8. Расчет емкостей.

Выбору подлежат три емкости

- для исходной смеси

- для кубового остатка

- для дистиллята

V= 1.2 ∙v∙t

t= 3600 с – время, которое емкость должна питать аппарат

v=m/ρ (m, ρ – массовый расход и плотность жидкости) – расход среды, которая вытекает из емкости

1. Емкость для исходной смеси

F= 1,11 кг/с

v=F/ρ= 1,11/919,06 = 0,001209 м³/с

Объем емкости:

V= 1,2 ∙ 0,001209 ∙ 3600 = 5,22 м³

В соответствии с ГОСТ

Параметры емкости:

Объем 8 м³

Высота 1,88 м

Диаметр 2 м

2. Емкость для дистиллята

Р = 0,35 кг/с

v= Р/ρ= 0,35/804,109 = 0,000435 м³/с

Объем емкости:

V= 1,2 ∙ 0,000435 ∙ 3600 = 1,88 м³

В соответствии с ГОСТ

Параметры емкости:

Объем 2 м³

Высота 0,835 м

Диаметр 1,4 м

3. Емкость для кубового остатка

W= 0,761 кг/с

v=W/ρ= 0,761/996,113 = 0,00764 м³/с

Объем емкости:

V= 1,2 ∙ 0,00764 ∙ 3600 = 3,3 м³

В соответствии с ГОСТ

Параметры емкости:

Объем 4 м³

Высота 0,975 м

Диаметр 1,8 м

9. Расчет конденсатоотводчиков.

Подбор конденсатора-газоотводчика (КО)

Требуемое значение коэффициента пропускной способности определяют в зависимости от расхода водяного конденсата и перепада давления между давлением пара и давлением в

линии отвода конденсата:

Р₁= Р_атм= 0,1 МПа

Р₂= Р_пар= 0,2 МПа

2,52 ∙ 0,575

КО _{кипятильника} = ─────── = 4,58

0,1 ^1/2

0,4392∙ 0,575

КО _{подогревателя} = ─────── = 0,8

0,1 ^½

Выбираем диаметр условного прохода по коэффициенту пропускной способности:

Для кипятильника Dy = 50мм

Для подогревателя Dy= 20 мм.

10. Расчет тепловой изоляции колонны.

Толщину тепловой изоляции находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:

где коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду,,температура изоляции со стороны аппарата, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции, принимают равной температуре греющего пара;температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха);температура окружающей среды (воздуха);коэффициент теплопроводности изоляционного материала,

t_cт1= 98 ºС

t_ст2= 40 ºС

t_в = 20 ºС

В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит, имеющей коэффициент теплопроводности

Тогда получим:

λ_н∙ (t_cт1–t_ст2)

δ_н = ─────────

α_в ∙ (t_ст2–t_в)

0,09 ∙ (98 – 40)

δ_и = ───────── = 0,02 м

11,62 ∙ (40 – 20)

Принимаем толщину тепловой изоляции 0,02 м и для других корпусов.

11. Толщина обечайки

Расчет толщины обечаек проводят в соответствии с ГОСТ 14249 – 80

Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагружено внутренним избыточным давлением, рассчитывают по формуле

S ≥ pD/(2[σ]φ – p) + c

[σ] – допускаемое напряжение для выбранного материала

[σ] = η ∙ σ*

η – коэффициент, η = 0,9

σ* - нормативное допускаемое напряжение

φ – коэффициент прочности сварных швов – характеризует прочность сварного шва по сравнению с прочностью основного материала.

с – прибавка к расчетным толщинам элементов

s – исполнительная толщина стенок

s ≥ s_p + c

s_p – прибавка к расчетной толщине

c = c₁ + c₂ +c₃

с₁ – для компенсации коррозии

с₂ – для компенсации минусного допуска

с₃ – для компенсации уточнения в процессе изготовления аппаратуры

с₂, с₃пренебрегаем.

с = с₁ = ПТ_а

П – скорость коррозии или эрозии

Т_а– срок службы аппарата

П = 0,001 мм/год

Т_а= 10 лет

с = 0,001 ∙ 10 = 0,01 мм = 0,00001 м

η = 0.9

σ* = 235 МПа

[σ] = 0,9 ∙ 235 = 211,5 МПа

S ≥ 0,1 ∙ 0,8/(2 ∙ 211,5 ∙ 0,9 – 0,1) + 0,00001 = 2,2 ∙ 10 ^-4 м

Выбираем толщину обечайки 8 мм.