Реферат: Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
Министерство образованияРоссийской Федерации
Ангарская ГосударственнаяТехническая академия
Кафедра Химической технологиитоплива
<span Arial",«sans-serif»">Пояснительная записка к курсовому проекту.
<span Arial",«sans-serif»">Тема проекта: “Блок ВП(м), установка ГК-3”
<span Arial",«sans-serif»">
Выполнил:ст-нтгр.ТТ-99-1
СемёновИ. А.
Проверил:проф..,к.т.н.
Щелкунов Б.И.
<span Arial",«sans-serif»">Ангарск 2003
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; color:black;mso-ansi-language:EN-US;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">Содержание:
Введение 3
Материальный баланс 4 Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 1-й секции 5 Расчёт физико-химических свойств смеси в верхней и нижней частях 9 Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 1-й секции 11 Расчёт эффективности тарелок и высоты 1-й секции 21 Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 2-й секции 23 Расчёт физико-химических свойств смеси. 26 Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 2-й секции 27 Расчёт эффективности тарелок и высоты 2-й секции. 32 Тепловой баланс колонны 33 Расчёт штуцеров колонны 35 Расчёт теплоизоляции 37Списоклитературы 38
<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;color:black; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">Введение
Ректификацияявляется одним из важнейших технологических процессов разделения и очисткижидкостей и сжиженных газов в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отрасляхпромышленности. Это массообменный процесс, который осуществляется в большинствеслучаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами. Ректификация– это наиболее полное разделение смесей жидкостей, целиком или частично растворимыхдруг в друге. Процесс заключается в многократном взаимодействии паров сжидкостью – флегмой, полученной при частичной конденсации паров. Процесс основанна том, что жидкости, составляющие смесь, обладают различным давлением пара приодной и той же температуре. Поэтому состав пара, а следовательно, и составжидкости, получающейся при конденсации пара, будут несколько отличаться отсостава начальной смеси: легколетучего компонента в паре будет содержатьсябольше, чем в перегоняемой жидкости.Очевидно, что в неиспарившейся жидкости концентрация труднолетучего компонентапри этом должна увеличиться.
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; color:black;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA;mso-bidi-font-style:italic">Технологический расчёт колонны
В колонну поступает 76000 кг/ч сырья (мазута).Продуктамиперегонки являются:
Фракция НК-350 оС (пары и газы разложения). Фракция 350-500 оС (вакуумный погон). Фракция 500-КК оС (гудрон).Давление в колонне равно <img src="/cache/referats/17410/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
Материальный баланс колонныМатериальныйбаланс колонны составляем на основе данных о выходах (табл. 1) продуктов изсырья.
Таблица 1.
Наименование продукта
Выход, % масс.
Вакуумный погон (фр. 350 – 500 oC)
34,3
Гудрон (фр. свыше 500 oC)
62,7
Газы разложения
3
Итого:
100
Расчёт:
1. Расход вакуумного погона:
<img src="/cache/referats/17410/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
2. Расход гудрона:
<img src="/cache/referats/17410/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
3. Расход паров и газовразложения:
<img src="/cache/referats/17410/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
Всерезультаты расчёта по колонне заносим в таблицу 2.
Таблица 2.
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 секцииПриход
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 секцииПриходРасход
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
Определение рабочего флегмовогочисла и числа теоретических тарелок для 1-й секции.Длявыполнения расчёта заменяем имеющиеся фракции углеводородов на простые алканынормального строения:
1. Фракция НК-350 оС.Так как данная фракция состоит преимущественно из паров диз. топлива, то за НКпримем 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.
Заменяемперегоняемую смесь углеводородов в 1-й секции на бинарную смесь. В качественизкокипящеко (НК) компонента принимаемн-гексакозан (С26Н54 ), а в качестве выкокипящего (ВК) — н-пентатриаконтан (С35Н72).
Производим расчёт мольныхконцентрация на входе и на выходах из секции.
Мольнуюконцентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которуюрассчитали в материальном балансе 1-й секции (табл. 3).
<img src="/cache/referats/17410/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
Состав кубадистиллята определяется на основе ср. температур кипения фракции и рассчитываетсяпо формуле:
<img src="/cache/referats/17410/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">
где Pатм — атмосферное давление, PНК и PВК –давление насыщенныхпаров индивидуальных компонентов при температуре фракции, определяются поуравнению Антуана:
<img src="/cache/referats/17410/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">, [Па.]
где A,В, С – параметры Антуана для каждого компонента. t — температура, оС.
Параметры уравнения для каждого компонента приведены втаблице 5.
Таблица 5.
