Реферат: Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
--PAGE_BREAK--Материальный баланс по колоннеПриход
Расход
Наименование
Расход, кг/ч
Наименование
Расход, кг/ч
Мазут
76000
Пары разложения
2280
Вакуумный погон
26068
Гудрон
47652
Итого:
76000
Итого:
76000
Считаем материальный баланс по каждой секции:
Таблица 3.
Материальный баланс 1-й секции
Приход
Расход
Наименование
%
кг/ч
Наименование
%
кг/ч
Мазут
(пар.фаза)
(пар.фаза)
Пары разложения
37,30
2280
Пары разложения
37,30
2280
Вакуумный погон
26068
Вакуумный погон
26068
(жидкая фаза)
Гудрон
62,70
47652
Гудрон
62,70
47652
Итого:
100
76000
Итого:
100
76000
Таблица 4.
Материальный баланс 2-й секции
Приход
Расход
Наименование
%
кг/ч
Наименование
%
кг/ч
(пар.фаза)
(пар.фаза)
Пары разложения
8,04
2280
Пары разложения
8,04
2280
Вакуумный погон
91,96
26068
(жидкая фаза)
Вакуумный погон
91,96
26068
Итого:
100
28348
Итого:
100
28348
продолжение
--PAGE_BREAK--Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 1-й секции.
Для выполнения расчёта заменяем имеющиеся фракции углеводородов на простые алканы нормального строения:
1. Фракция НК-350 оС. Так как данная фракция состоит преимущественно из паров диз. топлива, то за НК примем температуру равную 240 оC. Средняя температура равна: (350+240)/2=295оС.
Принимаем: н-гексадекан (С16Н34 ), tкип=287 оС, М=226 кг/кмоль.
2. Фракция 350-500 оС. tср=(350+500)/2 = 425 оС.
Принимаем: н-гексакозан (С26Н54 ), tкип=417 оС, М=366 кг/кмоль.
3. Фракция 500-КК оС
Принимаем: н-пентатриаконтан (С35Н72), tкип=511 оС, М=492 кг/кмоль.
Заменяем перегоняемую смесь углеводородов в 1-й секции на бинарную смесь. В качестве низкокипящеко (НК) компонента принимаем н-гексакозан (С26Н54 ), а в качестве выкокипящего (ВК) — н-пентатриаконтан (С35Н72).
Производим расчёт мольных концентрация на входе и на выходах из секции.
Мольную концентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которую рассчитали в материальном балансе 1-й секции (табл. 3).
<img width=«368» height=«70» src=«ref-1_687801715-816.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">
Состав куба дистиллята определяется на основе ср. температур кипения фракции и рассчитывается по формуле:
<img width=«119» height=«55» src=«ref-1_687802531-419.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">
где Pатм — атмосферное давление, PНК и PВК –давление насыщенных паров индивидуальных компонентов при температуре фракции, определяются по уравнению Антуана:
<img width=«164» height=«46» src=«ref-1_687802950-427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">, [Па.]
где A, В, С – параметры Антуана для каждого компонента. t — температура, оС.
Параметры уравнения для каждого компонента приведены в таблице 5.
Таблица 5.
Параметры уравнения Антуана
Наименование
Коэф-нты
А
В
С
н-гексадекан
7,03044
1831,317
154,528
н-гексакозан
7,62867
2434,747
96,1
н-пентатриаконтан
5,778045
1598,23
40,5
Расчёт состава куба: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 500 оС.
<img width=«419» height=«58» src=«ref-1_687803377-907.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">
Расчёт состава дистиллата: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 425 оС.
<img width=«300» height=«53» src=«ref-1_687804284-659.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">
Температуры на выходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательного приближения:
<img width=«260» height=«30» src=«ref-1_687804943-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">
Температура на выходе из дистиллата равна: tD=363 оС
Температура на выходе из куба равна: tW=408 оС
Температура на входе равна: tF=376 оС
Определяем относительную летучесть <img width=«16» height=«16» src=«ref-1_687805466-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035"> по формуле:
<img width=«79» height=«60» src=«ref-1_687805659-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">
При температуре tD=363 оС <img width=«233» height=«54» src=«ref-1_687806000-665.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">
При температуре tW=408 оС <img width=«145» height=«48» src=«ref-1_687806665-447.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">
Средняя относительная летучесть:<img width=«223» height=«41» src=«ref-1_687807112-486.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">
Строим кривую равновесия по формуле:
<img width=«126» height=«50» src=«ref-1_687807598-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">
<img width=«583» height=«471» src=«ref-1_687807973-16129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">
Рис.1 Кривая равновесия
Состав пара уходящего с питательной тарелки равен yf=0,738 мол.дол.
Рассчитываем минимальное флегмовое число:
<img width=«277» height=«49» src=«ref-1_687824102-648.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">
Оптимальное (рабочее) флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности :<img width=«81» height=«23» src=«ref-1_687824750-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">, где <img width=«93» height=«27» src=«ref-1_687825036-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">. Зависимость критерия оптимальности от коэффициента избытка флегмы изображена на рисунке 2.
<img width=«478» height=«348» src=«ref-1_687825332-6001.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
продолжение
--PAGE_BREAK--Рис.2 Зависимость критерия оптимальности от коэф-та избытка флегмы
По графику определяем что <img width=«73» height=«24» src=«ref-1_687831333-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">. Отсюда находимо рабочее флегмовое число: <img width=«213» height=«23» src=«ref-1_687831610-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">
Исходя из рабочего флегмового числа строим рабочую линию и определяем теоретическое число тарелок в верхней и нижней части секции.
<img width=«631» height=«499» src=«ref-1_687832022-30463.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">
Рис.3 Теоретические ступени
Число теоретических тарелок NТТ=6
Число теоретических тарелок в нижней части NН=4
Число теоретических тарелок в верхней части NВ=2
Расчёт физико-химических свойств смеси в верхней и нижней частях. Расчёт средних концентраций жидкости:
<img width=«293» height=«46» src=«ref-1_687862485-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
<img width=«300» height=«48» src=«ref-1_687863085-602.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
Расчёт средних концентраций пара:
<img width=«298» height=«48» src=«ref-1_687863687-617.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
<img width=«304» height=«50» src=«ref-1_687864304-631.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">
Средние температуры верха и низа:
Определяются по той же формуле что и температуры на выходе из дистиллата и куба.
<img width=«91» height=«27» src=«ref-1_687864935-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">
<img width=«91» height=«28» src=«ref-1_687865228-300.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">
Средние молекулярные массы пара:
<img width=«547» height=«23» src=«ref-1_687865528-794.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">
<img width=«539» height=«23» src=«ref-1_687866322-773.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">
Средние молекулярные массы жидкости:
<img width=«552» height=«23» src=«ref-1_687867095-794.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">
<img width=«545» height=«23» src=«ref-1_687867889-786.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">
Средние плотности пара:
<img width=«371» height=«45» src=«ref-1_687868675-844.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">
<img width=«268» height=«50» src=«ref-1_687869519-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">
Средние массовые доли:
<img width=«316» height=«45» src=«ref-1_687870223-701.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">
<img width=«229» height=«44» src=«ref-1_687870924-517.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">
Средние плотности жидкости:
Плотность НК компонента при температур tН=388 оС равна <img width=«129» height=«24» src=«ref-1_687871441-340.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">
Плотность ВК компонента при температур tН=388 оС равна <img width=«128» height=«24» src=«ref-1_687871781-338.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">
<img width=«384» height=«59» src=«ref-1_687872119-780.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">
Плотность НК компонента при температур tВ=369 оС равна <img width=«129» height=«24» src=«ref-1_687872899-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">
Плотность ВК компонента при температур tВ=369 оС равна <img width=«128» height=«24» src=«ref-1_687873240-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">
<img width=«278» height=«57» src=«ref-1_687873582-634.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">
Средние вязкости жидкости:
Вязкость НК компонента при температур tН=388 оС равна <img width=«148» height=«24» src=«ref-1_687874216-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
Вязкость ВК компонента при температур tН=388 оС равна <img width=«140» height=«24» src=«ref-1_687874550-324.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"><img width=«643» height=«34» src=«ref-1_687875043-926.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">
Вязкость НК компонента при температур tВ=369 оС равна <img width=«140» height=«24» src=«ref-1_687875969-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">
Вязкость ВК компонента при температур tВ=369 оС равна <img width=«140» height=«24» src=«ref-1_687876295-324.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"><img width=«642» height=«34» src=«ref-1_687876788-893.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">
Средние коэффициенты диффузии жидкости и пара:
Для низа колонны:
<img width=«620» height=«50» src=«ref-1_687877681-1215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">
<img width=«627» height=«50» src=«ref-1_687878896-1197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079"><img width=«497» height=«96» src=«ref-1_687880262-1164.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">
<img width=«592» height=«52» src=«ref-1_687881426-1344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">
Для верха колонны:
<img width=«628» height=«50» src=«ref-1_687882770-1230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">
<img width=«624» height=«50» src=«ref-1_687884000-1224.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084"><img width=«508» height=«96» src=«ref-1_687885393-1189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">
<img width=«597» height=«52» src=«ref-1_687886582-1362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">
продолжение
--PAGE_BREAK--Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 1-й секции.
Определяем количество пара поднимающегося вверх по колонне. Примем допущение, что расход пара во всей колонне является величиной постоянной и находится:
<img width=«519» height=«27» src=«ref-1_687887944-751.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">
Определяем расход жидкости в верхней и нижней части колонны:
<img width=«452» height=«27» src=«ref-1_687888695-680.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">
<img width=«555» height=«27» src=«ref-1_687889375-782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">
Для расчёта диапазон колебания нагрузки принимаем равными:
К3=0,8 – коэффициент уменьшения нагрузки
К4=1,1 – коэффициент увеличения нагрузки
1. Диапазон колебания нагрузки.
<img width=«119» height=«45» src=«ref-1_687890157-389.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">
Такое значение приемлемо для колпачковых тарелок.
