- •«Расчёт бинарной ректификации смеси бензол – уксусная кислота»
- •6. Выбор точек контроля за проведением процесса 79
- •1. Введение
- •Выбор конструкционного материала аппарата
- •2. Задание
- •3. Расчёт ректификационной колонны
- •3.1. Материальный баланс
- •3.2. Построение диаграмм состава и состояния системы
- •3.3. Определение минимального флегмового числа
- •3.4. Расчёт уравнений рабочих линий колонны
- •3.5. Определение рабочего флегмового числа
- •3.6. Расчёт средних массовых потоков жидкости и пара
- •3.7. Расчёт допустимой скорости пара и диаметра колонны
- •3.8. Характеристика контактных элементов колонны
- •3.9. Проверочный расчёт расстояния между тарелками
- •3.10. Определение рабочих характеристик тарелок
- •3.11. Расчёт числа реальных тарелок
- •3.11.1. Определение коэффициентов массоотдачи
- •3.11.2. Расчёт кпд тарелок по Мэрфри
- •3.11.3. Построение кинетической кривой
- •3.12. Определение гидравлического сопротивления колонны
- •4.1.2. Расчёт конденсатора-дефлегматора
- •4.1.3. Расчёт кипятильника
- •4.1.4. Расчёт холодильника дистиллята
- •4.1.5. Расчет холодильника кубового остатка
- •4.2. Расчёт диаметров трубопроводов
- •4.3. Расчёт насосного оборудования
- •4.3.1 Расчет насосов для подачи исходного сырья
- •4.3.2 Расчёт насоса для возврата потока флегмы в колонну
- •4.4. Подбор ёмкостей для сбора продуктов и хранения сырья
- •4.5. Подбор конденсатоотводчиков
- •4.6. Расчёт толщины теплоизоляции для основных аппаратов
- •5. Выбор точек контроля за проведением процесса
- •5. Механический расчет
- •5.1 Расчет толщины обечайки
- •5.2. Расчет толщины днища и крышки
- •5.3. Подбор фланца на крышке
- •5.4. Подбор опоры колонны
- •6. Выбор точек контроля за проведением процесса
- •Приложение №1. Расчёт физико-химических свойств системы
- •1.1 Расчёт плотности жидкой фазы
- •1.2. Расчёт давления насыщенных паров
- •1.3. Расчёт теплоты испарения (конденсации)
- •1.4. Расчёт теплоёмкости идеального газа
- •1.5. Расчёт теплоёмкости жидкой фазы
- •1.6. Расчёт коэффициента динамической вязкости паровой фазы
- •1.7. Расчёт коэффициента динамической вязкости жидкой фазы
- •1.8. Расчёт коэффициента теплопроводности паровой фазы
- •1.9. Расчёт коэффициента теплопроводности жидкой фазы
- •1.10. Расчёт поверхностного натяжения
- •Приложение №2. Определение плотности компонентов
- •Приложение №3. T-y,X равновесие системы
5.2. Расчет толщины днища и крышки
Расчет толщины эллиптического днища и крышки производится по формуле:
Где R – радиус кривизны в вершине днища или крышки, рассчитывается по формуле:
Где Н – высота днища или крышки без учета цилиндрической отбартовки (для эллиптических днищ с Н = 0,25D – R = D);
Рассчитаем толщину эллиптического днища и крышки, принимая скорость коррозии равной скорости коррозии цилиндрической обечайки аппарата с = 2 мм:
Выбираем стандартную толщину = 4 мм.
5.3. Подбор фланца на крышке
Фланцевое соединение состоит из двух симметрично расположенных фланцев с уплотнительными поверхностями, прокладки и крепёжных элементов.
В
ерхний
фланец приваривается к отбортовке
крышки аппарата, нижний – к цилиндрической
части его корпуса.
В
соответствии с требованиями [2] для
аппарата с внутренним диаметром
и внутренним давлением
используются стальные плоские приварные
фланцы (с минимальным стандартным
допустимым давлением, большем
).
В условиях, поддерживаемых в аппарате давлении и температуре разрешается в качестве крепёжных элементов фланцевого соединения использовать болты.
Выбранное фланцевое соединение имеет следующие стандартные конструктивные характеристики [2]:
Для
болтов диаметром
стандартный диаметр резьбы (
)
составляет: М20 (сталь Ст35ХМ согласно п.
3).
Dy |
Py |
Dф |
Dб |
D1 |
H |
d |
nотв |
1200 |
0.6 |
1130 |
1290 |
1246 |
55 |
23 |
56 |
5.4. Подбор опоры колонны
Выбираем юбочную цилиндрическую опору, тип 3 (юбочная цилиндрическая опора с кольцевым опорным поясом), диаметром 1200 мм и высотой (АТК 24.200.04-90 Опоры цилиндрические и конические вертикальных аппаратов. Типы и основные размеры).
D мм |
D1 мм |
D2 мм |
D3 мм |
s1 мм |
1200 |
1150 |
1360 |
1480 |
8 |
6. Выбор точек контроля за проведением процесса
Контроль давления
Манометр установлен в ректификационной колонне так, чтобы он измерял разность давлений вверху и внизу колонны, также манометры устанавливаются на линиях подачи греющего пара в кипятильник и подогреватель исходной смеси, на нагнетательных линиях всех насосов.
Контроль температуры
Термометры установлены вверху и внизу колонны, чтобы судить о составах смесей (дистиллята и кубового остатка), а также о нормальной работе установки.
Контроль уровня
Измерители уровня установлены в емкостях (сборниках) исходной смеси, дистиллята и кубового остатка, а также внизу колонны для того, чтобы не допускать как экстремального переполнения, так и опорожнения их.
Контроль расходов
Расходомеры установлены на линиях подачи исходной смеси и флегмы для того, чтобы регулировать состояние потоков в колонне.
Контроль состава
Индикаторы состава смеси или пробоотборники установлены на линиях дистиллята, кубового остатка и исходной смеси.
