Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Выбор холодильника дистиллята





Расход воды на холодильник определяем из уравнения теплового баланса

 

Таблица 3—Тепловой баланс

Приход теплоты Расход теплоты
1. С дистиллятом 2. С охлаждение волы 3. С охлажденным дистиллятом 4. С охлаждающей водой

 

Приход теплоты

Расход теплоты

1. С дистиллятом

 

 

2. С охлаждение волы

 

 

3. С охлажденным дистиллятом

 

 

4. С охлаждающей водой

 

 

Тепловой баланс:

                      (1.57)

 

Подставляя в последнее уравнение вместо , выражения из теплового баланса и решая его относительно расхода охлаждающей воды, имеем:

 

                       (1.58)

 

 

где сд – теплоёмкость дистиллята при его средней температуре. Дано tод охлаждения дистиллята t=35,0°С.

 

.

 

Теплопроводность дистиллята при этой температуре

 

,                           (1.59)

где ;

,

,

 

(начальные конечные температуры принимаем такими же, как в дефлегматоре)

 

Холодильник кубового остатка

Таблица 4—Тепловой баланс для холодильника кубового остатка

Приход теплоты Расход теплоты
1. С кубовым остатком 2. С охлаждение волы 3. С охлажденным кубовым остатком 4. С охлаждающей водой

 

, .60)

Подставим в это уравнение вместо , выражение теплового баланса и, решая его относительно расхода охлаждающей воды, получим:

 

,           (1.61)

 

где  - теплоёмкость кубового остатка при его средней температуре tхиср,

 

.

 

Конечная температура кубового остатка задана 45°С:

 

,

 

Кипятильник колонны

Тепловая нагрузка кипятильника колонны определялась ранее Q=5590,6 кВт, средняя разность температур в кипятильнике – разность между температурой греющего пара при Р=0,3МПа и температурой кипения кубового остатка:

 

При ориентировочно принятом значении коэффициента в кипятильнике к=1500 Вт(м3к) площадь поверхности теплообменника составит:

 

                         (1.62)



 


Конструктивный расчёт ректификационной колонны

Расчёт диаметров штуцеров, подбор фланцев

 

Рассчитаем диаметры основных штуцеров, через которые проходят известные по величине материальные потоки, а именно: штуцер подачи исходной смеси, штуцеры выхода паров из колонны, штуцер выхода кубового остатка.

Независимо от назначения штуцера его диаметр рассчитывают из уравнения расхода:

 

,                           (2.1)

 

где V – объёмный расход среды через штуцер, м3/с;  – скорость движения среды в штуцере, м/с;

 

;

 

Штуцер подачи исходной смеси

 

                                               (2.2)

 

 

,

 

при

 

;

 

,

.

 

Принимая XF=1,5м/с, получим:

 

.

 

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера по ГОСТ 9941-62, 70x3 (внутренний диаметр dвн=70-3·2=64мм).

Скорость движения питательной смеси в штуцере:

 

,                                                      (2.3)

.

 

Штуцер подачи флегмы:

 

 ,                                                   (2.4)

 

При

 

.

 

Принимаем XR=1,0м/с,

Тогда

 

 

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера по ГОСТ 9941-62, 70x3 (внутренний диаметр dвн=70-3·2=64мм).

Скорость движения флегмы в штуцере:

 

                                (2.5)

 

 

Штуцер выхода кубового остатка:

 

,                                                      (2.6)

 

При

плотность воды .

 

.

 

Принимаем XW=0,5м/с,

Тогда

.

 

Стандартный размер трубы для изготовления штуцера по ГОСТ 9941-62, 95x4 (внутренний диаметр dвн=95-4·2=87мм=0,087м)

Скорость движения кубового остатка в штуцере:

 

.

 

Штуцер выхода паров из колонны:

 

,                        (2.7)

.

 

Определяем среднюю плотность пара для верхней и нижней части колонны:

 

,                         (2.8)

.

 

Принимаем у=25 м/с.

 

.

 

Выбираем стальную электросварную прямошовную ГОСТ10704-81 630х16, внутренний диаметр которой равен dвн=630-16·2=598 мм. Следовательно, скорость паров в штуцере:

 

,                         (2.9)

 

Для всех штуцеров выбираем стандартные фланцы тип 1[9]. Для штуцера подачи исходной смеси и флегмы выбираем фланец (ГОСТ 1235-54) с основными размерами dв=72мм, D1=130мм, D=160мм, b=11мм, D2=110мм, h=3мм, d=12мм, n=8шт. Фланец штуцера кубового остатка dв=97мм, D1=160мм, D=195мм, b=22мм, D2=138мм, h=4мм, d=16мм, n=8шт. Фланец штуцера для выхода паров из колонны dв=634мм, D1=740мм, D=770мм, b=11мм, d=24мм, n=20шт, (ГОСТ1255-54). Уплотнительный материал принимаем паронит марки ПОН (ГОСТ481-80).

 

Гидравлический расчёт

 

Цель гидравлического расчёта – определение величины сопротивлений различных участков трубопроводов и теплообменника и подбор насоса, обеспечивающего заданную подачу и рассчитанный напор при перекачке этанола.

Различают два вида сопротивлений (потерь напора): сопротивления трения (по длине) h1 и местные сопротивления hмс.

Для расчёта потерь напора по длине пользуются формулой Дарси-Вейсбаха.

 

,                          (3.1)

 

где λ – гидравлический коэффициент трения;

l – длина трубопровода или тракта по которому протекает теплоноситель, м;

d – диаметр трубопровода, м;

 - скоростной коэффициент напора, м.

Для расчёта потерь напора в местных сопротивлениях применяется формула Вейсбаха:

 

,                           (3.2)

 

где ξ – коэффициент местных сопротивлений;

 - скоростной напор за местным сопротивлением, м.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.