Определение высоты колонны

– высота куба-нагревателя;

– высота тарельчатой части;

– высота сепарационного пространства.

.

При этом ,

где – расстояние между тарелками.

Есть стандартный ряд , мм: 200, 250, 300, 350, 400, 500 и т.д.

Чем больше , тем лучше идёт процесс ректификации, но это увеличивает высоту колонны и затраты на капитальное строительство колонны.

Величина принимается в диапазоне м.

определяется так, что расстояние от зеркала жидкости в кубе-нагревателе до нижней тарелки должна быть м.

По объёму куб-нагреватель должен быть таким, чтобы в нём помещались нагревательные трубы, а жидкости должно хватать на минут работы колонны.

Общая высота колонны (для смеси спирт-вода) метров.

Определение диаметра колонны

,

где – секундный объём паров, движущихся по колонне, м/с;

– рабочая скорость, ;

– определяется из графика;

.

По найденному значению диаметра из каталога выбирается ближайший больший.

24. Компрессионные холодильные установки (схема, цикл, энергетический баланс ???, холодильный коэффициент).

Принципиальная схема аммиачной компрессионной холодильной установки изображена на рис. 5.1. Компрессор одноступенчатого сжатия 1, приводимый в действие асинхронным электродвигателем 2, засасывает из испарителя 5 холодильный агент – пары аммиака NH₃. Жидкий аммиак кипит в испарителе при температуре t₀ и давлении P₀ под воздействием энергии в виде теплового потока, полученного от рассола. Рассол – раствор CaCl₂ (или NaCl) в воде циркулирует по системе охлаждения камер холодильника 7 при помощи центробежного насоса 6, отнимая теплоту от продуктов, находящихся в камерах. Сжатые до давления конденсации P_к пары аммиака при температуре перегрева t₂ направляются через маслоотделитель 10 в конденсатор 3, охлаждаемый водой из системы оборотного водоснабжения. Сконденсировавшийся аммиак при температуре t_к собирается в ресивере 9, представляющем запасную емкость, откуда через переохладитель 8 транспортируется к регулирующей станции, имея температуру . В регулирующем вентиле 4 жидкий аммиак дросселируется до давления P₀ и температуры t₀ , при этих параметрах он поступает снова в испаритель.

Значения энтальпии i в различных точках холодильного цикла (рис. 5.2) определяются с помощью диаграммы T-s для аммиака. Индексы значений i₁, i₂ и т.д. и t₁ и t₂ и т.д. соответствуют точкам на диаграмме T-s.

Цикл парожидкостной компрессионной

холодильной установки

Холодильные установки подразделяются на 2 группы:

• Холодильные установки, где холод получают за счёт затрат электроэнергии (компрессионные холодильные установки);

• Холодильные установки, где холод получают за счёт тепловой энергии (абсорбционные и пароэжекторные холодильные установки).

Компрессионные холодильные установки в своём цикле имеют 2 теплоносителя. Тот, что работает в цикле, называется хладоагентом, а тот, что работает в помещении (в испарителе), называется хладоноситель.

В качестве показателя энергетической эффективности компрессионной холодильной установки служит холодильный коэффициент:

.

25. Методы повышения эффективности работы компрессионных холодильных установок (переохлаждение конденсата, сухой ход компрессора, многоступенчатое сжатие).

Переохлаждение конденсата является следствием понижения парциального давления и температуры насыщенного пара из-за наличия воздуха и парового сопротивления конденсатора. Применяя закон Дальтона к движущейся в конденсаторе паровоздушной среде, имеем: рк=рп+рв, где рп и рв – парциальные давления пара и воздуха в смеси. Зависимость парциального давления пара от давления в конденсаторе и относительного содержания воздуха e=Gв/Gк имеет вид:

Сухим ходом компрессора называется такая его работа, при которой пары, засасываемые компрессором, не содержат капелек жидкого хладагента. Сухой ход — важное условие безаварийной работы машины.

Многоступенчатое сжатие (в основном двухступенчатое) происходит либо в одноступенчатых компрессорах, скомпонованных в агрегатах многоступенчатого сжатия, либо в двухступенчатых и многоступенчатых компрессорах, один или несколько цилиндров которых являются ступенями низкого давления и один-два цилиндра — высокого давления.

Двухступенчатые компрессоры предназначены для холодильных установок с низкими температурами кипения. Большинство двуступенчатых компрессоров изготавливают на базе одноступенчатых, меняя один из цилиндров на цилиндр большего диаметра.

26.Характеристики отдельных элементов компрессионных холодильных установок (холодильные агенты, хладоносители, компрессоры, испарители, конденсаторы).

Для хладоагентов в холодильной установке устанавливаются определённые требования:

• Низкое давление конденсации (уменьшает вес компрессора);

• Давление в испарителе д.б. больше атмосферного (с тем чтобы не было присосов воздуха);

• Необходимо добиваться наибольшей массовой холодопроизводительности

• Малый удельный объём пара;

• Невысокая вязкость (для уменьшения гидравлических потерь);

• Взрывобезопасность, не горючесть, не токсичность, химическая стабильность, коррозионная пассивность, не дефицитность, низкая стоимость.

Этим условиям удовлетворяют: аммиак, углекислота (СО₂), сернистый ангидрид (SO₃), хлорметил (CH₃Cl).

Если хладоагентом является аммиак и помещение, где поддерживается холод, то аммиак можно использовать в трубах проходящих через помещение. Если камер много, то аммиак подаётся в теплообменник и в нём охлаждается хладоносителем. Хладоноситель чаще всего это раствор поваренной соли (NaCl). NaClзамерзает при температуре –21⁰С, если его концентрация в воде 22,4%. В отдельных случаях можно использовать раствор CaCl₂, который замерзает при температуре –55⁰С с концентрацией 29,9%. Промежуточное рабочее тело охлаждается в испарителе, где хладоагент аммиак движется в межтрубном пространстве, а в трубах движется хладоноситель (рассол).