2. Расчёт оценочной скорости для нижней части:
<img width=«351» height=«51» src=«ref-1_687890546-723.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">
Для верхней части:
<img width=«360» height=«51» src=«ref-1_687891269-734.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">
3. Диаметр нижней части:
<img width=«300» height=«55» src=«ref-1_687892003-706.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">
Верхней части:
<img width=«305» height=«55» src=«ref-1_687892709-719.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">
4. Так как диаметры оказались одинаковыми принимаем колонну одного диаметра DК=2,4 м
Действительную скорость пара в нижней части находим:
<img width=«236» height=«45» src=«ref-1_687893428-598.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">
В верхней части:
<img width=«225» height=«45» src=«ref-1_687894026-598.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">
5. По таблице 6 [1] периметр слива <img width=«85» height=«24» src=«ref-1_687894624-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">и относительное сечение перелива <img width=«80» height=«23» src=«ref-1_687894902-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">. Относительная активная площадь тарелки:
<img width=«233» height=«41» src=«ref-1_687895188-460.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">
6. Фактор нагрузки для нижней части колонны:
<img width=«345» height=«53» src=«ref-1_687895648-839.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">
Для верхней части:
<img width=«347» height=«53» src=«ref-1_687896487-826.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">
Коэффициент поверхностного натяжения для нижней части колонны:
<img width=«299» height=«24» src=«ref-1_687897313-514.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">
Для верхней части:
<img width=«296» height=«24» src=«ref-1_687897827-515.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">
Принимая минимальное расстояние между тарелками <img width=«88» height=«23» src=«ref-1_687898342-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">, по табл. 6.7 [1] определяем комплекс В1 для верхней и нижней частей колонны:
<img width=«196» height=«23» src=«ref-1_687898624-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">
Допустимая скорость пара в рабочем сечении колонны для нижней части:
<img width=«459» height=«51» src=«ref-1_687898996-864.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">
Для верхней части:
<img width=«457» height=«51» src=«ref-1_687899860-850.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">
7. Проверяем условие допустимости скоростей пара для верхней и нижней частей колонны:
<img width=«296» height=«25» src=«ref-1_687900710-535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">
<img width=«293» height=«25» src=«ref-1_687901245-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">
Условие не выполняется, поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижении максимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор пока условие не сойдётся. Расчёт для нижней и верхней частей колонны ведём раздельно.
Расчёт нижней части секции:
<img width=«603» height=«51» src=«ref-1_687901772-1211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">
<img width=«287» height=«25» src=«ref-1_687902983-524.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">
Принимаем следующее диаметр:
<img width=«589» height=«51» src=«ref-1_687903507-1199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">
<img width=«297» height=«25» src=«ref-1_687904706-531.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">
Принимаем следующее диаметр:
<img width=«588» height=«51» src=«ref-1_687905237-1206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">
<img width=«296» height=«25» src=«ref-1_687906443-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">
Принимаем следующее диаметр:
<img width=«577» height=«51» src=«ref-1_687906980-1197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">
<img width=«297» height=«25» src=«ref-1_687908177-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">
Принимаем следующее диаметр:
<img width=«591» height=«51» src=«ref-1_687908714-1201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">
<img width=«297» height=«25» src=«ref-1_687909915-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«597» height=«51» src=«ref-1_687910445-1195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">
<img width=«296» height=«25» src=«ref-1_687911640-526.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«589» height=«51» src=«ref-1_687912166-1184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">
<img width=«296» height=«25» src=«ref-1_687913350-524.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«589» height=«51» src=«ref-1_687913874-1201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">
<img width=«297» height=«25» src=«ref-1_687915075-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
8. Удельная нагрузка на перегородку в нижней части:
<img width=«160» height=«48» src=«ref-1_687915602-405.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">
<img width=«320» height=«48» src=«ref-1_687916007-648.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">
Условие не выполняется. Увеличиваем диаметр колонны:
<img width=«577» height=«51» src=«ref-1_687916655-1169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">
<img width=«289» height=«25» src=«ref-1_687917824-531.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«585» height=«51» src=«ref-1_687918355-1179.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">
<img width=«289» height=«25» src=«ref-1_687919534-519.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
Удельная нагрузка на перегородку в нижней части:
<img width=«328» height=«48» src=«ref-1_687920053-659.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">
Условие не выполняется. Увеличиваем диаметр колонны:
<img width=«591» height=«51» src=«ref-1_687920712-1182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">
<img width=«299» height=«25» src=«ref-1_687921894-538.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
8. Удельная нагрузка на перегородку в нижней части:
<img width=«320» height=«48» src=«ref-1_687922432-650.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
9. Фактор паровой нагрузки:
<img width=«359» height=«28» src=«ref-1_687923082-619.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">
Подпор жидкости над сливным порогом:
<img width=«372» height=«53» src=«ref-1_687923701-768.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">
10. Глубина барботажа hб=0,03 м (табл. 6.4. [1]), высота прорези колпачка h3=0,02 м (табл. 6.10. [1]), зазор установки колпачка h4=0,018 м (табл. 6.8. [1]).
