1.2 Расчет изоляции колонны

Определить необходимую толщину слоя изоляции аппарата, внутри которого температура 143˚ С. Изоляционный материал - совелит. Температура наружной поверхности изоляции не должна быть выше °C . Примем температуру окружающего воздуха t_в=18 °C и определим суммарный коэффициент теплоотдачи в окружающую среду лучеиспусканием и конвекцией по уравнению:

α = 9,74 + 0,07∙Δt = 9,74 + 0,07∙(45 - 18) = 11,63 Вт/(м² ∙ К).

Удельный тепловой поток:

q = α ∙ (t_ст-t_в) = 11,63 ∙ (45 - 18) = 314,01 Вт/м².

Принимая приближенно, что все термическое сопротивление сосредоточено в слое изоляции, можно написать:

,

откуда толщина слоя изоляции ( = 0,102 - коэффициент теплопроводности совелита):

.

Таким образом, толщина слоя изоляции колонны .

1.3 Расчет штуцеров колонны

Расчёт штуцеров сводится к определению диаметра штуцера по уравнению:

,

где - расход перекачиваемой среды, м³/с; w - скорость, для жидкости принимаем 1,5м/с, для пара – 20 м/с (при давлении греющего пара ).

Штуцер для ввода исходной смеси:

V_F = G_F/_F,

где - плотность смеси; - расход исход смеси.

V_F = 1,5 /942,4 = 16 ∙ 10^-4 м³/с.

0,037 м = 37 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 37мм, с условным проходом D_у=25 мм.

Штуцер для ввода флегмы:

.

V_D = D ∙ R,

где R = 25 – флегмовое число; D=0,27 кг/с – расход флегмы.

V_D = 0,27 ∙ 25 = 6,75 кг/с.

0,078 м = 78 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 78 мм, с условным проходом D_у=65 мм.

Штуцер для отвода кубового остатка:

V_W = W∙ R,

где R – отношение количества кубового остатка и парожидкостной смеси,

принимаем её равной 2; W=1,23кг/с – расход кубового остатка.

V_W = 1,23 ∙ 2 = 2,46 кг/с.

0,047 м = 47 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 47 мм, с условным проходом D_у=32 мм.

Штуцер для вывода паров дистиллята:

V = G/_П ;

_П = 3,28 кг/м³;

G = D ∙ (R + 1) = 0,27 ∙ (25 + 1) = 7,02 кг/с.

V = 7,02/3,28 = 2,14 м³/с.

0,369 м = 369 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 377 мм, с условным проходом D_у=350 мм.

Штуцер для ввода паров кубовой смеси:

V = G/_П;

_П = 2,87 кг/м³;

G = W∙ (R+1) ;

G = 1,23 ∙ (25+1) = 31,98 кг/с.

V = 31,98/2,87 = 3 м³/с.

0,84 м = 840 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 мм, с условным проходом D_у= мм.

Штуцер для циркуляции жидкости:

V = G/_П;

_П = 942,4 кг/м³;

G = W∙ (R+1) ;

G = 1,23 ∙ (25+1) = 31,98 кг/с.

0,52 м = 520 мм.

По [7] примем штуцер с наружным диаметром00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 520 мм, с условным проходом D_у=500 мм.