]

В процессе проектирования ТП иногда имеется возможность варьировать некоторые конструктивные параметры технологических аппаратов, например объемы реакционных зон, длины и диаметры трубчатых реакторов и т. п. Эти параметры рассматриваются как управления и включаются в вектор и. Качество конструирования аппарата оценивается величиной технико-экономического критерия /о = /о х, и), учитывающего как стоимость произведенной продукции, так и капитальные затраты на создание аппарата. Здесь х — вектор выходных переменных ТП, который связан с и уравнением типа (1-1) и в котором отсутствует возмущение г. Задача оптимального конструирования аппарата заключается в отыскании такого и, что [c.42]

Декомпозиция задач оптимального конструирования аппаратов и оптимизации установившихся технологических режимов осуществляется весьма редко. Для решения подобных задач чаще всего применяются итерационные методы минимизации функций и функционалов при наличии связей и ограничений. С помощью аналогичных методов решаются также задачи построения эффективных ТП и автоматизированных комплексов. [c.45]

На стадии внедрения технические средства АСУ устанавливаются одновременно с монтажом технологических аппаратов или сразу же после него. При наладке и испытаниях этих аппаратов производится сбор данных, необходимых для проверки адекватности математической модели и ее идентификации (уточнение части параметров или изменение структуры уравнений). Затем уточняются результаты решения задач, касающихся оптимального конструирования аппаратов, оптимизации установившегося технологического режима, выбора эффективной структуры ТП, оптимального управления, синтеза технической структуры системы управления кроме того, вносятся необходимые исправления и добавления в рабочие проекты технологического процесса и АСУ. [c.46]

Неформальные ММ аппаратов содержат разнообразную и обширную информацию о конструкциях объектов и механизмах и скоростях протекающих в них физико-механических процессов. Это позволяет использовать неформальные ММ для оптимального-конструирования аппаратов, оптимизации режимов их работы,, оптимального управления и т. п. [c.249]

При протекании изотермического процесса реактор идеального вытеснения, как и реактор периодического действия, работает в нестандартных условиях, которые должны быть определены до конструирования аппарата. Иногда целесообразно, особенно в сложных реакциях, конструировать реактор идеального вытеснения с оптимальным распределением температур по его длине. [c.56]

Теоретическую основу подготовки специалистов по технологии производства урана составляют два курса 1) технология природного урана 2) технология облученного ядерного горючего. При изложении этих дисциплин основное внимание сосредоточено на химическом и физико-химическом обосновании технологических процессов. В конспективной форме изложены вопросы, связанные с аппаратурным оформлением ряда технологических процессов приведены схемы конструкций, главным образом оригинальных аппаратов. Это дает возможность оценить применимость тех или иных аппаратов для различных технологических процессов лишь качественно. Однако в настоящее время внедрение в технологию механизации и комплексной автоматизации производства требует более глубоких знаний аппаратурного оформления. Это необходимо при разработке оптимальных режимов эксплуатации действующих производств, проектировании новых рациональных технологических схем, конструировании аппаратов. Эти знания нужны и при проведении научно-исследовательских работ с целью их быстрейшего внедрения в производство. [c.4]

Оптимальное конструирование любого теплообменного аппарата включает в себя две взаимосвязанные. задачи выбор поверхности на основе сопоставительного анализа из ряда исследованных и последущая задача создания эффективного аппарата в целом как устройства, состоящего, по крайней мере, из двух поверхностей для двухпоточной схемы теплопередачи в нем. Возможности решения первой задачи были показаны ранее [7]. Данная статья, являясь продолжением этой работы, посвящена конструированию технически оптимального теплообменника. [c.91]

По данным фирмы Линде, лри соблюдении этих соотношений создаются оптимальные условия парообразования в трубках вертикальных аппаратов. Тех же соотношений нужно придерживаться прн эскизном конструировании вертикальных конденсаторов с конденсацией в трубном пространстве. [c.94]

ОПТИМАЛЬНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ [c.185]

Однако наличие сложного, на первый взгляд, математического описания структуры потоков, возникающих в реальных промышленных аппаратах (см. ниже), позволило получить аналитические зависимости эффективности для прямотока и противотока жидкости. И, как следствие, наметить пути оптимального конструирования массообменных аппаратов. [c.186]

Реализация результатов оптимального конструирования массообменных аппаратов [c.207]

Применение автоматизированного конструирования в научных исследованиях позволило за короткий срок осуществить резкий скачок в целенаправленном поиске путей интенсификации процесса массообмена и их реализации для широкого класса контактных устройств аппаратов барботажного типа. Так, в частности, использование оптимального конструирования в пределах площади барботажа отдельного контактного устройства позволило создать новые модификации всех типов серийно выпускаемых нормализованных тарелок с переливом (ситчатых, клапанных, колпачковых). [c.207]