Высота парожидкостного слоя на тарелках:
<img width=«459» height=«51» src=«ref-1_687924469-810.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">
11. Высота сливного порога:
<img width=«291» height=«25» src=«ref-1_687925279-516.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">
12. Градиент уровня жидкости на тарелке:
<img width=«617» height=«53» src=«ref-1_687925795-1056.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">
13. Динамическая глубина барботажа:
<img width=«620» height=«25» src=«ref-1_687926851-833.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">
14. Значение комплекса В2 (табл. 6.9. [1]):
<img width=«81» height=«23» src=«ref-1_687927684-284.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">
Минимально допустимая скорость пара в свободном сечении тарелок:
<img width=«561» height=«85» src=«ref-1_687927968-1137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">
Относительное свободное сечение тарелок <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_687929105-263.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">(табл. 6.6.). Коэффициент запаса сечения тарелок:
<img width=«260» height=«45» src=«ref-1_687929368-648.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">
Так как К1 <1, то пар будет проходить лишь через отдельные колпачка. Контакт пара и жидкости окажется не достаточно эффективным, но положение можно исправить, уменьшив число колпачков.
<img width=«223» height=«23» src=«ref-1_687930016-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">
<img width=«243» height=«41» src=«ref-1_687930445-531.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">
Выбираем площадь прорезей колпачка S3 =0,0046 м2 (табл. 6.10 [1]) и определяем скорость пара в прорезях:
<img width=«260» height=«45» src=«ref-1_687930976-597.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">
Максимальная скорость пара в прорезях колпачка:
<img width=«459» height=«51» src=«ref-1_687931573-874.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">
Коэффициент В5 берётся по табл. 6.11. [1].
Степень открытия прорезей колпачка:
<img width=«208» height=«45» src=«ref-1_687932447-534.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">
Условие выполняется и пар проходит через все сечения прорезей и тарелка работает эффективно.
15. Фактор аэрации:
<img width=«391» height=«65» src=«ref-1_687932981-869.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">
16. Коэффициент гидравлического сопротивления тарелки <img width=«52» height=«21» src=«ref-1_687933850-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152"> (табл. 6.13 [1]).
Гидравлическое сопротивление тарелок:
<img width=«596» height=«53» src=«ref-1_687934090-1014.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">
17. Коэффициент вспениваемости при вакуумной перегонки мазута К5=0,75
Высота сепарационного пространства между тарелками:
<img width=«415» height=«45» src=«ref-1_687935104-712.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">
18. Межтарельчатый унос жидкости:
<img width=«505» height=«53» src=«ref-1_687935816-996.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">
Величина не превышает 0,1 кг/кг. Продолжаем расчёт.
19. Площадь поперечного сечения колонны:
<img width=«225» height=«44» src=«ref-1_687936812-522.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">
Скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«347» height=«48» src=«ref-1_687937334-662.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">
Допустимая скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«539» height=«28» src=«ref-1_687937996-775.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">
Действительные скорости жидкости меньше допустимых. Таким образом для нижней части 1-й секции принимаем данную тарелку.
Расчёт верхней части секции:
Для упрощения конструкции колонны в верхней части секции принимаем тарелки того же диаметра что и в нижней DК= 3,6 м
1.Действительную скорость пара в верхней части:
<img width=«241» height=«45» src=«ref-1_687938771-619.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">
2. По таблице 6 [1] периметр слива <img width=«80» height=«24» src=«ref-1_687939390-281.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">и относительное сечение перелива <img width=«80» height=«23» src=«ref-1_687939671-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">. Относительная активная площадь тарелки:
<img width=«235» height=«41» src=«ref-1_687939958-478.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">
3. Фактор нагрузки для верхней части колонны:
<img width=«360» height=«53» src=«ref-1_687940436-863.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">
Коэффициент поверхностного натяжения для верхней части секции:
<img width=«296» height=«24» src=«ref-1_687897827-515.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">
Принимая минимальное расстояние между тарелками <img width=«88» height=«23» src=«ref-1_687898342-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">, по табл. 6.7 [1] определяем комплекс В1:
<img width=«88» height=«23» src=«ref-1_687942096-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">
Допустимая скорость пара в рабочем сечении колонны:
<img width=«473» height=«51» src=«ref-1_687942387-885.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">
4. Проверяем условие допустимости скоростей пара:
<img width=«295» height=«25» src=«ref-1_687943272-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">
Условие не выполняется, поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижении максимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор пока условие не сойдётся.
<img width=«591» height=«51» src=«ref-1_687943809-1213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">
<img width=«293» height=«25» src=«ref-1_687945022-526.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
5. Удельная нагрузка на перегородку в нижней части:
<img width=«336» height=«48» src=«ref-1_687945548-656.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
6. Фактор паровой нагрузки:
<img width=«356» height=«28» src=«ref-1_687946204-613.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">
Подпор жидкости над сливным порогом:
<img width=«379» height=«53» src=«ref-1_687946817-767.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">
7. Глубина барботажа hб=0,03 м (табл. 6.4. [1]), высота прорези колпачка h3=0,02 м (табл. 6.10. [1]), зазор установки колпачка h4=0,018 м (табл. 6.8. [1]).
