Принципиальная последовательность проведения расчетов первой части курсовой работы:

1. Расчет скоростей.

2. Расчет критериев Рейнольдса.

3. Расчет потерянного напора.

4. Расчет параметров насоса.

5. Подбор насоса

6. Расчет КПД, мощности на валу и максимальной допустимой высоты всасывания.

Все этапы вычислений проводятся последовательно для каждой части всей технологической схемы. При этом принимаются следующие условные обозначения:

T₁ - Всасывающий трубопровод на участке “ёмкость-насос”.

T₂ – Нагнетательный трубопровод на участке “насос-теплообменник”.

T₃- Трубопровод на участке “теплообменник-колонна”.

ТО – теплообменник.

Описание схемы

В ректификационной колонне К при атмосферном давлении производится разделение смеси двух жидкостей. Для обеспечения процесса разделения жидкая смесь перекачивается с массовым расходом G из ёмкости Е, работающей при атмосферном давлении, в ректификационную колонну с помощью центробежного насоса НЦ. В вертикальном кожухотрубном теплообменнике ТО смесь нагревается водяным насыщенным паром от начальной температуры t1 до температуры кипения смеси при атмосферном давлении, и постпает в ректификационную колонну К.

На трубопроводе “ёмкость-теплообменник” установлена арматура, характеристики которой приводится в индивидуальном задании.

Российский химико-технологический Университет им. Д.И.Менделеева

Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

Курсовая работа

“Расчет оборудования участка подогрева исходной смеси ректификационной установкой”

Вариант 126

Выполнила:

Студентка группы Ф-36

Подкопаева Ольга

Проверил:

Труберг А.А.

Москва 2012

1. Рассчет скоростей ⍵:

1. Участок “ёмкость-насос”.

G= 133 т/ч = 36,9 кг/с

t₁=30 ^oC ;

2. Участок “насос-теплообменник”

G= 133 т/ч = 36,9 кг/с

t₁=30 ^oC ;

3. Участок “теплообменник-колонна”.

G= 133 т/ч = 36,9 кг/с

t₁=60,5 ^oC=t_кип(смеси)

Температуру кипения смеси определяем по зависимости x(НК)=f(t)

2. Расчет критериев Рейнольдса Re_i

- для круглых сечений

1. Участок “ёмкость-насос”.

t₁=30 ^oC

2. Участок “насос-теплообменник”

t₂=30 ^oC

3. Участок “теплообменник-колонна”.

t₃=60,5 ^oC

На всех участках режим течения жидкости турбулентный (Re>>2300)

Расчет потерь на местное сопротивление

1. Участок “ёмкость-насос”.

• вход ξ = 0,5

• выход ξ = 1

• отводы (90° ; R₀/d = 1 ; m = 9): ξ = (1 · 0.21) · 9 = 1,89

2. Участок “насос-теплообменник”

• вход ξ=0,5

• выход ξ= 1

• вентили нормальные(D=150мм,m=6) ξ=6*4,4=26,4

• диафрагма (d₀₂=79,42мм) ξ=29,4

• отводы (90° ; R₀/d = 1 ; m = 14) ξ=2,94

3. Участок “теплообменник-колонна”.

• вход ξ=1,5

• выход ξ=1,5

• вход+выход в трубу ξ=2*2=4

• поворот на 180^о ξ=(2-1)*2,5=2,5

Расчет потерь на трение ∑ξтр

, где λ- коэффициент трения;

- (для турбулентного течения), где

- относительная шероховатость

l - длина трубопровода

d - внутренний диаметр трубопровода

- средняя абсолютная шероховатость

Re - значения критерия Рейнольдса

1. Участок “ёмкость-насос”.

∆=0,2 мм

=

λ=0,02

2. Участок “насос-теплообменник”

∆=0,2 мм

=

λ=0,022

3. Участок “теплообменник-колонна”.

∆=0,2 мм

=

λ=0,045

3. Расчет общего потерянного напора на разных частях технологической схемы:

1. Участок “ёмкость-насос”.

Па

2. Участок “насос-теплообменник”

Па

3. Участок “теплообменник-колонна”.

4. Рассчет параметров насоса

Расчет напора

P_ТО=Р_ЕМК= 1ат (по условию)

м

Полезная мощность насоса:

, кВт; ;

кВт

Объемный расход насоса

5. Выбор насоса

Основные параметры, n=2900об/мин

м

кВт

Данным параметрам удовлетворяет следующий тип насоса:

Х90/49

6. Расчет мощности на валу.

Расчет максимальной допустимой высоты всасывания.

=0,0025(Q*n)^0,67=0,0025(0,047*2900)^0,67=0,181

Тепловой расчет теплообменника – подогревателя исходной смеси.

Принципиальная последовательность проведения расчетов второй части курсовой работы:

1. Определение расхода пара.

2. Подбор теплообменника.

3. Выполнение поверочного расчёта теплообменника.

1. Определение расхода пара

G_пар=

Определим тепловую нагрузку системы

36,9*

G_пар

Температура пара = 104,2 ^оС

Абсолютное давление пара = 1,2 ата

r_пар=2249*

2. Подбор теплообменника.

K_op=

Выбираем кожухотрубчатый теплообменник с параметрами

D_кожуха = 600 мм

d_труб = 20X2 мм

число ходов z = 2

общее число труб 240

Поверхность теплообменника F =75 м² при длине труб 4 м.

3. Выполнение поверочного расчёта теплообменника.

Принимаем :

K_t=

Список используемой литературы:

• К.Ф.Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков “Примеры и задачи по курсу ПАХТ.”

• Коган, Фридман, Кафаров “Равновесие между жидкостью и паром” - том 1 – 1966

• Коган, Фридман, Кафаров “ Равновесие между жидкостью и паром” - том 2 – 1966

• Дытнерский – “Пособие по проектированию” - 1991