
- •1. Загальні положення
- •Цілі і задача курсової роботи
- •Зміст курсової роботи
- •1.3. Вимоги, які ставляться до курсової роботи
- •1.4. Порядок захисту курсової роботи
- •2. Основні відомості з теорії та розрахункові формули
- •2.1. Способи вираження складу фаз і основні індекси позначень
- •2.2. Статика масообмінного процесу для системи газ – рідина
- •2.3. Висота абсорбера
- •2.3.1. Визначення числа дійсних тарілок
- •2.3.2. Визначення робочої висоти насадки
- •2.4. Діаметр абсорбційної колони
- •2.5. Гідравлічний опір тарілчастої колони
- •2.5.1. Гідравлічний опір ситчастої тарілки
- •2.5.2. Гідравлічний опір ковпачкової тарілки
- •2.6. Гідравлічний опір насадкової колони
- •2.7. Теплові розрахунки
- •2.8. Розрахунок діаметру штуцерів
- •2.9. Рекомендації по підбору насоса і вентилятора (газодувки)
- •3. Приклад розрахунку безперервно діючої абсорбційної колони з ковпачковими тарілками
- •3.1. Завдання на проектування
- •3.2. Принципова технологічна схема
- •3.3. Побудова рівноважній лінії на діаграмі у–х
- •3.4. Матеріальний розрахунок потоків і побудова робочої лінії на діаграмі у-х
- •Розрахунок діаметра колони
- •Визначення висоти колони
- •3.7. Визначення гідравлічного опору колони з ковпачковими тарілками
- •3.8. Визначення гідравлічного опору колони з ситчастими тарілками
- •3.9. Теплові розрахунки
- •3.10. Визначення діаметра штуцерів
- •3.11. Підбір насосів і газодувки
- •4. Приклад розрахунку безперервно діючої абсорбційної насадкової колони, яка працює в плівковому режимі
- •4.1. Завдання на проектування
- •4.2. Розрахунок діаметра колони
- •4.3. Визначення висоти колони
- •4.4. Визначення гідравлічного опору колони
- •5. Приклад розрахунку безперервно діючої абсорбційної насадкової колони, яка працює в режимі підвішування
- •5.1. Завдання на проектування
- •5.2. Розрахунок діаметра колони
- •5.3. Визначення висоти колони
- •5.4. Визначення гідравлічного опору колони
3.7. Визначення гідравлічного опору колони з ковпачковими тарілками
На підставі раніше розрахованого діаметра колони, була вибрана ковпачкова тарілка діаметром, рівним 2000 мм. Тарілка має такі параметри (див. таблицю 2 Додатку 3):
робоча площа тарілки Fp=2,380 м;
площа проходу газу Fо=0,385 м;
площа зливу Fo=0,380 м;
периметр зливу l2=1,455 м;
довжина шляху рідини lx=1,342 м;
кількість ковпачків m=114 шт.;
діаметр ковпачка Dк= 100 мм
Гідравлічний опір сухої тарілки
,
де
Wo – швидкість газу в патрубках тарілки
м/с.
Рис. 3.3. Побудова кінетичної кривої і визначення числа дійсних тарілок (для наочного показу без витримки масштабу)
Глибина барботажу
м.
Висота підпору рідини над зливним порогом
м.
Приймають тарілку з капсульним ковпачком, який має трапецеїдальні прорізи шириною b=5,31 мм і кількість прорізів z=26, табл. 3, 4 Додатку 3.
Висота відкриття прорізу
Приймають висоту відкриття прорізу hпр=0,015 м.
Висота зливного порога
де
hy=0,01 м – висота установки ковпачка.
Величина перепаду рівнів рідини на тарілці
Опір шару рідини на тарілці
Гідравлічний опір тарілки
.
Гідравлічний опір колони
.
Перевіряють раніше прийняту відстань між тарілками h=0,5 м, розраховуючи величину відносного бризковиносу рідини з тарілки. Насамперед визначають висоту піни, яка утворюється на тарілці
де
σх =65,7∙10-3 Н/м – сила поверхневого натягу 6,32% (мас.) аміачної води при температурі 20 ºС;
К2=0,23; К3=4,4∙10-2; К4=4,6 – коефіцієнти взяті із таблиці 5 Додатку 3.
Величина відносного бризковиносу рідини з тарілки
,
де
К1=23∙10-5; n=1,16 – коефіцієнти взяті із таблиці 5 Додатку 3.
7,768∙10-3 < 0,1 отже, відстань між тарілками вибрана правильна.
3.8. Визначення гідравлічного опору колони з ситчастими тарілками
Для ситчастої тарілки діаметром D=2000 мм приймають:
діаметр отвору do=0,005 м;
висоту переливу hпер=0,030 м;
шаг між отворами t=0,016 м;
Розраховують площу проходу газу
,
де
Fp=2,822 м2 – робоча площа тарілки, див. таблицю 1 Додатку 3.
Швидкість газу в отворі
.
Гідравлічний опір сухої тарілки
,
де ζ=1,82 – коефіцієнт опору ситчастої тарілки із вільним перерізом Fo/S=0,2497/3,1416=0,080 м2/м2 (8,0 %).
Гідравлічний опір, який обумовлений силами поверхового натягу
.
Гідравлічний опір, який обумовлений статичним шаром рідини на тарілці
де
l2=1,19 м – периметр зливу (довжина зливного борту), див. таблицю 1 Додатку 3;
m=10000 – коефіцієнт витрати рідини через периметр зливу, який вибирається в залежності від інтенсивності навантаження периметру зливу; так як Vx сер·3600/l2=7,68 м3/(год·м) > 5 м3/(год·м), то m=10000.
Гідравлічний опір тарілки
Гідравлічний опір колони
.
Перевіряють прийняту відстань між тарілками h=0,5 м
,
0,5>0,0818 – умова виконується.