Высота парожидкостного слоя на тарелках:
<img width=«465» height=«51» src=«ref-1_687947584-832.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">
8. Высота сливного порога:
<img width=«299» height=«25» src=«ref-1_687948416-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">
9. Градиент уровня жидкости на тарелке:
<img width=«623» height=«53» src=«ref-1_687948925-1053.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">
10. Динамическая глубина барботажа:
<img width=«617» height=«25» src=«ref-1_687949978-823.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">
11. Значение комплекса В2 (табл. 6.9. [1]):
<img width=«80» height=«23» src=«ref-1_687950801-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">
Минимально допустимая скорость пара в свободном сечении тарелок:
<img width=«569» height=«85» src=«ref-1_687951081-1153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">
Относительное свободное сечение тарелок <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_687929105-263.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">(табл. 6.6. [1]). Коэффициент запаса сечения тарелок:
<img width=«259» height=«45» src=«ref-1_687952497-653.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">
Так как К1 >1, то пар будет проходить через тарелку равномерно.
<img width=«113» height=«24» src=«ref-1_687953150-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">
<img width=«67» height=«19» src=«ref-1_687953463-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">
Выбираем площадь прорезей колпачка S3 =0,0046 м2 (табл. 6.10 [1]) и определяем скорость пара в прорезях:
<img width=«260» height=«45» src=«ref-1_687953715-585.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">
Максимальная скорость пара в прорезях колпачка:
<img width=«468» height=«51» src=«ref-1_687954300-895.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">
Коэффициент В5 берётся по табл. 6.11. [1].
Степень открытия прорезей колпачка:
<img width=«208» height=«45» src=«ref-1_687955195-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">
Условие выполняется и пар проходит через все сечения прорезей и тарелка работает эффективно.
12. Фактор аэрации:
<img width=«391» height=«65» src=«ref-1_687955722-874.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">
13. Коэффициент гидравлического сопротивления тарелки <img width=«52» height=«21» src=«ref-1_687933850-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188"> (табл. 6.13 [1]).
Гидравлическое сопротивление тарелок:
<img width=«611» height=«53» src=«ref-1_687956836-1030.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">
14. Коэффициент вспениваемости при вакуумной перегонки мазута К5=0,75
Высота сепарационного пространства между тарелками:
<img width=«421» height=«45» src=«ref-1_687957866-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">
15. Межтарельчатый унос жидкости:
<img width=«505» height=«53» src=«ref-1_687958556-996.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">
Величина не превышает 0,1 кг/кг. Продолжаем расчёт.
16. Площадь поперечного сечения колонны:
<img width=«224» height=«44» src=«ref-1_687959552-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">
Скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«360» height=«48» src=«ref-1_687960059-678.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">
Допустимая скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«563» height=«28» src=«ref-1_687960737-810.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">
Действительные скорости жидкости меньше допустимых.
Таким образом для верха и низа секции принимаем одинаковую тарелку.
Больше всего подходит стандартная тарелка ТСК-Р, которая имеет следующие характеристики:
Диаметр тарелки: D = 3600 мм;
Периметр слива: lw = 2,88 м;
Высота сливного порога: <img width=«108» height=«25» src=«ref-1_687961547-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">; <img width=«105» height=«25» src=«ref-1_687961860-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">;
Свободное сечение тарелки: <img width=«96» height=«25» src=«ref-1_687962154-312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">
Сечение перелива: <img width=«109» height=«24» src=«ref-1_687962466-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">
Относительная площадь для прохода паров: <img width=«81» height=«24» src=«ref-1_687962789-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">;
Межтарельчатое расстояние: <img width=«97» height=«25» src=«ref-1_687963071-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">; <img width=«104» height=«25» src=«ref-1_687963359-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">;
Количество колпачков: <img width=«72» height=«23» src=«ref-1_687963663-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">; <img width=«69» height=«23» src=«ref-1_687963943-267.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">;
Работа тарелки характеризуется следующими параметрами:
Высота парожидкостного слоя:<img width=«220» height=«25» src=«ref-1_687964210-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">
Фактор аэрации:<img width=«167» height=«23» src=«ref-1_687964638-394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">
Гидравлическое сопротивление тарелки:<img width=«285» height=«25» src=«ref-1_687965032-495.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">
Межтарельчатый унос:<img width=«261» height=«23» src=«ref-1_687965527-458.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">
Скорость жидкости в переливе: <img width=«233» height=«23» src=«ref-1_687965985-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">
Скорость пара в колонне:<img width=«248» height=«25» src=«ref-1_687966414-469.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">
продолжение
--PAGE_BREAK--Расчёт эффективности тарелок и высоты 1-й секции.
