КУРСОВАЯ РАБОТА «Организация производства и управление предприятием» / Гуляев(осн.аппарат)

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АППАРАТА

Расчет колонны вакуумной дистилляции мазута сводится к определению ее основных геометрических размеров – диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который, в свою очередь, зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также от типа и размеров насадок.

Диаметр колонны зависит от объема паров и их допустимой скорости в колонне. Объемный расход паров составляет Vп = 83,4 м³/с.

Допустимая линейная скорость паров рассчитывается по следующему уравнению /10/:

Y = w_n² · f · _п · _ж^0,16 / (g ·  · _ж) , (4.1)

где w_n – предельная скорость пара в свободном сечении аппарата, м/с;

f – удельная поверхность насадки, м²/ м³;

_п и _ж – плотность жидкой и паровой фаз, кг/ м³;

_ж^0,16 – вязкость жидкой фазы, спз;

g = 9,81 м/с²;

 - доля свободного объема насадки.

Примем для нашего случая:

w_n = 5 м/с /11/; f = 950 м²/ м³ /11/; _п = 0,45 кг/ м³ /11/; _ж = 900 кг/ м³ /11/;

_ж = 19,44 спз /12/;  = 0,93 /11/.

Тогда линейная скорость паров:

Y = 5² · 950 · 0,45 · 19,44^0,16 / (9,81 · 0,93 · 900) = 2,18 м/с

Диаметр колонны рассчитываем из соотношения:

D = 1,128 · (Vп / Y)^1/2 , (4.2)

D = 1,128 · (83,4 / 2,18)^1/2 = 7 м

Найденный диаметр колонны совпадает со стандартным, следовательно, можно оставить его без изменений.

Высота колонны рассчитывается в зависимости от высоты пакетов насадки и расстояния между ними. Из опыта эксплуатации подобных колонн известно, что в колонне имеется четыре пакета насадки. Высота каждого пакета 1,8 м.

Тогда общая высота насадки в колонне:

Нн = 4 · 1,8 = 7,2 м

Общая высота колонны:

Нк = Нн + n · h + Hc + Hв + Но , (4.3)

где n – число секций; h – высота промежутков между секциями насадки, в которых устанавливают тарелки для отбора фракций, м; Нс – высота сепарационного пространства, м; Нв – расстояние между днищем колонны и насадкой, м; Но – высота опоры, м.

Примем для нашего случая:

n = 4; h = 3 м; Нс = 5 м; Нв = 20 м; Но = 4 м.

Тогда

Нк = 7,2 + 4 · 3 + 5 +20 + 4 = 48,2 м

Из экспериментальных данных принимаем эффективность насадки, равную 2,5.