- •Российский химико-технологический университет имени д. И. Менделеева.
- •1.Введение.
- •2. Технологический расчет аппарата.
- •2.1. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число.
- •2.2. Расчёт основных физико-химических свойств разделяемой системы.
- •2.3. Скорость пара и диаметр колонны.
- •2.4. Высота насадки.
- •2.5. Гидравлическое сопротивление тарелок колонны.
- •3. Тепловой расчет.
- •4. Выбор материала аппаратуры
- •5. Расчет теплообменных аппаратов.
- •5.1. Подогреватель исходной смеси.
- •5.5. Расчёт кожухотрубного холодильника кубового остатка:
- •6. Выбор насосов.
- •7.Расчет трубопроводов.
- •8. Расчет емкостей.
- •9. Расчет конденсатоотводчиков.
- •10. Расчет тепловой изоляции колонны.
- •11. Толщина обечайки
- •12. Расчет толщины днища.
- •13. Подбор штуцеров.
- •14. Выбор точек контроля
- •15. Физико-химические данные:
- •Этиловый спирт – вода
- •17. Список используемой литературы
- •16. Заключение
- •Список использованной литературы.
7.Расчет трубопроводов.
Трубопровод колонна – кипятильник
Кубовый остаток движется самотеком. Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
dтр= (4∙Q/π∙w)1/2
Q– объемный расход жидкости
Q = W/ρ
Q= 0,761/956,6 = 0,000769 м³/с
dтр= (4∙ 0,000769/π∙0,5)1/2= 0,045 м = 45 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 56 мм
Толщина стенки δ = 3,5 мм
Трубопровод Кипятильник – колонна
Принимаем среднюю скорость жидкости 20 м/с
dтр= (4∙Q/π∙w)1/2
Q– объемный расход жидкости
Q=W/ρ
Q= 0,7/1,07 = 0,654 м³/с
dтр= (4∙ 0,654/π∙20)1/2= 0,204 м = 204 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 219 мм
Толщина стенки δ = 6 мм
Греющий пар с давлением 0,2 МПа подается в кипятильник и подогреватель
Принимаем среднюю скорость жидкости 10 м/с
dтр= (4∙Q/π∙w)1/2
Q– оъемный расход жидкости
Q= (Gкип+Gподогр)/ρ
Q= (0,7 + 0,122)/1,107 = 0,743 м³/с
dтр= (4∙0,743/π∙10)1/2= 0,310 м = 310 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 377 мм
Толщина стенки δ = 10 мм
Для подачи пара отдельно в подогреватель и холодильник следует сделать разветвление на два трубопровода
- для подачи пара в подогреватель
Q= 0.122/1.107 = 0.114 м³/с
dтр= (4∙ 0,114/π∙10)1/2= 0,121 м = 121 мм
Наружный диаметр dн = 133 мм
Толщина стенки δ = 6 мм
- для подачи пара в кипятильник
Q= 0.7/1,107 = 0,632 м³/с
dтр= (4∙ 0,632/π∙10)1/2= 0,284 м = 284 мм
Наружный диаметр dн = 325 мм
Толщина стенки δ = 12 мм
Охлаждающая вода подается в дефлегматор и два холодильника.
Принимаем среднюю скорость жидкости 1 м/с
dтр= (4∙Q/π∙w)1/2
Q– объемный расход жидкости
Q= (Gдефл+Gхд+Gхк)/ρ
Q= (27,8 + 0,625 + 5,53)/1000 = 0,034 м³/с
dтр= (4∙ 0,034/π∙1)1/2= 0,208 м = 208 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 245 мм
Толщина стенки δ = 10 мм
Для подачи охлаждающей воды в дефлегматор, холодильник дистиллята и холодильник кубового остатка следует сделать три разветвления.
- для подачи воды в дефлегматор
Q= 27,8/1000 = 0,027 м³/с
dтр= (4∙ 0,027/π∙1)1/2= 0,188 м = 188 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 219 мм
Толщина стенки δ = 8 мм
- для подачи воды в холодильник дистиллята
Q= 0,625/1000 = 0,000625 м³/с
dтр= (4∙ 0,000625/π∙1)1/2= 0,028 м = 28 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 38 мм
Толщина стенки δ = 4 мм
- для подачи воды в холодильник кубового остатка
Q= 5,53/1000 = 0,00553 м³/с
dтр= (4∙ 0,00553/π∙1)1/2= 0,084 м = 84 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 95 мм
Толщина стенки δ = 5 мм
Трубопровод Колонна – холодильник кубового остатка
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
Q= 0,761/956,6 = 0,000796 м³/с
dтр= (4∙ 0,000796/π∙0,5)1/2= 0,045 м = 45 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 56 мм
Толщина стенки δ = 3,5 мм
Трубопровод Холодильник кубового остатка- емкость
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
Q= 0,761/996 = 0,000764 м³/с
dтр= (4∙ 0,000764/π∙0,5)1/2= 0,044 м = 44 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 56 мм
Толщина стенки δ = 3,5 мм
Трубопровод Емкость – подогреватель
Принимаем среднюю скорость жидкости 2 м/с
Q= 1,11/936 = 0,001186 м³/с
dтр= (4∙ 0,001186/π∙2)1/2= 0,027 м = 27 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 38 мм
Толщина стенки δ = 4 мм
Трубопровод Подогреватель – колонна
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
Q= 1,11/896,6 = 0,001238 м³/с
dтр= (4∙ 0,001238/π∙0,5)1/2= 0,056 м = 56 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 70 мм
Толщина стенки δ = 3,5 мм
Трубопровод Колонна – дефлегматор
Жидкость движется за счет естественной тяги. Принимаем среднюю скорость жидкости 20 м/с
G=P∙(R+1)=0,35*(2,5+1) = 1,225
Q= 1,245/1,187 = 1,05 м³/с
dтр= (4∙ 1,05/π∙20)1/2= 0,314 м = 314 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 377 мм
Толщина стенки δ = 10 мм
Трубопровод распределитель флегмы - колонна
Принимаем среднюю скорость жидкости 2 м/с
G=P∙R= 0,35 ∙ 2,5 = 0,875 кг/с
Q= 0,875/752,38 = 0,00163 м³/с
dтр= (4∙ 0,00163/π∙2)1/2= 0,027 м = 27 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 38 мм
Толщина стенки δ = 4 мм
Трубопровод Дефлегматор – холодильник дистиллята
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
Q= 1,225/752,38 = 0,001628 м³/с
dтр= (4∙ 0,001628 /π∙0,5)1/2= 0,065 м = 65 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 76 мм
Толщина стенки δ = 4 мм
Трубопровод Емкость – холодильник дистиллята
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,2 м/с
Q= 0,35/752,38 = 0,0004652 м³/с
dтр= (4∙ 0,0004652/π∙0,2)1/2= 0,055 м = 55 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 70 мм
Толщина стенки δ = 3,5 мм
Трубопровод Холодильник дистиллята – емкость
Принимаем среднюю скорость жидкости 0,5 м/с
Q= 0,35/803,63 = 0,0003733 м³/с
dтр= (4∙ 0,0003733/π∙0,5)1/2= 0,031 м = 31 мм
Выбор трубопровода:
Наружный диаметр dн = 38 мм
Толщина стенки δ = 3 мм