1. Определяем значение критерия Фурье для колпачковой тарелки:
<img width=«481» height=«101» src=«ref-1_687966883-1283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">
<img width=«353» height=«45» src=«ref-1_687968166-767.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212"><img width=«525» height=«48» src=«ref-1_687969102-808.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">
<img width=«341» height=«45» src=«ref-1_687969910-728.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">
2. Определяем общее числа единиц переноса:
<img width=«484» height=«53» src=«ref-1_687970638-921.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">
<img width=«547» height=«53» src=«ref-1_687971559-1037.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">
<img width=«233» height=«44» src=«ref-1_687972596-513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">
<img width=«339» height=«45» src=«ref-1_687973109-731.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">
Для верха колонны:
<img width=«501» height=«53» src=«ref-1_687973840-963.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">
<img width=«553» height=«53» src=«ref-1_687974803-1031.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">
<img width=«231» height=«44» src=«ref-1_687975834-504.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">
<img width=«336» height=«45» src=«ref-1_687976338-730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">
3. Локальная эффективность контакта:
<img width=«232» height=«27» src=«ref-1_687977068-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">
Для верха колонны:
<img width=«236» height=«27» src=«ref-1_687977492-434.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">
4. Эффективность тарелки по Мэрфи:
<img width=«412» height=«28» src=«ref-1_687977926-644.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">
<img width=«516» height=«139» src=«ref-1_687978570-1680.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">
Для верха колонны:
<img width=«405» height=«28» src=«ref-1_687980250-633.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">
<img width=«547» height=«69» src=«ref-1_687980883-1099.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">
5. Действительное число тарелок:
<img width=«172» height=«45» src=«ref-1_687981982-454.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">
Для верха колонны:
<img width=«169» height=«45» src=«ref-1_687982436-464.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">
6. Рабочая высота секции для низа:
<img width=«289» height=«25» src=«ref-1_687982900-508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231">
Для верха:
<img width=«299» height=«25» src=«ref-1_687983408-515.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">
Общая рабочая высота:
<img width=«273» height=«25» src=«ref-1_687983923-482.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233">
7. Общая высота секции:
<img width=«319» height=«25» src=«ref-1_687984405-529.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">
Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 2-й секции.
Расчёт второй секции колонны производим только для верхней части.
Заменяем перегоняемую смесь углеводородов во 2-й секции на бинарную смесь. В качестве низкокипящеко (НК) компонента принимаем н-гексадекан (С16Н34 ), а в качестве выкокипящего (ВК) —: н-гексакозан (С26Н54 ).
Производим расчёт мольных концентрация на входе и на выходах из секции.
Мольную концентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которую рассчитали в материальном балансе 2-й секции (табл. 3).
<img width=«379» height=«70» src=«ref-1_687984934-822.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">
Расчёт состава дистиллата: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 295 оС.
<img width=«395» height=«58» src=«ref-1_687985756-861.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">
Температуры на выходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательного приближения:
<img width=«260» height=«30» src=«ref-1_687804943-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">
Температура на выходе из дистиллата равна: tD=235 оС
Температура на входе равна: tF=308 оС
Определяем относительную летучесть <img width=«16» height=«16» src=«ref-1_687805466-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238"> по формуле:
<img width=«79» height=«60» src=«ref-1_687805659-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">
При температуре tD=235 оС <img width=«224» height=«54» src=«ref-1_687987674-645.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">
При температуре tW=308 оС <img width=«144» height=«48» src=«ref-1_687988319-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">
Средняя относительная летучесть:<img width=«212» height=«41» src=«ref-1_687988761-474.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">
Строим кривую равновесия по формуле:
<img width=«126» height=«50» src=«ref-1_687807598-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243">
<img width=«566» height=«460» src=«ref-1_687989610-14951.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">
Рис.1 Кривая равновесия
Состав пара уходящего с питательной тарелки равен yf=0,501 мол.дол.
Рассчитываем минимальное флегмовое число:
<img width=«286» height=«49» src=«ref-1_688004561-648.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">
Оптимальное (рабочее) флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности :<img width=«81» height=«23» src=«ref-1_687824750-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">, где <img width=«93» height=«27» src=«ref-1_687825036-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">. Зависимость критерия оптимальности от коэффициента избытка флегмы изображена на рисунке 2.
<img width=«510» height=«426» src=«ref-1_688005791-15681.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">
продолжение
--PAGE_BREAK--Рис.2 Зависимость критерия оптимальности от коэф-та избытка флегмы
По графику определяем что <img width=«77» height=«24» src=«ref-1_688021472-273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">. Отсюда находимо рабочее флегмовое число: <img width=«235» height=«23» src=«ref-1_688021745-425.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">
Исходя из рабочего флегмового числа строим рабочую линию и определяем теоретическое число тарелок в верхней и нижней части секции.
<img width=«595» height=«491» src=«ref-1_688022170-27314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">
Рис.3 Теоретические ступени
Число теоретических тарелок NТТ=3
Расчёт физико-химических свойств смеси. Расчёт средней концентрации жидкости:
<img width=«280» height=«50» src=«ref-1_688049484-583.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">
Расчёт средней концентрации пара:
<img width=«292» height=«50» src=«ref-1_688050067-614.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">
Расчёт средней температуры:
Определяются по той же формуле что и температуры на выходе из дистиллата.
