>
де rгідр - гідравлічний радіус товерстій, через які пара виходить в рідину;
F0 і П0- площу і периметр отворів, через які виходить пар;
- поверхневий натяг рідини при температурі у верхній частині колони=56.7.
(табл. 14 [1]),
(табл. 14 [1]).
.
Опір парожідкостной шару на тарілці:
(1,64 [1]),
де - це прискорення вільного падіння,
- це відносна щільність газорідинного шару (приймаємо К=0,5).
е - відстань від верхнього краю прорізів до зливного порога, 0,034 м;
l - висота прорізи, 0,026 м;
- висота шару над зливний перегородкою.
(1,65 [1]),
де - об'ємний витрата рідини,
П - периметр зливний перегородки.
Загальний опір тарілок у верхній частині колони
б) нижня частина колони
При температурі куба колони t=78,6.
(табл. 14 [1])
(табл. 14 [1]).
.
Об'ємна витрата рідини в нижній частині колони:
Так як сировину вводиться в колону в рідкому стані, то витрата рідини в нижній частині колони дорівнює сумі витрат флегми і сировини
Загальний опір тарілок у нижній частині колони:
Перевіримо, чи дотримується при відстані між тарілками необхідне для нормальної роботи тарілок умова:
(стор. 355 [1]).
Для тарілок, нижній частині колони, у яких гідравлічний опір більше ніж у тарілок верхній частині умови дотримуються.
Загальна гідравлічний опір тарілок:
6. Тепловий баланс колони
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді в дефлегматоре-конденсаторі:
(7.15 [1])
,
де - питомі теплоти конденсації дистиляту, бензолу, ацетону при температурі дистиляту;
(табл. XLV [1])
;
.
Витрата теплоти, одержуваної в кубі-випарнику від гріючої пари (7.14 [1]):
,
де - теплоємності дистиляту, кубового залишку і сировини відповідно (рис. XI [1]) (вважаються аналогічно питомою теплотам конденсації); теплові втрати прийняті в розмірі 3% від корисно затрачуваної теплоти.
1)
)
)
Витрата теплоти в підігрівачі суміші:
,
де - початкова температура сировини;
Теплові втрати прийняті в розмірі 5%.
Визначаємо теплоємність при середній температурі:
;
.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику дистиляту:
,
де - кінцева температура охолодженого дистиляту,
.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику кубового залишку:
,
.
7. Розрахунок і підбір підігрівача сировини, дефлегматора, кип'ятильника
7.1 Розрахунок і підбір підігрівача сировини
Температурна схема.
;
(4.78 [1])
Середня температура суміші:
(4.82а [1])
Витрата суміші:
середня щільність рідини в колоні.
Витрата теплоти на нагрів суміші:
.
Орієнтовно визначаємо максимальний розмір площі поверхні теплообміну:
,
де - коефіцієнт теплопередачі, прийнятий по таблиці 4.8 [1].
Приймаємо, що відповідає розвиненому турбулентному режимом течії в трубах.
Для забезпечення турбулентного течії суміші при швидкість в трубах повинна бути більше:
,
де - динамічна в'язкість суміші при температурі;
- внутрішній діаметр труб теплообмінника.
Приймаємо труби розмірами.
Кількість труб, що забезпечують об'ємний витрата суміші:
Виходячи з умов, і, вибираємо одноходовой кожухотрубчасті теплообмінник з внутрішнім діаметром кожуха і з числом труб на один хід трубного простору (загальне число труб - 13).
) Коефіцієнт тепловіддачі для суміші.
Уточнюємо значення критерію Рейнольдса:
(4.13 [1])
Критерій Прандтля:
.
Критерій Нуссельта:
,
де - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на коефіцієнт тепловіддачі відношення довжини труби до її діаметра;
(табл. 4.3 [1])
Приймаємо (з подальшою перевіркою).
2) Коефіцієнт тепловіддачі для теплоносія.
,
де приймаємо кут атаки 90 - коефіцієнт, що враховує кут атаки
Приймаємо (з подальшою перевіркою).
,
де - зовнішній діаметр труб теплообмінник...
