4.3 Подбор дефлегматора

Принимаем,ч то вода в дефлегматоре нагревается от 25 °С до 45 °С.

Средняя разница температур:

Δt_б=55-25=30 °С

Δt_м=55-45=10 °С

Δt_ср=(Δt_б–Δt_м)/ln(Δt_б/Δt_м)

Δt_ср=18,3 °С

Примем К_ор=1200 Вт/(м^2*К),тогда ориентировочная поверхность теплообмена:

F_ор=9621900/(1200*18,3)=438,2 м²

По ГОСТ 15118-79 выберем конденсатор с диаметром кожуха D=1200 мм; поверхностью теплообмена – 451 м²; числом ходов – 6; числом труб – 958; диаметром труб – 25х2 мм; длиной труб – 6 м. Запас:

Δ=(451-432,2)*100/432,2=2,9 %

4.4 Подбор насоса для подачи исходной смеси в колонну

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения смеси W=1,5 м/с. Тогда диаметр трубопроводаd_тп,м равен:

d=(V/(0,785*W))^0,5

где: V=G_F/ρ – объемная производительность смеси, м³/с.

d=(10,3/(748,05*0,785*3))^0,5=0,078 м

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 80 мм, толщиной стенок 4 мм. Внутренний диаметр трубы d=72 мм. Фактическая скорость смеси в трубе:

W= V/(0,785* d²)

W=0,014/(0,0785*0,072²)=3,44 м/с

Гидравлическое сопротивление системы ΔР_общ:

ΔР_общ=ΔР_то+ΔР_мс+ΔР_пр+ΔР_ст

где: ΔР_то, ΔР_мс, ΔР_пр, ΔР_ст– гидравлические сопротивления соответственно теплообменников, местных сопротивлений трубопровода, прямых участков трубопровода, столба жидкости от емкости до точки подачи в колонну.

ΔР_пр=λ*l*ρ_ж*W²/(2*d)

где: λ– коэффициент трения; l– длина трубопровода, м. Принимаемl=50 м.

Rе=3,44*0,072*748,05/0,3466*10^-3=534555

е=Δ/d

Примем 0,2 мм, d=0,072 м.

е=72/0,2=360,

тогда λ=0,026.

ΔР_пр=0,026*50*748,05*3,44²/(2*0,072)=79915 Па

Гидравлическое сопротивление местных сопротивлений:

ΔР_мс=∑ξ*ρ*W²/2,

где: ∑ξ= ξ_пов+ ξ_вх+ ξ_вых+ξ_{вентиля} – коэффициенты местных сопротивлений поворота, входа в трубу, выхода из нее и вентиля соответственно. ξ_пов=1,95; ξ_вх=0,5; ξ_вых=1; ξ_{вентиля}=7,3.

ΔР_мс=(1,95+0,5+1+7,3)*748,05*3,44²/2=47580 Па

Принимаем высоту поднятия (подачи в колонну) исходной смеси 9 м. Тогда гидравлическое сопротивление системы:

ΔР_общ=59455+79915+475580+478*9,81*9=229157 Па

Н=229157/(748,05*9,81)=31,2 м

Полезную мощность насоса определим по формуле:

=748,05*0,014*9,81*31,2=3205,5 Вт

где: – коэффициенты полезного действия соответственно насоса и передачи от электродвигателя к насосу.

Вт

Выбираем насос по каталогу: Х8/30: Q=1,25*10^-2м³/с; АО2-51-2.