<img width=«82» height=«24» src=«ref-1_688050681-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">
Средняя молекулярная масса пара:
<img width=«511» height=«23» src=«ref-1_688050966-726.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">
Средняя молекулярная масса жидкости:
<img width=«499» height=«23» src=«ref-1_688051692-727.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">
Средняя плотность пара:
<img width=«352» height=«45» src=«ref-1_688052419-802.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257">
Средняя массовая доля:
<img width=«287» height=«44» src=«ref-1_688053221-622.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258">
Средняя плотность жидкости:
Плотность НК компонента при температур t =256 оС равна <img width=«129» height=«24» src=«ref-1_688053843-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259">
Плотность ВК компонента при температур t=256 оС равна <img width=«128» height=«24» src=«ref-1_688054185-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260">
<img width=«363» height=«59» src=«ref-1_688054527-780.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">
Средняя вязкость жидкости:
Вязкость НК компонента при температур t =256 оС равна <img width=«156» height=«24» src=«ref-1_688055307-337.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262">
Вязкость ВК компонента при температур t =256 оС равна <img width=«156» height=«24» src=«ref-1_688055644-337.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264"><img width=«640» height=«34» src=«ref-1_688056150-915.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">
Средние коэффициенты диффузии жидкости и пара:
Для низа колонны:
<img width=«621» height=«50» src=«ref-1_688057065-1229.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">
<img width=«623» height=«50» src=«ref-1_688058294-1199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_687874874-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268"><img width=«511» height=«96» src=«ref-1_688059662-1160.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269">
<img width=«581» height=«52» src=«ref-1_688060822-1338.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">
Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 2-й секции.
Определяем количество пара поднимающегося вверх по колонне. Примем допущение, что расход пара во всей колонне является величиной постоянной и находится:
<img width=«408» height=«25» src=«ref-1_688062160-609.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">
Определяем расход жидкости в верхней и нижней части колонны:
<img width=«343» height=«25» src=«ref-1_688062769-535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272">
1. Расчёт оценочной скорости:
<img width=«371» height=«51» src=«ref-1_688063304-771.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273">
2. Определяем диаметр:
<img width=«311» height=«55» src=«ref-1_688064075-724.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">
3. Принимаем колонну диаметра DК=1,0 м
Действительную скорость пара в нижней части находим:
<img width=«235» height=«45» src=«ref-1_688064799-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275">
4. По таблице 6 [1] периметр слива <img width=«88» height=«24» src=«ref-1_688065371-283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276">и относительное сечение перелива <img width=«72» height=«23» src=«ref-1_688065654-274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277">. Относительная активная площадь тарелки:
<img width=«231» height=«41» src=«ref-1_688065928-465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278">
5. Фактор нагрузки:
<img width=«345» height=«53» src=«ref-1_688066393-847.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279">
Коэффициент поверхностного натяжения:
<img width=«281» height=«24» src=«ref-1_688067240-493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280">
Принимая минимальное расстояние между тарелками <img width=«88» height=«23» src=«ref-1_688067733-281.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281">, по табл. 6.7 [1] определяем комплекс В1:
<img width=«88» height=«23» src=«ref-1_688068014-270.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282">
Допустимая скорость пара в рабочем сечении колонны:
<img width=«469» height=«51» src=«ref-1_688068284-886.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283">
6. Проверяем условие допустимости скоростей пара для верхней и нижней частей колонны:
<img width=«283» height=«25» src=«ref-1_688069170-498.coolpic» v:shapes="_x0000_i1284">
Условие не выполняется, поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижении максимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор пока условие не сойдётся.
<img width=«553» height=«48» src=«ref-1_688069668-1113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285">
<img width=«283» height=«25» src=«ref-1_688070781-495.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«561» height=«48» src=«ref-1_688071276-1131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287">
<img width=«281» height=«25» src=«ref-1_688072407-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«555» height=«48» src=«ref-1_688072894-1105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289">
<img width=«281» height=«25» src=«ref-1_688073999-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«563» height=«48» src=«ref-1_688074486-1127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291">
<img width=«280» height=«25» src=«ref-1_688075613-491.coolpic» v:shapes="_x0000_i1292">
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
<img width=«555» height=«48» src=«ref-1_688076104-1118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1293">
<img width=«281» height=«25» src=«ref-1_688077222-495.coolpic» v:shapes="_x0000_i1294">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
7. Удельная нагрузка на перегородку:
<img width=«160» height=«48» src=«ref-1_687915602-405.coolpic» v:shapes="_x0000_i1295">
<img width=«344» height=«48» src=«ref-1_688078122-646.coolpic» v:shapes="_x0000_i1296">
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
8. Фактор паровой нагрузки:
<img width=«343» height=«28» src=«ref-1_688078768-612.coolpic» v:shapes="_x0000_i1297">
Подпор жидкости над сливным порогом:
<img width=«371» height=«53» src=«ref-1_688079380-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1298">
9. Глубина барботажа hб=0,03 м (табл. 6.4. [1]), высота прорези колпачка h3=0,02 м (табл. 6.10. [1]), зазор установки колпачка h4=0,01 м (табл. 6.8. [1]).