<span Times New Roman"">Параметры уравнения АнтуанаНаименование
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 рассчитываютсяпри температуре равной 500 оС.
<img src="/cache/referats/17410/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
Расчёт состава дистиллата: PНК и PВК рассчитываютсяпри температуре равной 425 оС.
<img src="/cache/referats/17410/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
Температуры навыходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательногоприближения:
<img src="/cache/referats/17410/image020.gif" 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
Определяемотносительную летучесть <img src="/cache/referats/17410/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> по формуле:
<img src="/cache/referats/17410/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036">
При температуре tD=363 оС <img src="/cache/referats/17410/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037">
При температуре tW=408 оС<img src="/cache/referats/17410/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038">
Средняяотносительная летучесть:<img src="/cache/referats/17410/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039">
Строим кривуюравновесия по формуле:
<img src="/cache/referats/17410/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040">
<img src="/cache/referats/17410/image034.jpg" v:shapes="_x0000_i1041">
Рис.1 Кривая равновесия
Состав пара уходящего с питательной тарелки равен yf=0,738 мол.дол.
Рассчитываем минимальное флегмовоечисло:
<img src="/cache/referats/17410/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042">
Оптимальное (рабочее)флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности :<img src="/cache/referats/17410/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043">, где <img src="/cache/referats/17410/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044">
<img src="/cache/referats/17410/image042.jpg" v:shapes="_x0000_i1045">
Рис.2 Зависимость критерияоптимальности от коэф-та избытка флегмыПо графикуопределяем что <img src="/cache/referats/17410/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046"><img src="/cache/referats/17410/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047">
Исходя израбочего флегмового числа строим рабочую линию и определяем теоретическое числотарелок в верхней и нижней части секции.
<img src="/cache/referats/17410/image048.jpg" v:shapes="_x0000_i1048">
Рис.3 Теоретические ступениЧислотеоретических тарелок NТТ=6
Числотеоретических тарелок в нижней части NН=4
Числотеоретических тарелок в верхней части NВ=2
Расчёт физико-химических свойствсмеси в верхней и нижней частях.Расчётсредних концентраций жидкости:<img src="/cache/referats/17410/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049">
<img src="/cache/referats/17410/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1050">
Расчётсредних концентраций пара:<img src="/cache/referats/17410/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1051">
<img src="/cache/referats/17410/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052">
Средние температуры верха и низа:
Определяютсяпо той же формуле что и температуры на выходе из дистиллата и куба.
<img src="/cache/referats/17410/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1053">
<img src="/cache/referats/17410/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1054">
Средние молекулярные массы пара:
<img src="/cache/referats/17410/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1055">
<img src="/cache/referats/17410/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1056">
Средние молекулярные массы жидкости:
<img src="/cache/referats/17410/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1057">
<img src="/cache/referats/17410/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1058">
Средние плотности пара:
<img src="/cache/referats/17410/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1059">
<img src="/cache/referats/17410/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1060">
Средние массовые доли:
<img src="/cache/referats/17410/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1061">
<img src="/cache/referats/17410/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1062">
Средние плотности жидкости:
Плотность НК компонента при температур tН=388 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1063">
Плотность ВК компонента при температур tН=388 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1064">
<img src="/cache/referats/17410/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1065">
Плотность НК компонента при температур tВ=369 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1066">
Плотность ВК компонента при температур tВ=369 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1067">
<img src="/cache/referats/17410/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1068">
Средние вязкости жидкости:
Вязкость НК компонента при температур tН=388 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1069">
Вязкость ВК компонента при температур tН=388 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1070">
<img src="/cache/referats/17410/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1071"><img src="/cache/referats/17410/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1072">
Вязкость НК компонента при температур tВ=369 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1073">
Вязкость ВК компонента при температур tВ=369 оС равна <img src="/cache/referats/17410/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1074">
<img src="/cache/referats/17410/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1075"><img src="/cache/referats/17410/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1076">
Средние коэффициенты диффузии жидкости и пара:
Для низа колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1077">
<img src="/cache/referats/17410/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1078">
<img src="/cache/referats/17410/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1079"><img src="/cache/referats/17410/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1080">
<img src="/cache/referats/17410/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1081">
Для верха колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1082">
<img src="/cache/referats/17410/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1083">
<img src="/cache/referats/17410/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1084"><img src="/cache/referats/17410/image116.gif" v:shapes="_x0000_i1085">
<img src="/cache/referats/17410/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1086">
Гидравлический расчёт колпачковыхтарелок 1-й секции.Определяемколичество пара поднимающегося вверх по колонне. Примем допущение, что расходпара во всей колонне является величиной постоянной и находится:
<img src="/cache/referats/17410/image120.gif" v:shapes="_x0000_i1087">
Определяем расход жидкости вверхней и нижней части колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image122.gif" v:shapes="_x0000_i1088">
<img src="/cache/referats/17410/image124.gif" v:shapes="_x0000_i1089">
Для расчёта диапазонколебания нагрузки принимаем равными:
К3=0,8– коэффициент уменьшения нагрузки
К4=1,1– коэффициент увеличения нагрузки
1. Диапазонколебания нагрузки.
