Нижняя часть колонны

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки.

.

где — средняя плотность пара в нижней части колонны.

.

где — средняя мольная масса пара в нижней части колонны.

Тогда.

Находим скорость пара ₀ в прорезях колпачка. Для этого определяем скорость пара в нижней части колонны.

.

Тогда.

.

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки.

Сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения.

где = 59,710^-3 Н/м — поверхностное натяжение жидкости при.

=59,7 Па Статическое сопротивление слоя жидкости на тарелке.

где.

= 0,5.

hж = hw + h0w.

hw = 0,05 м.

h0w = 0,029.

м3/ч В = 1,210 м м3/ч.

h0w = 0,029.

hж = hw + h0w =.

Тогда.

Общее гидравлическое сопротивление тарелки в нижней части колонны.

128+59,7+1362,5=1550 Па Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками h = 0,3 м необходимое для нормальной работы тарелок условие.

Для тарелок нижней части колонны, у которых гидравлическое сопротивление больше.

= 1550/854,7 9,81=0,18.

Следовательно, условие соблюдается.

Расчет и подбор штуцеров

Присоединение труб к химическим аппаратам бывает разъемное и неразъемное. Первое осуществляется с помощью фланцев или на резьбе, второе на сварке или пайке. Для разъемного присоединения труб, арматуры и измерительных приборов на аппаратуре обычно предусматривают штуцера (патрубки) фланцевые или резьбовые. Наиболее распространены фланцевые штуцера для присоединения труб, арматуры и приборов. Фланцевое соединение состоит из двух симметрично расположенных фланцев, уплотнительного соединения (прокладок), и крепежных элементов (болтов, шпилек, шайб или гаек). В сварной аппаратуре низкого давления фланцы обычно изготавливают из листового полосового или фасонного проката с последующей приваркой их к обечайке, к трубе и т. д. Наиболее технологичной формой изготовления фланцев является круглая форма.

Диаметры штуцеров колонны и теплообменной аппаратуры, а, следовательно, и диаметры технологических трубопроводов, определяют из уравнения расхода по допустимой скорости потоков в них.

Штуцер для подачи исходной смеси.

Скорость ввода исходной смеси принимаем равной = 1,5 м/с (см. [5], стр. 42), тогда диаметр штуцера будет равен.

где.

Подбираем щтуцер по [4]. стр. 659 табл. 27.3.

Выбираем штуцер с Dу=50 мм на р_у=1,0 МПа, Н_т=155 мм, материал — сталь Х18Н10Т, исполнение I, ОСТ 26−1404−76 согласно [8], стр. 175.

Фланец подбираем по [4], стр. 549, табл. 21.9: D_у=40 мм, D_ф=130 мм, D_б=100 мм, D₁=80 мм, d_б=М12, количество болтов z = 4, материал — сталь 3, исполнение I.

Штуцер для вывода пара из колонны.

Скорость вывода пара из колонны принимаем равной = 20 м/с (см. [5], стр. 42), тогда.

где м3/с;

D=П (R+1) — поток пара.

1,13 м³ при t₂ = 64,50С Выбираем штуцер с D_у=600 мм на P_у = 1,0 МПа, Н_т=310 мм, материал — сталь Х18Н10Т, исполнение I, ОСТ 26−1404−76 согласно [8], стр. 175.

Фланец подбираем по [4], стр. 549, табл. 21.9: D_у=600 мм, D_ф=635 мм, D_б=495 мм, D₁=465 мм, d_б=М30, количество болтов z = 16, материал — сталь 3, исполнение I.

Штуцер для вывода кубового остатка.

Скорость вывода кубового остатка принимаем равной = 0,5 м/с (см. [5], стр. 42), тогда.

где.

Выбираем штуцер с D_у=80 мм на р_у=1,0 МПа, Н_т=155 мм, материал — сталь Х18Н10Т, исполнение I, ОСТ 26−1404−76 согласно [8], стр. 175.

Фланец подбираем по [4], стр. 549, табл. 21.9: Dу=80 мм, Dф=185 мм, Dб=150 мм, D1=128 мм, dб=М16, количество болтов z=4, материал — сталь 3, исполнение I.

Штуцер для подачи флегмы в колонну Скорость подачи флегмы в колонну принимаем равной = 0,5 м/с (см. [5], стр. 42), тогда.

где.

Выбираем штуцер с D_у=40 мм на р_у=1,0 МПа, Н_т=155 мм, материал — сталь Х18Н10Т, исполнение I, ОСТ 26−1404−76 согласно [8], стр. 175.

Фланец подбираем по [4], стр. 549, табл. 21.9: D_у=40 мм, D_ф=130 мм, D_б=100 мм, D₁=80 мм, d_б=М12, количество болтов z = 4, материал — сталь 3, исполнение I.

Штуцер для подачи жидкости в кипятильник.

Расчет штуцеров для подсоединения кипятильника к колонне затруднен тем, что неизвестен расход циркулирующей жидкости. Поэтому диаметр штуцера можно принять равным соответствующим штуцерам на кипятильнике. В нашем случае диаметр условного прохода штуцера на кипятильнике D_у = 200 мм (см. [2], стр. 55, табл. 2.6). Тогда выбираем штуцер с D_у=200 мм на р_у=1,0 МПа, Н_т=190 мм, материал — сталь Х18Н10Т, исполнение I, ОСТ 26−1404−76 согласно [8], стр. 175.

Фланец подбираем по [4], стр. 549, табл. 21.9: D_у=200 мм, D_ф=315 мм, D_б=280 мм, D₁=258 мм, d_б=М16, количество болтов z=8, материал — сталь 3, исполнение. 1.