Практически во всех процессах, проводимых в реакторах объемного типа, тепловой режим часто является определяющим. С учетом протекающих в реакторах процессов теплообмена необходимо решать следующие основные инженерные задачи выбор оптимального нормализованного аппарата конструирование нового аппарата выбор в производственных условиях действующего реактора, тепловой режим которого наилучшим образом соответствует заданному тепловому режиму обеспечение оптимального ведения технологического процесса. Ни одна из этих задач не может быть решена без учета реальных особенностей процесса теплообмена. [c.38]

В соответствии с определенным кругом задач все задачи по выбору оптимального нормализованного реактора при проектировании или оптимально соответствующего заданному тепловому режиму действующего аппарата сводятся по существу к поверочному тепловому расчету. С точки зрения процесса теплообмена н применительно к реактору объемного типа задача конструирования сводится фактически к задаче выбора типа и марки теплоносителя, конструкции и размера нагревательных элементов. Таким образом, проблема может быть сведена к серии поверочных расчетов для различных теплоносителей, разных типов нагревательных элементов и разной поверхности теплообмена. Изменение поверхности возможно лишь в определенных диапазонах и практически только при использовании наружных и приварных змеевиков различного типа. [c.72]

После детального ознакомления с техническими требованиями, изучения работы аналогичных аппаратов в условиях промышленной эксплуатации, анализа литературных, рекламных и патентных материалов проектирование теплообменных аппаратов необходимо начать с теплового и гидравлического их расчета с целью определения основных размеров и выбора оптимальной конструкции для рассматриваемых условий, затем следуют отдельны е стадии конструирования на основе прочностных расчетов нагруженных деталей и узлов. [c.336]

Проектирование (конструирование) — разработка структуры, или конфигурации, технической системы (объекта) при заданных ограничениях на характеристики и условия функционирования системы (объекта). К задачам проектирования относятся, например, задачи разработки новых химических соединений с заданными свойствами структурно-параметрического синтеза ресурсосберегающих ХТС [10, 20] синтеза структуры адаптивных систем автоматического управления ХТП [4, 10] разработки конструкций высокоэффективных аппаратов химической технологии 10] оптимального размещения оборудования и оптимальной трассировки трубопроводов ХП [21]. [c.31]

Выбор при конструировании газлифтного трубчатого реактора оптимального отношения Г = / //ц имеет существенное значение. Увеличивая конструктивный параметр Г, т. е. суммарную площадь сечения барботажных труб, мы увеличиваем реакционный объем аппарата (объем барботажной зоны). Но при этом, как следует из уравнения (1У.26), уменьшается скорость циркуляции жидкости и ухудшаются условия массопереноса реагирующего вещества из газа в жидкость. Исследования кинетики химического превращения в газлифтных трубчатых реакторах показали, что оптимальным является Г = 1. [c.98]

Для конструирования поверхностного теплообменного аппарата, а также для выбора оптимального режима его работы необходим гидравлический расчет, который заключается в определении гидравлических сопротивлений потоку теплообменивающихся сред. [c.166]

При конструировании новейших типов выпарных установок усовершенствуется главным образом парообразователь. Эта задача решается в дву направлениях. Первое направление идет по линии осуществления непрерывности процесса выпаривания. Второе направление, сопутствующее первому, по линии получения оптимальных габаритов. Рассмотренные в предыдущей главе конструкции выпарных установок работают периодически. В современных непрерывно действующих технологических линиях производства каждый аппарат должен осуществлять непрерывность процесса. Периодически действующие выпарные установки останавливаются на длительное время для чистки и мойки. [c.299]

Параметры технологического режима определяют принципы конструирования соответствующих реакторов. Оптимальному значению параметров технологического режима соответствует максимальная производительность аппаратов и производительность труда персонала, обслуживающего процесс. Поэтому характер и значения параметров технологического режима положены в основу классификации химико-технологических процессов. Однако ссе параметры технологического режима взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Изменение одного из параметров влечет за собой резкое изменение оптимальных величин других параметров реж№ ма. Поэтому четкая классификация технологических процессов по всем без исключения параметрам режима была бы очень сложна и нецелесообразна в общем курсе химической технологии. Необходимо выбрать параметры, оказывающие решающее влияние. [c.36]

Особенности конструкции контактных аппаратов зависят в основном от конструктивного оформления теплообменных устройств. Поддержание оптимального температурного режима — наиболее сложная задача при конструировании контактных аппаратов. Для эндотермических реакций требуется подвод теплоты в зону катализа для многих каталитических процессов требуется тонкая регулировка температурного режима, чтобы избежать побочных реакций. Наиболее трудно проводятся обратимые экзотермические реакции, при которых требуется неравномерный по высоте аппарата интенсивный отвод теплоты из зоны катализа и полезное использование этой теплоты. [c.237]

