 |
Емкость для хранения исходной смеси
|
|
|
|
Определяем объем исходной смеси
где t = 6ч = 21600с - время хранения смеси в емкости (см. [5], стр.47)
- плотность исходной смеси при t = 20 0С
Пусть длина резервуара к его диаметру L/D = 2, тогда
Емкость для дистиллята
Определяем объем дистиллята
где t = 6ч = 21600с (см. [5], стр.47)
- плотность исходной смеси при t = 20 0С
Пусть длина резервуара к его диаметру L/D = 2, тогда
Емкость для кубового остатка
Находим объем кубового остатка
где 
Пусть длина резервуара к его диаметру L/D = 2, тогда
Расчет тепловой изоляции
Толщина тепловой изоляции dи находится по уравнению
где lи = 0,098 
- коэффициент теплопроводности совелита как изоляционного материала (см. [1], стр.529, табл. XXVIII);
= 400С - температура изоляции со стороны окружающей среды;
= 142,90С - температура изоляции со стороны аппарата;
= - 11,10С - средняя температура воздуха в Тамбове в январе (см. [1], стр.513, табл. XV);
9,3 + 0,058× 
= 9,3 + 0,058×40 = 11,62 - коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду.
Принимаем изоляцию с толщиной 5 мм.
Расчет центробежного насоса
Для перекачивания исходной смеси из емкости в подогреватель, а также для перекачивания флегмы из распределителя обратно в колонну и для отвода из емкостей дистиллята и кубового остатка используют центробежные насосы.
Исходная смесь перекачивается при t = 200С из емкости в аппарат, работающий под давлением 0,1 М Па. Расход смеси 7500 кг/ч, геометрическая высота подъема смеси 20м, длина трубопровода на линии всасывания 7м, на линии нагнетания 14м. На линии всасывания установлены два прямоточных вентиля и два отвода под углом 900. На линии нагнетания установлен два прямоточных вентиля и три отвода под углом 900. Отношение радиуса изгиба к внутреннему диаметру трубопровода равно четырем. Примем скорость течения смеси для всасывающего и нагнетательного трубопроводов одинаковой и равной w = 1,5 м/с (см. [2], стр.16). Внутренний диаметр трубопровода равен
|
|
|
где 
Определение потерь на трение и местных сопротивлений
Определяем режим течения смеси
где
=100,124=1,33мПа. с - динамический коэффициент вязкости исходной смеси при 200С (см. [1], стр.516, т. IX).
Режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость труб равной D = 2×10-4 м (трубы стальные, бывшие в эксплуатации, с незначительной коррозией, см. [2], стр.14).
Тогда относительная шероховатость труб будет равна
(см. [1] стр.22)
Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:
для всасывающей линии вход в трубу (с острыми краями) x1 = 0,5
прямоточный вентиль: x2 = x× К, где К = 0,89; x = 0,79, тогда x2 = 0,79×0,89 = = 0,70 (2 шт)
Отводы: коэффициент А = 1,0, коэффициент В = 0,11, тогда x3 = 0,11 (см. [1], стр.494, табл. XIII);
Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии
åx = x1 +2x2 +2x3 = 0,5+2×0,70+2×0,11 = 2,13
Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле:
для нагнетательной линии выход из трубы x1 = 1
вентиль прямоточный x2 = 0,79.0,89
отводы x3 = 0,11 (см. [1], стр.496, табл. XIII).
Сумма коэффициентов местных сопротивлений равна
åx = x1 +2x2 +3x3 = 1 +2.0,70 + 3 × 0,11 = 2,74
Потерянный напор в нагнетательной линии
Общие потери напора
hп = hп. вс + hп. наг = 0,48 + 0,83 = 1,31 м
Выбор насоса
Находим полный напор, развиваемый насосом
Полезная мощность, затрачиваемая на перекачивание жидкости
Мощность на валу двигателя
где h = hн × hп × hд = 0,6 - общий КПД насосной установки, представляющий собой произведение КПД насоса hн; КПД передачи hп и КПД двигателя hд.
По источнику [1], стр.92, табл.2.5, устанавливаем, что заданным подаче и напору, более всего соответствует центробежный насос марки X20/53, для которого при оптимальных условиях работы V = 5,5×10-3 м3/с; Н = 34,4м. Насос снабжен электродвигателем АО2-32-2, номинальной мощностью N = 13 кВт с частотой вращения вала n = 48,3 с-1.
|
|
|
|
|
|