<img src="/cache/referats/17410/image126.gif" v:shapes="_x0000_i1090">
Такоезначение приемлемо для колпачковых тарелок.
2. Расчётоценочной скорости для нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image128.gif" v:shapes="_x0000_i1091">
Для верхнейчасти:
<img src="/cache/referats/17410/image130.gif" v:shapes="_x0000_i1092">
3. Диаметр нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image132.gif" v:shapes="_x0000_i1093">
Верхней части:
<img src="/cache/referats/17410/image134.gif" v:shapes="_x0000_i1094">
4. Так как диаметры оказалисьодинаковыми принимаем колонну одного диаметра DК=2,4 м
Действительнуюскорость пара в нижней части находим:
<img src="/cache/referats/17410/image136.gif" v:shapes="_x0000_i1095">
В верхнейчасти:
<img src="/cache/referats/17410/image138.gif" v:shapes="_x0000_i1096">
5. По таблице 6 [1] периметрслива <img src="/cache/referats/17410/image140.gif" v:shapes="_x0000_i1097"><img src="/cache/referats/17410/image142.gif" v:shapes="_x0000_i1098">
<img src="/cache/referats/17410/image144.gif" v:shapes="_x0000_i1099">
6. Фактор нагрузки для нижнейчасти колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image146.gif" v:shapes="_x0000_i1100">
Для верхней части:
<img src="/cache/referats/17410/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1101">
Коэффициент поверхностногонатяжения для нижней части колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1102">
Для верхней части:
<img src="/cache/referats/17410/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1103">
Принимая минимальное расстояниемежду тарелками <img src="/cache/referats/17410/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1104">1 дляверхней и нижней частей колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1105">
Допустимая скорость пара врабочем сечении колонны для нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1106">
Для верхней части:
<img src="/cache/referats/17410/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1107">
7. Проверяем условиедопустимости скоростей пара для верхней и нижней частей колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1108">
<img src="/cache/referats/17410/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1109">
Условие не выполняется,поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижениимаксимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор покаусловие не сойдётся. Расчёт для нижней и верхней частей колонны ведёмраздельно.
Расчёт нижней части секции:
<img src="/cache/referats/17410/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1110">
<img src="/cache/referats/17410/image168.gif" v:shapes="_x0000_i1111">
Принимаем следующее диаметр:
<img src="/cache/referats/17410/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1112">
<img src="/cache/referats/17410/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1113">
Принимаем следующее диаметр:
<img src="/cache/referats/17410/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1114">
<img src="/cache/referats/17410/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1115">
Принимаем следующее диаметр:
<img src="/cache/referats/17410/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1116">
<img src="/cache/referats/17410/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1117">
Принимаем следующее диаметр:
<img src="/cache/referats/17410/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1118">
<img src="/cache/referats/17410/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1119">
Увеличиваем межтарельчатоерасстояние:
<img src="/cache/referats/17410/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1120">
<img src="/cache/referats/17410/image188.gif" v:shapes="_x0000_i1121">
Увеличиваем межтарельчатоерасстояние:
<img src="/cache/referats/17410/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1122">
<img src="/cache/referats/17410/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1123">
Увеличиваем межтарельчатоерасстояние:
<img src="/cache/referats/17410/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1124">
<img src="/cache/referats/17410/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1125">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
8. Удельнаянагрузка на перегородку в нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1126">
<img src="/cache/referats/17410/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1127">
Условие не выполняется.Увеличиваем диаметр колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1128">
<img src="/cache/referats/17410/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1129">
Увеличиваем межтарельчатоерасстояние:
<img src="/cache/referats/17410/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1130">
<img src="/cache/referats/17410/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1131">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
Удельная нагрузкана перегородку в нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1132">
Условие не выполняется.Увеличиваем диаметр колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1133">
<img src="/cache/referats/17410/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1134">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
8. Удельнаянагрузка на перегородку в нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1135">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
9. Фактор паровойнагрузки:
<img src="/cache/referats/17410/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1136">
Подпор жидкости над сливным порогом:
<img src="/cache/referats/17410/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1137">
10. Глубинабарботажа hб=0,03м (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]).
Высотапарожидкостного слоя на тарелках:
<img src="/cache/referats/17410/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1138">
11. Высота сливного порога:
<img src="/cache/referats/17410/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1139">
12. Градиент уровня жидкостина тарелке:
<img src="/cache/referats/17410/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1140">
13. Динамическая глубинабарботажа:
<img src="/cache/referats/17410/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1141">
14. Значение комплекса В2(табл. 6.9. [1]):
<img src="/cache/referats/17410/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1142">
Минимально допустимаяскорость пара в свободном сечении тарелок:
<img src="/cache/referats/17410/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1143">
Относительное свободноесечение тарелок <img src="/cache/referats/17410/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1144">
<img src="/cache/referats/17410/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1145">
Так как К1<1, то пар будет проходить лишь через отдельные колпачка. Контакт пара ижидкости окажется не достаточно эффективным, но положение можно исправить,уменьшив число колпачков.
<img src="/cache/referats/17410/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1146">
<img src="/cache/referats/17410/image240.gif" v:shapes="_x0000_i1147">
Выбираем площадьпрорезей колпачка S3=0,0046 м2 (табл. 6.10 [1]) и определяем скорость пара в прорезях:
<img src="/cache/referats/17410/image242.gif" v:shapes="_x0000_i1148">
Максимальнаяскорость пара в прорезях колпачка:
<img src="/cache/referats/17410/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1149">
Коэффициент В5берётся по табл. 6.11. [1].
Степень открытияпрорезей колпачка:
<img src="/cache/referats/17410/image246.gif" v:shapes="_x0000_i1150">
Условие выполняется и парпроходит через все сечения прорезей и тарелка работает эффективно.
15. Фактор аэрации:
<img src="/cache/referats/17410/image248.gif" v:shapes="_x0000_i1151">
16. Коэффициентгидравлического сопротивления тарелки <img src="/cache/referats/17410/image250.gif" v:shapes="_x0000_i1152"> (табл. 6.13 [1]).
Гидравлическоесопротивление тарелок:
<img src="/cache/referats/17410/image252.gif" v:shapes="_x0000_i1153">
17. Коэффициентвспениваемости при вакуумной перегонки мазута К5=0,75
Высотасепарационного пространства между тарелками:
<img src="/cache/referats/17410/image254.gif" v:shapes="_x0000_i1154">
18. Межтарельчатый уносжидкости:
<img src="/cache/referats/17410/image256.gif" v:shapes="_x0000_i1155">
Величина не превышает 0,1кг/кг. Продолжаем расчёт.
19. Площадьпоперечного сечения колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image258.gif" v:shapes="_x0000_i1156">
Скорость жидкости впереливных устройствах:
<img src="/cache/referats/17410/image260.gif" v:shapes="_x0000_i1157">
Допустимая скорость жидкостив переливных устройствах:
<img src="/cache/referats/17410/image262.gif" v:shapes="_x0000_i1158">
Действительные скоростижидкости меньше допустимых. Таким образом для нижней части 1-й секции принимаемданную тарелку.
Расчёт верхней частисекции:
Дляупрощения конструкции колонны в верхней части секции принимаем тарелки того жедиаметра что и в нижней DК=3,6 м
1.Действительнуюскорость пара в верхней части:
<img src="/cache/referats/17410/image264.gif" v:shapes="_x0000_i1159">
2. По таблице 6 [1] периметрслива <img src="/cache/referats/17410/image266.gif" v:shapes="_x0000_i1160"><img src="/cache/referats/17410/image268.gif" v:shapes="_x0000_i1161">
<img src="/cache/referats/17410/image270.gif" v:shapes="_x0000_i1162">
3. Фактор нагрузки дляверхней части колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image272.gif" v:shapes="_x0000_i1163">
Коэффициент поверхностногонатяжения для верхней части секции:
<img src="/cache/referats/17410/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1164">
Принимая минимальноерасстояние между тарелками <img src="/cache/referats/17410/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1165">1:
<img src="/cache/referats/17410/image275.gif" v:shapes="_x0000_i1166">
Допустимая скорость пара врабочем сечении колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image277.gif" v:shapes="_x0000_i1167">
4. Проверяем условиедопустимости скоростей пара:
<img src="/cache/referats/17410/image279.gif" v:shapes="_x0000_i1168">
Условие не выполняется,поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижениимаксимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор покаусловие не сойдётся.
<img src="/cache/referats/17410/image281.gif" v:shapes="_x0000_i1169">
<img src="/cache/referats/17410/image283.gif" v:shapes="_x0000_i1170">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
5. Удельнаянагрузка на перегородку в нижней части:
<img src="/cache/referats/17410/image285.gif" v:shapes="_x0000_i1171">
Условие выполнилось.Продолжаем расчёт дальше.
6. Фактор паровойнагрузки:
<img src="/cache/referats/17410/image287.gif" v:shapes="_x0000_i1172">
Подпор жидкости над сливным порогом:
<img src="/cache/referats/17410/image289.gif" v:shapes="_x0000_i1173">
7. Глубинабарботажа hб=0,03м (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]).
Высотапарожидкостного слоя на тарелках:
<img src="/cache/referats/17410/image291.gif" v:shapes="_x0000_i1174">
8. Высота сливного порога:
<img src="/cache/referats/17410/image293.gif" v:shapes="_x0000_i1175">
9. Градиент уровня жидкостина тарелке:
<img src="/cache/referats/17410/image295.gif" v:shapes="_x0000_i1176">
10. Динамическая глубинабарботажа:
<img src="/cache/referats/17410/image297.gif" v:shapes="_x0000_i1177">
11. Значение комплекса В2(табл. 6.9. [1]):
<img src="/cache/referats/17410/image299.gif" v:shapes="_x0000_i1178">
Минимально допустимаяскорость пара в свободном сечении тарелок:
<img src="/cache/referats/17410/image301.gif" v:shapes="_x0000_i1179">
Относительное свободноесечение тарелок <img src="/cache/referats/17410/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1180">
<img src="/cache/referats/17410/image304.gif" v:shapes="_x0000_i1181">
Так как К1>1, то пар будет проходить через тарелку равномерно.
<img src="/cache/referats/17410/image306.gif" v:shapes="_x0000_i1182">
<img src="/cache/referats/17410/image308.gif" v:shapes="_x0000_i1183">
Выбираем площадьпрорезей колпачка S3=0,0046 м2 (табл. 6.10 [1]) и определяем скорость пара в прорезях:
<img src="/cache/referats/17410/image310.gif" v:shapes="_x0000_i1184">
Максимальнаяскорость пара в прорезях колпачка:
<img src="/cache/referats/17410/image312.gif" v:shapes="_x0000_i1185">
Коэффициент В5берётся по табл. 6.11. [1].
Степень открытияпрорезей колпачка:
<img src="/cache/referats/17410/image314.gif" v:shapes="_x0000_i1186">
Условие выполняется и парпроходит через все сечения прорезей и тарелка работает эффективно.
12. Фактор аэрации:
<img src="/cache/referats/17410/image316.gif" v:shapes="_x0000_i1187">
13. Коэффициентгидравлического сопротивления тарелки <img src="/cache/referats/17410/image250.gif" v:shapes="_x0000_i1188"> (табл. 6.13 [1]).
Гидравлическоесопротивление тарелок:
<img src="/cache/referats/17410/image318.gif" v:shapes="_x0000_i1189">
14. Коэффициент вспениваемостипри вакуумной перегонки мазута К5=0,75
Высотасепарационного пространства между тарелками:
<img src="/cache/referats/17410/image320.gif" v:shapes="_x0000_i1190">
15. Межтарельчатый уносжидкости:
<img src="/cache/referats/17410/image322.gif" v:shapes="_x0000_i1191">
Величина не превышает 0,1кг/кг. Продолжаем расчёт.
16. Площадь поперечногосечения колонны:
<img src="/cache/referats/17410/image324.gif" v:shapes="_x0000_i1192">
Скорость жидкости впереливных устройствах:
<img src="/cache/referats/17410/image326.gif" v:shapes="_x0000_i1193">
Допустимая скорость жидкостив переливных устройствах:
<img src="/cache/referats/17410/image328.gif" v:shapes="_x0000_i1194">
Действительные скоростижидкости меньше допустимых.
Таким образом дляверха и низа секции принимаем одинаковую тарелку.
Больше всегоподходит стандартная тарелка ТСК-Р, которая имеет следующие характеристики:
Диаметр тарелки: D = 3600 мм;
Периметр слива: lw = 2,88 м;
Высота сливногопорога: <img src="/cache/referats/17410/image330.gif" v:shapes="_x0000_i1195"><img src="/cache/referats/17410/image332.gif" v:shapes="_x0000_i1196">
Свободное сечениетарелки: <img src="/cache/referats/17410/image334.gif" v:shapes="_x0000_i1197">