Компоновку машины начинают с решения главных вопросов конструирования рабочих органов и выбора рациональной кинематической структуры. От этих факторов зависят размеры и форма машины, принцип ее функционирования и взаимодействие с сопряженными конструкциями линии. При разработке конструкций машин и аппаратов уточняют оптимальные значения механических и технологических факторов обработки, транспортирования и обеспечения пищевой ценности продукта. [c.1375]

Монография известных зарубежных специалистов в области химической технологий Ф. А. Холланда и Ф. С. Чапмана Химические реакторы и смесители д.чя жидкофазных процессов посвящена обобщению опыта эксплуатации, расчета и конструирования аппаратов с мешалками для перемешивания индивидуальных жидкостей, эмульсий, суспензий. В ней собраны разбросанные по многочисленным зарубежным статьям методы обработки экспериментальных данных и сделана попытка создать общие схемы оптимального расчета таких аппаратов. Обобщение результатов производится главным образом методом анализа размерностей. [c.8]

I) для организации процесса горения кокса с максимальной полнотой использования химического тепла углеродистого топлива и, следовательно, с минимальным угаром кокса необходимо прежде всего подобрать такую высоту кипящего слоя в топочной камере, которая будет обеспечивать оптимальное или близкое к нему время контакта воздуха с коксом. При этом, однако, следует учесть то обстоятельство, что на практике по условиям гидродинамики, массо- и теплообмена задача конструирования аппаратов с чрезвычайно тонким кипящим слоем может оказаться трудно руализуемой [c.59]

На интенсивность теплообмена газов в аппаратах рекуперативного типа существенно влияют скорость и направление движения потоков, конструкция теплообмепиика и др. Скорость потоков зависит от физического состояния газов и их давлений. С увеличением скорости газа интенсивность теплообмена растет, поэтому можно уменьшить число труб и поверхность теплообмена, а следовательно, снижаются габариты, масса. Однако увеличение скорости приводит к росту гидродинамического сопротивления, в результате повышаются потери давления в теплообменнике, что нежелательно. Поэтому при конструировании аппарата необходимо находить оптимальное решение. [c.187]

Конструирование включает в себя не только графическое изображение аппарата, но и анализ, и выбор оптимальных решений всех его узлов, включая узлы ввода и вывода боковых погонов, глухие тарелки, сборники, распределители и т. д. Ниже рассмог трены конструкции наиболее распространенных узлов колонных аппаратов. [c.339]

Аппараты должны обладать достаточной прочностью и иметь возможно малые габаритные размеры. При конструировании необходимо находить оптимальные решения, учитывающие требования обеспечения возможности разборки рабочей части аппарата и герметичности системы каналов, возможно высоких коэффициентов теплопередачи за счет повышеиия скорости движения рабочей [c.172]

В 1930-х годах появились первые научные исследования по кинетике реакций, протекающих в проточных системах. Начало этим исследованиям было положено химиками — специалистами в области катализа А. А. Баландиным, Г. К. Боресковым, М. Г. Слинь-ко и М. И. Темкиным (СССР), А. Ф. Бентоном (США), Э. Винтером (Германия). В 1932 г. Г. К. Боресков впервые в качестве одной из основных задач конструирования и расчета трубчатых контактных аппаратов для сернокислотной промышленности назвал обеспечение максимальной скорости процесса и максимального использования контактного объема . Отмечая отставание теории и недостаточное знание закономерностей протекания даже таких важных каталитических процессов, как окисление сернистого газа, он предложил метод проведения этой реакции в условиях не одной оптимальной температуры для всего процесса, а оптимальной кривой изменения температур, характерной для каждого процесса и катализатора . Эти пионерские исследования были продолжены в 1936—1937 гг. с целью установления оптимальных условий контактного процесса — температурного режима и состава исходной газовой смеси. Работы эти следует считать своеобразной экстраполяцией химической кинетики на ту область, которая до 1940-х годов была объектом химической технологии, как науки сугубо прикладной, лишенной права на фундаментальные исследования. [c.152]

Макрокинетические исследования. Основная задача макроки-нетических исследований состоит в том, чтобы получить математическую модель процесса в условиях, приближенных к промышленным, и определить оптимальные характеристики проведения процесса для данного конкретного аппарата. Выходом нз решения этой задачи должны быть рекомендации по проектированию и конструированию аппаратуры. При этом знания кинетики процессов позволяют классифицировать аппаратуру и определить оптимальные условия проведения процесса с использованием лишь [c.44]

I. Нистратов В.И., Гусев Ю.И. Оптимальное проектирование установок для нанесения поверхностного слоя х ранул.-В кн. расчет и конструирование мг ин в аппаратов химических производств. М. МИХМ, 1980, с. 12-16, [c.30]