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
ζ–коэффициентсопротивления; дляклапанной тарелки при полностью открытом клапане ζ = 3,63
ω0–скоростьпаравотверстии:
, м/с
где f–долясвободногосечениятарелки, для клапанных тарелок с диаметром
D = 600 мм принимаем f = 0,09;
–средняяплотностьпаравверхнейчастиколонны.
, кг/м3
, Па
Потеря напора в слое жидкости:
–высотасливнойпланки, ориентировочнопринимаем 60 мм(0,06м).
–подпоржидкостинадсливнойпланкой. Подпоржидкостиприпрямойсливнойпланке:
, м
где –объёмныйрасходжидкостивверхнейчастиколонны, м3/ч.
29 |
H |
h/ |
hп |
∆h |
∆ |
y |
b |
H–межтарельчатоерасстояние;
hn–высотасливнойпланки;
b–максимальнаяширинасливногокармана;
y–вылетниспадающейструи;
∆–градиент уровня жидкости;
∆h–подпоржидкостинадпланкой;
h/–высотаслояневспененнойжидкости.
–средняяплотностьжидкости.
, кг/м3
30 |
(Па)
Определяем сопротивление орошаемой тарелки
(Па)
б) нижняя часть колонны
Сопротивление сухой тарелки:
где –средняяплотностьпаравнижнейчастиколонны.
, кг/м3
(Па)
Средняя мольная масса жидкости в нижней части колонны:
Средняя мольная масса питания:
Объёмный расход жидкости в нижней части колонны:
Подпор жидкости над сливной планкой:
, м
31 |
, Па
Сопротивление орошаемой тарелки:
, Па
Суммарное сопротивление всех тарелок:
Па
32 |
Тепловой расчёт установки
Расход тепла, отдаваемого парами воде при конденсации в дефлегматоре:
, Вт
–теплотаконденсациипаров, Дж/кг.
при
, Дж/кг
, Вт(Вт = Дж/с)
Расход тепла, получаемого кубовой жидкостью от греющего пара в кипятильнике:
СD и СW при tВ и tН, СF при tF.
при
Дж/кг*К
при
при
Расход тепла в паровом подогревателе питания:
33 |
СF–принятаприсреднейтемпературе
tнач–температурадоподогревателя, принимаемаяравной 18°С.
при
, Вт.
Расход тепла, отдаваемого дистиллятом воде в холодильнике:
–принятаприсреднейтемпературе
tкон–температурапослехолодильника, принимаемая равной 25°С.
при
, Вт.
Расход тепла, принимаемого водой от кубового остатка в холодильнике
, Вт
–принятаприсреднейтемпературе
tкон–температурапослехолодильника, принимаемаяравной 25°С.
при
, Вт.
Расход греющего пара с давлением и степенью сухостью
x =95%.
34 |
, кг/с
, при Р = 4 ат.
, кг/с
где - удельная массовая теплота конденсации греющего пара при давлении 4 ат, Дж/кг.
б) в подогревателе питания:
, кг/с
, кг/с
Всего пара: 0,474+ 0,159 = 0,633 кг/с
Расход охлаждающей воды при нагреве на 20°С.
а) в дефлегматоре:
, кг/с
Св–теплоёмкостьводыпри 20°С
, кг/с
б) в холодильнике дистиллята:
, кг/с
, кг/с
в) в холодильнике кубового остатка
, кг/с
35 |
36 |