Поток жидкости при движении самотёком: = 0,1÷0,5 м/с. Принимаем 0,3 м/с для флегмы, жидкости, выходящей из куба в кипятильник и кубового остатка. Поток жидкости в напорных трубопроводах: = 1,5÷2,5 м/с. Принимаем 2 м/с для исходной смеси. Газы при атмосферном или близком к нему давлении: = 20÷40 м/с. Принимаем = 35 м/с для выходящих из колонны паров. Для парожидкостной смеси, выходящей из кипятильника: = 20÷40 м/с. Принимаем = 35 м/с
1. Диаметр штуцера ввода в колонну питания:
, – объёмный расход питания.
где
= 707,3 при
= 968
= 2 м/с – скорость жидкости в штуцере при питании.
м или 60 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 60 мм
2. Диаметр штуцера подачи флегмы:
, м3/с – объёмный расход флегмы.
= 720 при
кг/с
= 0,3 м/с – скорость флегмы в штуцере.
м или 114 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 125 мм
3.Диаметр штуцера вывода паров из колонны:
Массовый расход паров:
кг/с
Плотность паров:
Объёмный расход паров из колонны:
= 35 м/с – скорость паров в штуцере
м или 281 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 300 мм
4. Диаметр штуцера вывода жидкости из куба:
Средняя мольная масса питания:
кг/кмоль
Мольный расход флегмы:
кг/с
Мольный расход питания:
кг/с
Мольный расход кубовой жидкости:
кг/с
кг/с
Плотность кубовой жидкости примерно равна при :
= 962,6 при
Объёмный расход кубовой жидкости:
= 0,3 м/с – скорость в штуцере.
м или 158 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 200 мм
5. Диаметр штуцера вывода кубового остатка:
, – объёмный расход кубовой жидкости.
= 973,1 при
= 0,3 м/с – скорость жидкости в штуцере вывода кубовой жидкости.
м или 130 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 150 мм
6. Диаметр штуцера для ввода парожидкостной смеси:
, – объёмный расход флегмы.
где
где Па
– барометрическое давление (101325 Па)
кг/с
= 35 м/с – скорость парожидкостной смеси в штуцере.
м или 276 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 300 мм
7. Диаметр штуцера для подогревателя питания:
- плотность пара при абсолютном давлении.
- расход пара в подогреве питания.
м или 243 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 250 мм
8. Диаметр штуцера для кипятильника:
- объемный расход пара в кипятильнике.
м или 173 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 200 мм
9. Диаметр штуцера для дефлегматора:
при
- расход воды в дефлегматоре
м или 42 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 60 мм
10. Диаметр штуцера для холодильника дистиллята:
- расход воды в холодильнике дистиллята.
м или 10 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 20 мм
11. Диаметр для холодильника кубового остатка:
- расход воды в холодильнике кубового остатка.
м или 24 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 40 мм
12. Диаметр штуцера для вывода дистиллята:
- объемный расход вывода дистиллята.
= 720 при
= 0,3 м/с – скорость дистиллята в штуцере.
м или 89 мм
Штуцер стандартного диаметра:
d= 100 мм
Гидравлически расчет
Гидравлическое сопротивление тарелки равно сумме потерь напора на сухой тарелке и в слое жидкости:
, Па
а) верхняя часть колонны:
Потеря напора на неорошаемой тарелке:
, Па
где - коэффициент сопротивления; для ситчатой тарелки при полностью открытом клапане
– скорость пара в отверстии:
,
где – доля свободного сечения тарелки, для ситчатых тарелок с диаметром мм. принимаем ;
м/с
– средняя плотность пара в верхней части колонны.
Па
Сопротивление в слое жидкости для ситчатых тарелок:
,
– высота сливной планки, ориентировочно принимаем 60 мм(0,06м);
– подпор жидкости над сливной планкой.
Подпор жидкости при прямой сливной планке:
м
Па
Определяем сопротивление орошаемой тарелки:
Па
Сопротивление сухой тарелки:
,
где – средняя плотность пара в нижней части колонны.
Па
Средняя мольная масса жидкости в нижней части колонны:
кг/кмоль
Средняя мольная масса питания:
кг/кмоль
Объёмный расход жидкости в нижней части колонны:
Сопротивление в слое жидкости для ситчатых тарелок:
м
Па
Определяем сопротивление орошаемой тарелки:
Па
Суммарное сопротивление всех тарелок:
Па