/I>
Величину теплопередающей поверхні випарника розраховують на основі рівняння теплопередачі [5]:
(25)
де Q піт - теплові втрати (від 3% до 5% від тепла гріє пара) [1];
- Витрата пари, що гріє, знайденого за формулою (21);
K - коефіцієнт теплопередачі, вибирається за досвідченим даними в межах від 300 до2500 Вт/м 2 * К;
? Т ср - середня рушійна сила процесу теплопередачі. p>? Т ср визначається за різниці температур між температурою суміші, що розділяється (в кубі колони) і температурою насиченої водяної пари при певному тиску. Зазвичай середня рушійна сила процесу дорівнює 30 В± 5 Вє С.
Температура кубового залишку дорівнює Т w = 109,6 Вє С (див. вище).
Температура насиченої водяної пари при тиску 3,0 кг/см 2 становить Т = 135,9 Вє С.
(26)
О” T порівн = 135,9 - 109,6 = 26,3 про С В
Т Вє С Т Вє С
? Т порівн
Малюнок 3.1 - Температурна діаграма для визначення середньої рушійної сили процесу теплопередачі.
В В В
3.2 Визначення витрати води в дефлегматоре
При розрахунку теплового балансу дефлегматора приймається, що пари дистиляту піддаються повної конденсації. Тоді витрата охолоджуючої води становитиме [5]:
(27)
де P - мольний витрата продукту, кмоль/с;
R - оптимальне флегмовое число;
M см p - мольна маса продукту, кг/кмоль;
r p - питома теплота фазового переходу, кДж/кг;
Cp - теплоємність води, кДж/кг * До [2];
Cp = 4190 Дж/кг * До
T до , T н - кінцева і початкова температура охолодження води, Лљ C. Звичайно приймається T н = 12 Лљ CT до = 45 Лљ C
(28)
де r p -Питома теплота фазового переходу певного компоненту, кДж/кг [2];
В
rp = 90 * 0,95 + 88 * (1-0,95) = 89,9 * 4190 = 376681 Дж/кг
M см p = 91,83 кг/кмоль В В
3.3 Розрахунок теплової ізоляції
Основною метою розрахунку теплової ізоляції є вибір теплоізоляційного матеріалу і розрахунок його товщини для мінімізації теплових втрат у навколишнє середовище і забезпечення вимог техніки безпеки. Розрахунок теплової ізоляції проводять з умов заданої температури зовнішнього шару ізоляції, яка не повинна перевищувати 45 В° С. Товщину шару теплоізоляційного матеріалу визначають за формулою:
(29)
де - Температура внутрішнього шару ізоляції t ст. = 45 Лљ C.
- теплопровідність шару ізоляції. p> Приймемо температуру внутрішнього шару теплової ізоляції рівній температурі середовища в колоні. . p> Виберемо в якості теплоізоляційного матеріалу азбест з Вт/м * К.
Величину теплових втрат у навколишнє середовище розрахуємо за рівнянням тепловіддачі [3]:
, (30)
де - Сумарний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією та випромінюванням, Вт/м 2 * К.
Вт/м 2 * К.
м.
В
4. Гідравлічний розрахунок
Основний метою гідравлічного розрахунку є визначення гідравлічних опорів, які виникають в процесі проходження пари через колону ректифікації з куба через контактні пристрої у дефлегматор. Втрати напору для всіх ректифікаційних колон дозволяють розрахувати необхідну підвищення температури кипіння суміші в кубі колони.
(31)
де ? Р з - опір сухої тарілки, Па;
? Р ж - опір шару рідини, Па;
? Р б - опір за рахунок поверхневого натягу рідини, Па; (незначно можна знехтувати).
(32)
де П‰ . - швидкість пари в горловині ковпачка, м/с; визначається за об'ємною витраті пари і вільному перетину тарілки, м 2 /c.
(33)
В
Верхня частина апарату
В В В В В
Нижня частина апарату
В В
В В В
Опір шару рідини
(34)
де p> h б - висота барботажного шару рідини на тарілці, м;
ПЃ ж - щільність рідини, кг/м 3 ;
q - прискорення вільного падіння (g = 9,8 м/с 2 ). p> hб = 0,055 м
Верхня частина апарату
В В
Нижня частина апарату
В
Повне гідравлічний опір для верху і для ...
