Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Октября 2013 в 19:28, дипломная работа
Целью дипломного проекта является проектирование отделения электролиза магния, производительностью 17000 тонн в год магния-сырца.
В проекте осуществлен выбор аппаратурно-технологической схемы, выполнены расчеты материального и теплового баланса. На основании расчетных данных выбрано основное и вспомогательное оборудование.
С целью интенсификации производства в дипломном проекте предусматривается применение катодов увеличенной высоты. Внедрение катодов увеличенной высоты позволит повысить выход магния по току до 82,5% и увеличить производительность отделения на 10 % на имеющихся площадях и оборудовании.
Введение
1 Теоретические основы процесса электролиза магния по хлормагниевой схеме питания
1.1 Краткая характеристика предприятия.
Номенклатура, качество и технический уровень продукции.
Сырьевая база, характеристика сырья
1.2 Анализ научно-исследовательских работ и работы действующего предприятия. Выбор и обоснование технологической схемы переработки сырья и технологических показателей
1.3 Описание технологического процесса электролиза магния по хлормагниевой схеме питания
1.4 Обзор патентов
2 Расчеты технологического процесса электролиза магния по хлормагниевой схеме питания
2.1 Расчет материального баланса
2.2 Расчет теплового баланса
2.3 расчет основного и вспомог оборудования
3 экономика
4 Безопасность и экологичность проекта
4.1 Охрана труда
4.1.1 Общие требования
4.1.2 Параметры микроклимата
4.1.3 Электробезопасность
4.1.4 Освещенность
4.1.5 Пожарная безопасность
4.2 Охрана окружающей среды
Заключение
Список литературы
Приложение А
Определение температуры поверхностей проектируемого электролизёра
Приложение Б
Спецификация к промышленному электролизёру
LГОР = 5 × 3,98 = 19,9 м; LВЕР = 5 × 2,84 = 14,2 м.
Поверхность одного погонного метра составит:
SРЕБРА = 0,16 м2 (1 погонный метр).
Общая поверхность рёбер составит:
FРЕБРА = (19,9 + 14,2)×0,16 = 5,46 м2.
Принимаем, что рёбра изготовлены из стальной полосы 100×10 мм. Высота ребра составит:
, (3.38)
где h – ширина ребра, м;
d – толщина ребра, м.
Общее сечение рёбер составит:
f = (LГОР + LВЕР)×d = (19,9 + 14,2)×0,01 = 0,341 м2.
Температуру у основания ребра принимаем равной температуре кожуха.
Задаваясь различными значениями t2, решаем совместно уравнения (3.36) и (3.37).
Принимаем t2 равной 70 °С, тогда a1 = 39,75 кДж/м2×ч×°С, а l1 = = 189,1 кДж/м×ч×°С
;
m×H = 6,5 × 0,105 = 0,68;
th(0,68) = 0,56;
QТ = 4,1ּ(670-70)×7,56 = 18600 кДж/ч;
QК.Л. = 39,75 (70-25)×11,3 + 0,341×189,1×6,5×0,56 (70-25) = 30775 кДж/ч.
Принимаем t2 равной 60°C. Тогда:
a1 = 38,9 кДж/м2×ч×°С; l1 = 189,54 кДж/м×ч×°С; m = 6,41;
m×H = 6,41 × 0,105 = 0,67; th(0,67) = 0,55
QТ = 4,1×(670-60)×7,56 = 18908 кДж/ч
QК.Л. = 38,9×(60-25)×11,3 + 0,341×189,34×6,41×0,55×(60-25) = 23360 кДж/ч.
Решая графически уравнения теплопотерь через торцевые стенки (рисунок А1) определяем t2 = 54 °С; Q = 19100 кДж/ч.
Таким образом, суммарные потери тепла через торцевые стенки составит:
QТ.СТ. = 19100 × 2 = 38200 кДж/ч.
3.7.4.3.2 Потери тепла через переднюю стенку
Параметры передней стенки приведены в таблице 3.7
Таблица 3.7 – Параметры передней стенки
Материал футеровки |
Параметры | ||
d, мм |
tСР, °C |
l, кДж/м×ч×°С | |
Шамот пропитанный |
345 |
560 |
7,89 |
Диатомит пропитанный |
31,25 |
260 |
2,41 |
Диатомит непропитанный |
93,75 |
260 |
0,69 |
кДж/м2×ч×°С.
Размеры передней стенки электролизёра:
S1 = 5,65 × 1,845 = 10,42 м2;
S2 = 6,68 × 2,84 = 18,97 м2;
SТ м2;
LГОР = 5 × 6,68 = 33,4 м;
LВЕР = 5 × 2,84 = 14,2 м;
FРЕБРА = (33,4 + 14,2)×0,16 = 7,6 м2;
f = 5×(33,4 + 14,2)×0,01 = 0,48 м2.
Данные по расчету теплопотерь вносим в таблицу 3.8
Температура, °С |
Табличные и расчетные данные | ||||||
a1, кДж/м2×ч×°С |
l1, кДж/м×ч×°С |
<p class="dash041e_0431_044b_ | |||||
Информация о работе Проектирование участка электролиза магния по хлормагниевой схеме