приймаємо по таблиці В.4 висоту прорізи hпр=20 мм.
Висоту установки ковпачка приймемо Hу=10 мм.
Висоту зливного порога знайдемо по рівнянню (2.31)
hпор=hг.б - hсл + hпр + Hу=0,047 - 0,0127 + 0,020 + 0,01=0,064 м.
Тоді величина перепаду рівня рідини на тарілці (по рівнянню 2.28)
Опір шару рідини на тарілці, згідно з рівнянням (2.27):
Тоді гідравлічний опір тарілки (нехтуючи? Р?)
? Рт =? Рсух +? РСТ=195,05 + 462,23=657,28 Па,
а гідравлічний опір колони
? Рк=n? ? Рт=50? 657,28=32864 Па.
Перевіримо раніше прийняте відстань між тарілками h=0,3 м. Для цього необхідно розрахувати величину відносного виносу рідини.
Висота піни, що утворюється на тарілці, згідно з рівнянням (2.35):
Тоді величина відносного виносу рідини (рівняння 2.34)
, 0 245 lt; 0,1, отже, відстань між тарілками вибрано вірно.
Значення коефіцієнтів К1, К2, К3, К4 і показника ступеня n взяті з таблиці В.6 Додатка.
7. Визначення діаметра штуцерів
Діаметр штуцера визначаємо з рівняння:
Штуцер подачі флегми:
,
м3/с.
Так як швидкості потоку приймаємо орієнтовно, то можна прийняти щільність флегми, як щільність ацетону:? А=745,55 кг/м3 при t=60,33 ° С.
Приймаємо Wф=0,5 м/с, тоді
м.
Стандартний розмір труби для виготовлення штуцера? 20х4 мм, [6, с. 16].
Штуцер подачі вихідної суміші:
,
; ,
при tXF=65,41 ° С
кг/м3,
м3/с.
Приймаємо WF=0,8 м/с, тоді
ректифікаційної колона термодинамічний
м.
Стандартний розмір труби для виготовлення штуцера? 48х4 мм, [6, с. 17].
Штуцер виходу кубового залишку:
,
м3/с.
? В=963,24 кг/м3 - щільність води при 87,49 ° С.
Приймаємо WW=0,3 м/с, тоді
м.
Стандартний розмір труби для виготовлення штуцера? 56х3,5 мм, [6, с. 16].
Штуцер виходу кубової рідини (подається на кип'ятильник):
,
м3/с.
Приймаємо Wк.ж=0,3 м/с, тоді
м.
Стандартний розмір труби для виготовлення штуцера? 56х3,5 мм, [6, с. 17].
Штуцер виходу парів з колони:
,
м3/с.
Приймаємо Wу=15 м/с, тоді
м.
Стандартний розмір труби для виготовлення штуцера? 194х6 мм, [6, с. 17].
8. Теплові розрахунки
Підігрівач вихідної суміші
Рівняння теплового балансу для підігрівача:
Q=1,05. GF.. (tXF - tнач)=Gг.п. r,
тут теплові втрати прийняті в розмірі 5% від корисно затрачуваної теплоти;
tXF - температура кипіння вихідної суміші;
tнач - початкова температура (задана).
Питома теплоємність вихідної суміші
=АF. СА + (1 - АF). СВ,
де СА, СВ - питомі теплоємності ацетону і води при середній температурі
° С;
СА=0,5369; СВ=0,9983, [1, с. 562]; таблиця Б.7 Додатка.
=0,40. 0,5369 + (1 - 0,40). 0,9983=0,809=3390,238.
Q=1,05. GF. (tXF - tнач)=1,05.. 3390,238 (71,16 - 20)=
=202352 Вт
Витрата що гріє пара:
кг/с,
r=2 095 при Р=6,0 кгс/см2 [1, c. 550]:
Температура насиченої водяної пари при Р=5,8 кгс/см2 становить 156,7 ° С [1, c. 550]:
Велика різниця температур:
? tб=158,1 - 20=138,1 ° С;
менша різниця температур:
? tм=158,1 - 65,41=92,69 ° С.
Так як, тоді середню різницю температур визначаємо з рівняння:
° С.
Коефіцієнт теплопередачі приймаємо орієнтовно рівним 300Вт/м2.К [6, с. 47].
Поверхня теплообміну підігрівача вихідної суміші
м2.
Приймаємо одноходовой кожухотрубчасті теплообмінник з наступними характеристиками [6, с. 51]:
- діаметр кожуха 325 мм;
- труба 20х2 мм;
кількість труб в теплообміннику 100 шт;
довжина тр?? б 1,5 м;
поверхню теплообміну 9,5 м2.
Дефлегматор (конденсатор)
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді при конденсації парів в дефлегматоре, визначається з рівняння теплового балансу дефлегматора:
