3.2.3 Розрахунок діаметру штуцерів

Діаметри штуцерів визначаємо за формулою:

Приймаємо оптимальні швидкості у трубопроводах [2, с. 189] для:

- пари _п = 20 м/с;

- конденсату _к = 0,3 м/с;

- води _в = 2 м/с.

Штуцера для введення та виведення води мають діаметр:

м

Приймаємо стандартний діаметр 100 мм [5, с. 55], та уточнюємо швидкість води у штуцері:

м/с,

що декілька менш допустимого, тому приймаємо стандартний штуцер та встановлюємо перехідні патрубки діаметром 70  3 мм, тоді швидкість руху води становить:

м/с,

Штуцер для введення пари низкокиплячого компоненту має діаметр:

де  - густина пару бензолу при температурі кипіння, кг/м³,

кг/м³

м

Приймаємо стандартний діаметр 200 мм [5, с. 55], та уточнюємо швидкість пари у штуцері:

м/с,

що в цілому практично відповідає вимогам

Штуцер для виведення конденсату низкокиплячого компоненту має діаметр:

м

Приймаємо стандартний діаметр 200 мм [5, с. 55], та уточнюємо швидкість пари у штуцері:

м/с,

що декілька менш допустимого, тому приймаємо стандартний штуцер та встановлюємо перехідні патрубки діаметром 108  5 мм

4. Розрахунок гідравлічного опору апарату

Гідравлічний опір апарату по трубному простору визначаємо за формулою:

ΔР = ΔР_тр + ΔР_м.с

де ΔР_тр – втрати тиску на тертя, Па;

ΔР_м.с – втрати тиску на місцевий опір, Па.

Втрати тиску на тертя розраховуємо за формулою:

де  - коефіціент терття;

L – загальна довжина труб, м;

d – диаметр труб внутрішній, м.

С урахуванням експлуатації труб приймаємо труби з незначної корозією, для котрих середня шорсткість стінки складає е = 0,2мм. При d/е = 21/0,2 = 105 и Re = 11739 λ = 0,0397 [2, с.19]

Па

Втрати тиску на місцевий опор розраховуємо за формулою:

де - сума коефіцієнтів місцевого опору.

Для визначення місцевого опору котрий виникає в місцях раптового розширення або звуження необхідно знати площу перетину вузьких и широких міст.

Розрахуємо площу перетину штуцера входу и виходу води:

м²

Розрахуємо площу перетину приймальної й витратної камер:

м²

По даним [2, с.505] визначаємо коефіцієнти місцевого опору:

- вихід із штуцера в коробку, що розподіляє (раптове розширення) S₁/S₂ = 0,0079/0,0707 = 0,11 ξ₁ = 0,43;

- Вхід в трубу с гострими краями (6 разів) ξ₂ = 0,5;

- Вихід із труби (6 разів) ξ₃ = 1,0;

- Вихід із коробки, що розподіляє, в штуцер (раптове звуження)

S₁/S₂ = 0,0079/0,0707 = 0,11 ξ₁ = 0,85

Швидкість руху води в штуцері _в =1,58 м/с, в трубах - ₂ =0,45 м/с :

Па

Гідравлічний опір дефлегматору:

ΔР = 7616 + 3020 = 10636 Па

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической

технологии. - М.: Химия, 1973 – 752 с.

2. Плановский А. Н., Рамм В.М., Каган С.З Процессы и аппараты

химической технологии. – М.: Химия, 1968. – 848 с.

3. Романков П.Г., Курочкина-----

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии . – Л.: Химия, 1981. – 624 с.

5. Основные процессы и аппараты химической технологии / Под ред.

Ю.И.Дытнерского. М.: Химия, 1991 – 496 с.