
- •Российский химико-технологический университет имени д.И.Менделеева
- •1.Задание по курсовому проектированию
- •2 .Введение
- •3. Подбор материалов
- •4 Материальный баланс процесса
- •4.1. Нахождение оптимального флегмового числа графическим способом .
- •4.2. Расчёт средних массовых расходов
- •5. Скорость пара и диаметр колонны
- •5.1 Расчёт скорости пара
- •5.2 Высота светлого слоя жидкости
- •5.3 Коэффициенты массопередачи и высота колонны
- •5. 4Расчёт высоты сепарационного пространства :
- •5. 5 Расчёт кинетической кривой
- •6. Гидравлическое сопротивление тарелок колонны
- •7. Тепловой расчёт
- •7. 1 Тепловой расчёт подогревателя исходной смеси
- •7. 2 Тепловой расчёт кипятильника
- •7. 3 Тепловой расчет дефлегматора .
- •7. 4 Тепловой расчёт холодильника дистиллата
- •7. 5 Тепловой расчёт холодильника кубового остатка .
- •7.6 .Тепловая изоляция колонны
- •8 . Расчет и выбор диаметров штуцеров и трубопроводов
- •9. Механический расчет.
- •9.1. Расчет толщины обечайки
- •9.2. Расчет толщины днища и крышки
- •9. 3. Подбор фланца к крышке
- •10. Расчет и подбор вспомогательного оборудования
- •10 . 1. Расчет и подбор емкостей
- •10 . 2. Расчет и подбор насосов
- •Расчет гидравлического сопротивления подогревателя.
- •Потери в линии всасывания
- •Потери в линии нагнетания
- •11. Выбор точек контроля и регулирования
- •12. Список используемой литературы
Потери в линии нагнетания
[4,
стр. 90]
Коэффициенты местных сопротивлений: [4, стр.520, табл. XIII]
Вид сопротивления |
число сопротивлений |
ξ |
вход в трубу |
1 |
0,5 |
вентиль |
1 |
0,6 |
колено |
5 |
1,1 |
ξ =0,5+10,6+51,1=6.6 lнаг=52 м.
В расчете потерь напора следует также учесть гидравлическое сопротивление подогревателя потока питания.
hп общ=18.642817/9,81/750+1,35+4,63+0.995=6.9775 м.
Общий напор насоса:
Н=10.2+6.98 = 17.18 м
Полезная мощность насоса рассчитывается по формуле: [4, стр. 90]
Nп=G.g.H=1,944*9,81*17,18 = 327,633 Вт
Принимая КПД насоса равным 0,6; а КПД передачи от электродвигателя к насосу 0,98 рассчитаем мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу:
Вт
При расчете затрат энергии на перекачивание необходимо учесть потерю энергии в самом двигателе:
Вт
Производительность насоса: Q=2,59*10-3 м3/с
По производительности, напору и полезной мощности из каталога стандартного оборудования [1, стр.38, Приложение 1.1] подбираем насос:
Марка |
Q м3/с |
Н м.ст.ж. |
n с-1 |
ηн |
электродвигатель | |
тип |
N кВт | |||||
Х20/18 |
5,5*10-3 |
25 |
48,3 |
0,6 |
АО2–31–2 |
3 |
11. Выбор точек контроля и регулирования
Учет количества и качества перерабатываемой смеси и получаемых продуктов осуществляют контрольно-измерительные приборы. В реальных условиях качество сырья и параметры системы, обеспечивающие оптимальный режим работы (параметры теплоносителей) всегда имеют отклонения от расчетных и заданных. Для устранения влияния этих факторов используют средства регулирования. У ректификационной колонны регуляторы отдельных узлов должны быть связаны между собой т.к. связаны между собой и большинство параметров при ректификации.
Точки контроля.
Контролю подлежат:
Расход, концентрация и температура исходной смеси т.к. от нее зависят основные параметры системы.
Расход, концентрация и температура дистиллята и кубового остатка, а так же расход флегмы т.к. качество продукции определяется этими параметрами.
Точки регулирования.
Уровень жидкости в кубовой части колонны регулируется расходом кубовой жидкости.
Температура исходной смеси, поступающей в колонну регулируется расходом греющего пара, подаваемого в подогреватель.
Состав пара выходящего из колонны регулируется расходом флегмы и расходом греющего пара, подаваемого в кипятильник.
Расход исходной смеси регулируется регулировочным вентилем.
Температура жидкости, выходящей из дефлегматора и холодильников, регулируется расходом холодной воды.
Температура паров, поступающих в колонну из кипятильника, регулируется подачей пара в теплообменник.
12. Список используемой литературы
Основные процессы и аппараты химической технологии. /Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под редакцией Ю.И. Дытнерского, 2е издание, перераб. и дополн. М.; Химия, 1991.–496 стр.
Коган В.Б. и др. Равновесие между жидкостью и паром. Т. 1,2 /Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В–М.; Наука, 1966, 640–786 стр.
Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов /Под ред. чл.–корр. АН СССР П.Г. Романкова-10е издание, переработанное и дополненное–Л.; Химия 1987 г. 576 стр.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Издание 9е. М.: Химия, 1973, 750 стр.
Рид, Праусниц, Шервуд. Свойства газов и жидкостей. М. Химия, 1976.