Высота парожидкостного слоя на тарелках:
<img width=«453» height=«51» src=«ref-1_688080109-800.coolpic» v:shapes="_x0000_i1299">
10. Высота сливного порога:
<img width=«291» height=«25» src=«ref-1_688080909-492.coolpic» v:shapes="_x0000_i1300">
11. Градиент уровня жидкости на тарелке:
<img width=«621» height=«53» src=«ref-1_688081401-1034.coolpic» v:shapes="_x0000_i1301">
12. Динамическая глубина барботажа:
<img width=«615» height=«25» src=«ref-1_688082435-808.coolpic» v:shapes="_x0000_i1302">
13. Значение комплекса В2 (табл. 6.9. [1]):
<img width=«73» height=«23» src=«ref-1_688083243-272.coolpic» v:shapes="_x0000_i1303">
Минимально допустимая скорость пара в свободном сечении тарелок:
<img width=«563» height=«85» src=«ref-1_688083515-1137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1304">
Относительное свободное сечение тарелок <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_688084652-262.coolpic» v:shapes="_x0000_i1305">(табл. 6.6. [1]). Коэффициент запаса сечения тарелок:
<img width=«253» height=«45» src=«ref-1_688084914-649.coolpic» v:shapes="_x0000_i1306">
Так как К1 >1, то пар будет проходить через тарелку равномерно.
<img width=«107» height=«24» src=«ref-1_688085563-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1307">
<img width=«60» height=«19» src=«ref-1_688085853-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1308">
Выбираем площадь прорезей колпачка S3 =0,0023 м2 (табл. 6.10 [1]) и определяем скорость пара в прорезях:
<img width=«255» height=«45» src=«ref-1_688086107-580.coolpic» v:shapes="_x0000_i1309">
Максимальная скорость пара в прорезях колпачка:
<img width=«468» height=«51» src=«ref-1_688086687-905.coolpic» v:shapes="_x0000_i1310">
Коэффициент В5 берётся по табл. 6.11. [1].
Степень открытия прорезей колпачка:
<img width=«201» height=«45» src=«ref-1_688087592-526.coolpic» v:shapes="_x0000_i1311">
Условие выполняется и пар проходит через все сечения прорезей и тарелка работает эффективно.
14. Фактор аэрации:
<img width=«389» height=«65» src=«ref-1_688088118-877.coolpic» v:shapes="_x0000_i1312">
15. Коэффициент гидравлического сопротивления тарелки <img width=«52» height=«21» src=«ref-1_688088995-237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1313"> (табл. 6.13 [1]).
Гидравлическое сопротивление тарелок:
<img width=«604» height=«53» src=«ref-1_688089232-1019.coolpic» v:shapes="_x0000_i1314">
17. Коэффициент вспениваемости при вакуумной перегонки мазута К5=0,75
Высота сепарационного пространства между тарелками:
<img width=«413» height=«45» src=«ref-1_688090251-675.coolpic» v:shapes="_x0000_i1315">
18. Межтарельчатый унос жидкости:
<img width=«505» height=«53» src=«ref-1_688090926-987.coolpic» v:shapes="_x0000_i1316">
Величина не превышает 0,1 кг/кг. Продолжаем расчёт.
19. Площадь поперечного сечения колонны:
<img width=«220» height=«44» src=«ref-1_688091913-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1317">
Скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«348» height=«48» src=«ref-1_688092420-663.coolpic» v:shapes="_x0000_i1318">
Допустимая скорость жидкости в переливных устройствах:
<img width=«540» height=«28» src=«ref-1_688093083-767.coolpic» v:shapes="_x0000_i1319">
Действительная скорость жидкости меньше допустимых. Таким образом для 2-й секции принимаем данную тарелку.
Больше всего подходит стандартная тарелка ТСК-Р, которая имеет следующие характеристики:
Диаметр тарелки: D = 1000 мм;
Периметр слива: lw = 0,683м;
Высота сливного порога: <img width=«101» height=«25» src=«ref-1_688093850-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1320">;
Свободное сечение тарелки: <img width=«99» height=«25» src=«ref-1_688094154-309.coolpic» v:shapes="_x0000_i1321">
Сечение перелива: <img width=«113» height=«24» src=«ref-1_688094463-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1322">
Относительная площадь для прохода паров: <img width=«73» height=«24» src=«ref-1_688094791-276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1323">;
Межтарельчатое расстояние: <img width=«87» height=«23» src=«ref-1_688095067-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1324">;
Количество колпачков: <img width=«60» height=«19» src=«ref-1_688085853-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1325">;
Работа тарелки характеризуется следующими параметрами:
Высота парожидкостного слоя:<img width=«104» height=«25» src=«ref-1_688095601-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1326">
Фактор аэрации:<img width=«79» height=«21» src=«ref-1_688095893-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1327">
Гидравлическое сопротивление тарелки:<img width=«139» height=«23» src=«ref-1_688096170-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1328">
Межтарельчатый унос:<img width=«129» height=«21» src=«ref-1_688096506-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1329">
Скорость жидкости в переливном устройстве: <img width=«111» height=«21» src=«ref-1_688096809-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1330">
Скорость пара в колонне:<img width=«115» height=«23» src=«ref-1_688097087-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1331">
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству
Реферат по производству
Расчет камеры для холодильной обработки мяса
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Проектирование камеры хранения пищевых продуктов
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Проект лесосушильного цеха для камеры Валмет
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Корнеплоды
2 Сентября 2013