Процессы и аппараты. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Процессы и аппараты нефтегазпереработки и нефтехимии
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
2.4 Определение межтарельчатого уноса Так как КПД тарелки невозможно рассчитать без учета межтарельчатого уноса. Относительный унос -e был рассчитан в пункте 2.3.2 и равен  2.5 Расчет гидравлического сопротивления контактых устройств . Определение давления в колонне Гидравлическое сопротивление тарелок колонны  определяется по формуле  где  и  - гидравлическое сопротивление тарелок в верхней и нижней части тарелок Гидравлическое сопротивление сухой тарелки рассчитывается по уравнению Для верхней части  Для нижней части  Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя на тарелках для верхней части колонны  Для нижней части колонны  Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения  Полное гидравлическое сопротивление тарелки верхней части  Полное гидравлическое сопротивление тарелки нижней части  Полное гидравлическое сопротивление колонны  Давление внизу колонны  , по давлению определяем температуру насыщения октана  3. Механический расчет аппарата 3.1 Определение высоты колонны Высоту ректификационной колонны определяем по формуле  Где  - расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны  - расстояние между днищем колонны и нижней тарелкой и насадкой3.2 Выбор и обоснование материала корпуса и днища аппарата Так как смесь гептан- октан не является коррозионно-агрессивной , применим углеродистую сталь во всех в частях аппарата Корпус из стали 09Г2С ГОСТ 5520-69, внутренние устройства колонны ВСт3сп2 ГОСТ 380-71 3.3 Расчет толщины обечайки Определение допускаемого напряжения  где  – коэффициент [1, с. 394] ( взрыво ипожароопасная смесь_; – нормативное допускаемое напряжение [1, с. 394, т. 13.1]. Определение прибавки к расчётным толщинам  где  – скорость коррозии или эрозии аппарата; – срок службы аппарата. Определение толщины обечайки  где  – давление в колонне, МПа; – диаметр аппарата; – коэффициент прочности сварных швов [1, с. 395, т. 13.3].      Принимаем толщину обечайки  .3.4 Расчет толщины днища Определение толщины крышки (днища):    Принимаем толщину крышки (днища) .где R – радиус кривизны в вершине днища, R = D, для эллиптических днищ с H = 0,25 D, [1, с. 398]. Расчет диаметров патрубков колонны 3.5.1 Диаметр трубы выхода пара: Рекомендованная скорость пара в трубе [1]:  Тогда максимальный диаметр трубы по известному расходу:  Подберем трубу из стандартного ряда 800х10 мм., и уточним скорость:  3.5.2 Диаметр трубы выхода кубового остатка: Рекомендованная скорость жидкости в трубе [12]:  Тогда максимальный диаметр трубы по известному расходу:  Где   Подберем трубу из стандартного ряда 325х10 мм., и уточним скорость:   Скорость течения кубового остатка соответствует требуемой. Диаметр трубы выхода жидкости из куба: Рекомендованная скорость жидкости в трубе [12]: Тогда максимальный диаметр трубы по известному расходу:  Где   Подберем трубу из стандартного ряда 273х10мм., и уточним скорость:   Скорость жидкости соответствует требуемой. Диаметр трубы подачи исходной смеси: Рекомендованная скорость жидкости в трубе [12]:  Тогда максимальный диаметр трубы по известному расходу:  Где   Подберем трубу из стандартного ряда 159х5 мм., и уточним скорость:   Скорость исходной смеси соответствует требуемой. 3.5.5 Диаметр трубы подачи флегмы: Рекомендованная скорость флегмы в трубе [12]:  Тогда максимальный диаметр трубы по известному расходу:  Где   Подберем трубу из стандартного ряда 273х8 мм., и уточним скорость:   Скорость жидкости соответствует требуемой. 3.6 Расчет тепловой изоляции колонны Толщина слоя изоляции рассчитывается по формуле  где  - коэффициент теплопроводности изоляционного материала – шлаковата =100С- разрешенная температура внешней поверхности аппарата ( аппарат установлен на открытом пространстве местности)  температура изоляционного слоя с внутренней стороны  средняя температура окружающей среды Костроме в январе месяце  и коэффициент теплоотдачи от поверхности аппарата к окружающей средеЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведен конструкторский расчет ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси вода – уксусная кислота, по заданной производительности смеси, содержанию легкокипящего компонента в исходной смеси по массе, в дистилляте, в кубовом остатке, давлению в паровом пространстве дефлегматора были определены: Диаметр колонны – 3,8  ;Высота колонны – 18,2 ;Расход дистиллята – 10,904  ;Расход кубового остатка – 15,937 ;Рабочее флегмовое число – 2,75; Скорость пара в колонне – 1,748  ;Число тарелок: Всего – 29, из них верхних - 12, нижних – 17; На основании данного расчета можно сделать вывод, что чем точнее и полнее учитываются факторы, влияющие на размеры и прочность конструкции, тем меньшими могут приниматься различные поправочные коэффициенты. Наиболее часто ошибки в расчетах являются следствием неверных предпосылок, отклонений метода расчета от действительного хода описываемого процесса. Каждая конструкция ректификационной колоны должна быть оценена с точки зрения удобства и экономичности эксплуатации. Эти качества аппарата определяются его надежностью и долговечностью, простотой и доступностью управления, а также высокими КПД и тепловыми показателями в эксплуатации. Список использованной литературы Ю.И. Дынтерский. Основные процессы и аппараты химической технологии Пособие по проектированию. М . Химия. 1991.496с. Каталог колонных аппаратов . ЦИНТИНЕФТЕХИМАШ. М.1978 2. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам веществ. 2-е издание, переработанное и дополненное. Наука. Москва 1972. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства Веществ. Справочник / Под редакцией С.Н. Богданова. 4-е издание СПбГАХПТ 1999-320с. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учеб. пособие для вузов / К.Ф.Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков; Под ред. Чл.-корр. АН России П.Г. Романкова.14-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987г.-М.:ООО «Альянс»,2007.-576с. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Издательство стандартов, 1969. – 408 с  |