В
3.6 Гідравлічний опір ректифікаційних колон
3.6.1 Гідравлічний опір колпачковой тарілки
Гідравлічний опір колпачковой тарілки складається з опору сухої тарілки при відкритих прорізах О” Р 1 , опору, обумовленого силами поверхневого натягу О” Р 2 , гідростатичного тиску стовпа рідини над верхнім обрізом прорізи О” Р 4 , Па .
В В
w n - швидкість пара в прорізах ковпачка, знаходиться в межах 2-8 м/с ; для колон, працюють під вакуумом - в межах 0,8-3 м/с ;
Оѕ - коефіцієнт опору ( Оѕ = 1,5-2)
В
3.6.3 Загальне гідравлічний опір колони
В
Для перевірки правильності прийнятого відстані між тарілками можна скористатися емпіричним співвідношенням:
В
4. Розрахунок дефлегматора
Попередньо вибирають варіант з частковою або повною конденсацією пари в дефлегматоре.
4.1 Визначення витрати охолоджуючої води на дефлегматоре
Для визначення цієї величини необхідно скласти тепловий баланс дефлегматора, що включає наступні величини.
Прихід тепла:
з охолоджувальною водою
з парою з колони
Витрата тепла:
з дистилятом
Рівняння теплового балансу дефлегматора:
В
4.2 Поверхня теплопередачі дефлегматора
В
5. Підігрівач вихідної суміші
Вихідна суміш підігрівається найчастіше в трубчатом теплообміннику насиченою водяною парою до температури кипіння на живильної тарілці.
5.1 Кількість тепла для підігріву вихідної суміші
Кількість тепла для підігріву вихідної суміші визначається в Вт :
В В
5.2 Витрата пари, що гріє на підігрівач
Витрата пари, що гріє на підігрівач визначається в кг/с :
В
5.3 Поверхня нагріву підігрівача
В
6. Вибір живильного насоса
Вибір живильного насоса проводиться залежно від властивостей підігрівається суміші.
Основними типами насосів, використовуваних в хімічній технології є інформаційні відцентрові, осьові, поршневі. Для проектованої ректифікаційної установки використовуємо відцентровий насос. При проектуванні зазвичай виникає завдання визначення необхідного напору Н л , потужності N н при заданій подачі рідини Q п , переміщуваної насосом. Далі по знайденому натиску і продуктивності насоса визначаємо його марку, а за величиною потужності на валу N п - тип електродвигуна до насоса.
Потужність на валу насоса
Напір насоса
Геометрична висота підйому рідини Н r дорівнює висоті вичерпної частини ректифікаційної колони:
В В
N ч. к. - число тарілок контакту в вичерпної частини колони;
h - відстань між тарілками, м ;
h n - натиск, втрачається на подолання гідравлічного опору в трубопроводі, мм .
Втрати напору:
В
В
Визначимо діаметр трубопроводу з основного рівняння витрати:
В
Для визначення коефіцієнта тертя О» розраховуємо величину Rе :
В
Для гладких труб при знайденому Rе визначаємо О» . Спочатку визначимо суму коефіцієнтів місцевих опорів:
В
Нехай кількість колін дорівнює 8, а вентилів - не менше 4. Коефіцієнти місцевих опорів рівні [2, табл. ХII]. p> По додатку V встановлюємо, що значенням подачі і напору найбільше відповідає відцентровий насос марки Х 8 /30.
В
7. Розрахунок обсягу і розмірів ємностей
Більшість ємностей являють собою вертикальні або горизонтальні циліндричні апарати. При проектуванні основними керівними документами є нормалі і Держстандарти, передбачають нормальний ряд циліндричних апаратів і судин до 200 м Ві.
Розрахунок ємностей для вихідного дистиляту і кубової рідини ведемо з умов шестигодинний (змінної) роботи ректифікаційної установки, тобто П„ = 6 ч. Далі,
В
8. Визначення діаметра штуцерів
Штуцери виготовляються з сталевих труб необхідного розміру за ГОСТом 9941-62. Діаметри труб виражені в мм . p> Діаметр штуцерів визначимо з основного рівняння витрати:
В
