Расчёт ректификационной установки

• Название: Расчёт ректификационной установки
• Дата: 06.04.2023
• Размер: 3.46 Mb.
• Имя файла: KP_TMO.docx
• Тип: Пояснительная записка; #1041264
• страница: 5 из 9

3.3 Конструкторский расчёт

3.3.1 Определение диаметра колонны

Средние концентрации жидкости:

В верхней части колонны:

(3.29)

В нижней части колонны:

(3.30)

Средние концентрации пара:

В верхней части колонны:

(3.31)

В нижней части колонны:

(3.32)

Средняя концентрация пара в колонне:

(3.33)

По фазовой диаграмме t ‒ x,y находим, что величине y_ср = 0,52 соответствует температура t=108,8 ^оС.

Средняя мольная масса смеси при данной температуре:

(3.34)

Средняя плотность пара при этой температуре и давлении Р=10⁵ Па по уравнению составляет:

(3.35)

где R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К;

Т – абсолютная температура кипения, К.



Объемный расход, проходящий через колонну пара при средней температуре:

(3.36)

Средняя плотность жидкости в части колонны:

(3.37)

Средние массовые концентрации жидкости:

В верхней части колонны:

(3.38)

В нижней части колонны:

(3.39)

Средняя температура в верхней части:



В нижней части колонны:



Средняя плотность жидкости в верхней части колонны:



При



Средняя плотность жидкости в нижней части колонны:



При



Средняя плотность жидкости в колонне:



Примем расстояние между тарелками: Н_т=350 мм. Тогда С=0,036 – коэффициент, определенный по рисунку 2.55[1] для ТСК ‒ 1 при Н_т = 350 мм.

Предельно допустимая скорость пара в колонне:

(3.40)

где – средние плотности жидкости и пара в колонне.



Расчетная скорость пара:

(3.41)

Диаметр колонны определяется из уравнения неразрывности по среднему расходу и средней скорости ω_к пара в колонне или в ее частях:

(3.42)

где V_п – средний расход пара (объемная скорость):



По данной расчетной величине принимается нормализованная колонна с диаметром , ближайшем к .

По таблице 2.5 [1] примем колонну с капсульными колпачками типа ТСК ‒ I диаметром D=1000 мм и расстоянием между тарелками по таблице 2.4 [1] H_т=350 мм.

Условное обозначение данной тарелки: Тарелка 1000 ‒ 2 ‒ 350 ‒ 15 ‒ 35 ‒ 08Х13. Условное обозначение тарелки колпачковой колонного аппарата диаметром 1000 мм, высотой сливного листа 280 мм, с колпачками исполнения 2, высотой прорези колпачка 15 мм, высотой сливного порога 35 мм из стали 08Х13.

3.3.2 Определение высоты колонны

Высота колонны зависит от числа тарелок, расстояния между ними и размеров кубовой и сепарационной частей колонны. Для проведения ремонтных работ внутри колонны оборудуем ее люками ‒ лазами. Для удобства работы установим 3 люка.

(3.43)

где ‒ высота кубовой и сепарационной частей колонны, по таблице 2.6 [1]. При D_к=1000 мм: = 1500 мм, =600 мм.