- •2007 Год
- •Расчётная часть.
- •1. Определение производительности колонны по дистилляту и кубовому остатку.
- •2. Определение мольных концентраций исходной смеси, дистиллята и кубового остатка.
- •3. Построение равновесной кривой и изобар температур кипения и конденсации.
- •4. Определение минимального флегмового числа.
- •5. Определение оптимального флегмового числа.
- •6. Определение потоков пара и жидкости по колонне.
- •7,8. Определение ориентировочного диаметра колонны и основных конструктивных характеристик контактного устройства.
- •9. Расчёт рабочей скорости пара.
- •10. Определение диаметра колонны.
- •12. Гидравлический расчёт контактного устройства.
- •13. Определение минимального расстояния между тарелками.
- •14.Определение кинематических коэффициентов.
- •15. Построение кинематической кривой и определение числа тарелок.
- •16. Определение полного гидравлического сопротивления и высоты колонны.
- •17. Расчёт штуцеров
- •18. Расчёт кожухотрубчатого конденсатора (дефлегматора)
- •19. Расчёт подогревателя.
- •20. Приближённый расчёт элементов ректификационной установки
- •21. Расчёт центробежного насоса.
15. Построение кинематической кривой и определение числа тарелок.
Для построения кинетической кривой используем формулу
![]()
Мольный расход пара
кмоль/ч, рабочая площадь тарелки
м2.
|
x |
0,006 |
0,1 |
0,2 |
0,232 |
0,3 |
0,4 |
|
|
0,0101 |
0,0472 |
0,0091 |
0,0108 |
0,0147 |
0,0332 |
|
x |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,89 | |
|
|
0,0275 |
0,0180 |
0,0159 |
0,0160 |
0,0140 | |
Число реальных тарелок, которое
обеспечивает заданную чёткость
разделения, находим путём построения
ступенчатой линии между рабочей и
кинетической линиями. Построение
ступенчатой линии проводим от концентрации
и
и от
и
.
Число ступеней в пределах концентраций
и
равно числу реальных тарелок укрепляющей
секции колонны, число ступеней в пределах
концентраций
и
равно числу реальных тарелок исчерпывающей
секции колонны.

В результате построения получаем:
1. В укрепляющей части колонны – 5
2. В исчерпывающей части колонны – 7
3. Общее число тарелок -
12
16. Определение полного гидравлического сопротивления и высоты колонны.
Па
![]()
17. Расчёт штуцеров
![]()
- объёмный расход жидкости или газа,м3/с
- средняя скорость потока,м/с
- внутренний диаметр трубы,м
17.1. Штуцер для входа флегмы
Принимаем
{1, стр.17, Табл.1.1}
![]()
При
по диаграмме![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
17.2. Штуцер для входа исходной смеси
Жидкость перекачивается насосом в
нагнетательном трубопроводе
![]()
При
по диаграмме![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
17.3. Штуцер для ввода пара из кипятильника
Принимаем
![]()
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
17.4. Штуцер для выхода кубового остатка
Для маловязкой жидкости
![]()
Принимаем
![]()
При
по диаграмме![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
17.5. Штуцер для выхода пара
![]()
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
17.6. Штуцер для выхода жидкости из куба
![]()
![]()
![]()
Принимаем
,
,
,
{2, Штуцера}.
18. Расчёт кожухотрубчатого конденсатора (дефлегматора)
кг/ч.
масс.д.
мольн.д.
![]()
![]()
Охлаждается водой
до![]()
Свойства
при![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Свойства смеси (конденсата):
![]()
![]()
![]()
![]()
Плотность:
![]()
![]()
![]()
Удельная теплота конденсации смеси:
![]()
![]()
![]()
Вязкость конденсата:
![]()
![]()
![]()
18.1. Расход пара
![]()
18.2. Тепловая нагрузка.
![]()
18.3. Расход воды.
![]()
18.4. Средняя разность температур
![]()
![]()
![]()
18.5. Ориентировочное значение поверхности.
По табл. 2.1. {2}принимаем![]()
![]()
Задаваясь числом
,
определим соотношение
для конденсатора из труб![]()
,
где
- общее число труб
- число ходов по трубному пространству
- внутренний диаметр труб
![]()
18.6. Уточнённый расчёт поверхности теплообмена
В соответствии с табл.2.9 {4} соотношение
принимаем наиболее близкое к заданному
значению из конденсаторов по ГОСТ
15121-79:
![]()
![]()
(число ходов)
![]()
![]()
Наиболее близкую по ГОСТ 15121-79 ({4}, табл.2.7, с.56) к ориентировочной поверхность теплопередачи имеет нормализованный аппарат с длиной труб
![]()
![]()
![]()
![]()
число сегментных перегородок при![]()
![]()
({4}, табл.2.8, с.56)
По ({3}, табл.15.3, с.411)
![]()
![]()
(без прибавки на коррозию)
Определяем действительное число
:
![]()
Определяем коэффициент теплопередачи
к воде, пренебрегая поправкой
:
![]()
![]()
Определяем коэффициент передачи от пара, конденсирующегося на пучке вертикально расположенных труб:
![]()
Определяем сумму термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и пара:
![]()
Определяем коэффициент теплопередачи:
![]()
Определяем требуемую поверхность теплопередачи:
![]()
По {2}, табл.2.9, с.57 ГОСТ 15119-79 конденсатор
с длиной труб
и поверхностью
подходит с запасом:
![]()
18.7. Гидравлическое сопротивление
![]()
Скорость воды в трубах:
![]()
Коэффициент трения равен:

Скорость воды в штуцерах
![]()
Гидравлическое сопротивление:

