- •«Мирэа – Российский технологический университет» рту мирэа
- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по расчету ректификационной колонны
- •Оглавление Введение
- •Выбор конструкционного материала
- •Исходные данные
- •Основные таблицы
- •Пересчет концентраций
- •Постоянные свойства компонентов ацетон-вода при рабочих температурах [8-11]
- •Константы свойств рабочих смесей при атмосферном давлении [8-11]
- •Определение скорости пара и диаметра колонны
- •2.1 Диаметр колонны по условиям верха.
- •3.2 Определение рабочей высоты колонны
- •3.3 Определение высоты колонны
- •Гидравлический расчет тарелок
- •6.1.2 Расчет конденсатора-дефлегматора.
- •6.1.3 Расчет испарителя (кипятильника).
- •6.1.4 Расчет холодильника кубового остатка.
- •6.1.5 Расчет холодильника дистиллята.
- •6.2 Расчет центробежного насоса.
- •6.2.1 Расчет потерь на трение и местные сопротивления.
- •6.2.2 Выбор насоса
- •6.2.3 Предельная высота всасывания
- •7.2.2 Конденсатоотводчик для подогревателя исходной смеси.
- •9.2 Расчет и подбор днища (крышки)
- •10. Механический расчет
- •10.1 Расчет толщины обечайки опоры
- •10.2 Определение нагрузки
- •10.3 Расчет опоры аппарата
- •Список литературы
-
Число реальных тарелок:
-
3.2 Определение рабочей высоты колонны
-
-
где h = 0,2 - 0,6 м – межтарельчатое расстояние
-
3.3 Определение высоты колонны
-
Принимаем:
-
- высоту сепарационной части Нс=1,5 м
-
- высоту кубовой части Нк=3,5 м
-
Н = Нр +Нк + Нс = 6,8 + 3,5 + 1,5 =11,8 м
-
Гидравлический расчет тарелок
-
Рассчитаем общее гидравлическое сопротивление тарелки в нижней и верхней частях колонны по уравнению: , где
-
- потеря напора паровой фазы на преодоление местных сопротивлений на сухой тарелке (сопротивление сухой тарелки);
-
– сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения;
-
– статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке.
-
4.1 Гидравлическое сопротивление верхней части колонны
-
4.1.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки
-
Средняя плотность паровой фазы верхней части колонны равна: ρ’’2=2,050.
-
Скорость движения паровой фазы в прорезях колпачка ω:
-
-
Где – относительная площадь для прохода паров ;
-
Гидравлическое сопротивление сухой тарелки равно:
-
-
где коэффициент сопротивления для колпачковых тарелок . Принимаем .
-
4.1.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения.
-
где σ = 0,019 - поверхностное натяжение смеси при температуре t2=57,2°С [1, стр. 509, табл. XXIV];
-
эквивалентный диаметр.
-
-
4.1.3 Статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке.
-
где коэффициент аэрации жидкости [7, стр. 36],
-
величина подпора жидкости над сливной перегородкой;
-
высота сливной перегородки [7, стр. 36],;
-
Величина связана с разностью соотношением: , откуда.
-
Поскольку для расчета необходимо знать (, то задача решается итерационным методом.
-
Задаем значение Сначала найдем затем найдем :
-
Для обычной гладкой сегментной сливной перегородки максимальная жидкостная нагрузка ограничивается величиной 0,02 [7, стр. 37].
-
Таблица приближений гидравлического сопротивления верхней части колонны
-
Таблица №5
-
1,2000
-
0,5620
-
0,0401
-
0,0024
-
0,0602
-
0,0602
-
0,4936
-
0,0437
-
0,0026
-
0,0656
-
0,0656
-
0,4939
-
0,0437
-
0,0026
-
0,0656
-
-
Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны:
-
=
-
.
-
4.2 Гидравлическое сопротивление отгонной части колонны
-
4.2.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки.
-
Средняя плотность паровой фазы верхней части колонны равна: ρ’’2=0,611.
-
Скорость движения паровой фазы в прорезях колпачка ω:
-
-
Где – относительная площадь для прохода паров ;
-
Гидравлическое сопротивление сухой тарелки равно:
-
-
где коэффициент сопротивления для колпачковых тарелок . Принимаем .
-
4.2.2 Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения.
-
где σ = 0,014 - поверхностное натяжение смеси при температуре t2=96°С [1, стр. 509, табл. XXIV];
-
эквивалентный диаметр.
-
-
4.2.3 Статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке
-
где коэффициент аэрации жидкости [7, стр. 36],
-
величина подпора жидкости над сливной перегородкой;
-
высота сливной перегородки [7, стр. 36],;
-
Величина связана с разностью соотношением: , откуда.
-
Поскольку для расчета необходимо знать (, то задача решается итерационным методом.
-
Задаем значение Сначала найдем затем найдем :
-
Для обычной гладкой сегментной сливной перегородки максимальная жидкостная нагрузка ограничивается величиной 0,02 [7, стр. 36].
-
Таблица приближений гидравлического сопротивления нижней части колонны
-
Таблица №6
-
1,2000
-
0,5620
-
0,0401
-
0,0024
-
0,0602
-
0,0602
-
0,4936
-
0,0437
-
0,0026
-
0,0656
-
0,0656
-
0,4939
-
0,0437
-
0,0026
-
0,0656
-
-
Общее гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны:
-
=
-
.
-
4.3 Общее гидравлическое сопротивление.
-
-
-
-
-
Тепловой расчет