1.3.3 Гідравлічний розрахунок тарілок
Приймаються наступні розміри Сітчатие тарілки: діаметр отворів
=4 мм, висота зливний перегородки Вільне перетин тарілки (сумарна площа отворів) 8% від загальної площі тарілки. Площа, яку займає двома сегментними переливними склянками, становить 20% від загальної площі тарілки.
Розрахуємо гідравлічний опір тарілки з рівняння:
;
де - гідравлічний опір сухої тарілки;
- опір, обумовлене силами поверхневого натягу;
- опір парожідкостной шару на тарілці.
а) верхня частина колони
Гідравлічний опір сухої тарілки:
де коефіцієнт опору незрошуваних ситчатих тарілок з вільним перетином 7-10%, - швидкість пари в отворах тарілки,
Опір, обумовлене силами поверхневого натягу
,
де - поверхневий натяг рідини при середній температурі,
- діаметр отворів тарілки (рис 5).
Опір парожідкостной шару на тарілці:
,
де
Величину розраховуємо за формулою:
;
де V-об'ємна витрата рідини,
П-периметр зливний перегородки, м
К-відношення щільності парожідкостной шару до щільності рідини.
К=
Об'ємна витрата рідини у верхній частині колони:
де - середня мольна маса рідини,
Малюнок 5 Схема Сітчатие тарілки
Периметр зливний перегородки знаходимо, вирішуючи систему рівнянь:
0.1 *
де R=0,9 м- радіус тарілки;- Наближене значення площі сегмента.
Рішення дає: П=1,32 м; b=0,289 м
=0,0024 м
Висота парожідкостной шару на тарілці:
=0,04 + 0,0024=0,0424 м
Опір парожідкостной шару
Загальна гідравлічний опір тарілки
=40,44 + 20,5 + 257,4=318,35 Па
б) нижня частина колони:
Поверхневий натяг при t=109
м
Загальна гідравлічний опір тарілки:
Перевіримо, чи дотримується при відстані між тарілками h=0,3 м, необхідне для нормальної роботи тарілок умова h gt; 1.8
Для тарілок нижній частині колони, у яких гідравлічний опір
. 8=
Отже, вищевказане умова виконується
Мінімальна швидкість пара в отворах достатня для роботи Сітчатие тарілки:
1.3.4 Визначення числа тарілок і висоти колони
У верхній частині колони, в нижній частині, всього 27 ступенів (рис 2).
Кількість тарілок розраховуємо по рівнянню:
Для визначення середнього ККД тарілок знаходимо коефіцієнт відносної летючості поділюваних компонентів і динамічний коефіцієнт в'язкості вихідної суміші при середній температурі в колоні.
знаходимо з рівняння:
lgP=A-;
де А=8,502; В=2177,4=8,502 -
Р=532,59 мм.рт.ст
Для визначення будуємо графік залежності lgP від ??- за стандартними даними Р=760мм. рт.ст, Т=100 [8]
Р=100мм. рт. ст, Т=51,7 [8]
Малюнок 6 Графік залежності lgP від ??-
Динамічний коефіцієнт в'язкості:
=0,46 мПа * с
Динамічний коефіцієнт в'язкості вихідної суміші знаходимо з рівняння:
lg
мол.долі
мол.долі
lg=- 0,599
мПа * с
Тоді:
За графіком (рис. 7) знаходимо
Малюнок 7-Діаграма для наближеного визначення середнього ККД тарілок.
Довжина шляху ріди...
