Расчет гидравлического сопротивления тарелок
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 Гидравлическое сопротивление тарелок колонны определяется по формуле :

, (3.21.)

 где - полное гидравлическое сопротивление одной тарелки,  ;

 n = 19 шт – число тарелок в колонне.

 Полное гидравлическое сопротивление одной тарелки определяется по формуле :

 (3.22.)

 где - гидравлическое сопротивление одной тарелки, ;

- гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя, ;

 - гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения, .

 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки определяется по формуле :

 , (3.23.)

 где  = 4,5 - коэффициент[6];

- скорость пара в патрубке колпачка, м/с

 

Скорость пара в патрубке колпачка определяется по формуле :

 =  (3.24.)

=4,5∙

 Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя на тарелке определяется по формуле : =g∙ ho , (3.25.)

 где ho= 0,075м – высота светлого слоя жидкости на тарелке.

= 9,81∙875∙0,075=644  

 Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения, определяем по формуле :

 (3.26.)

 где σ = 39,6 ∙ 10-3 Н\м – поверхностное натяжение жидкости при средней температуре в колонне 77,5˚С.

 dЭ = 0,07 м – диаметр патрубка колпачка.

=913,6+644+2,26=1559,86

 Тогда

 = 1559,86∙19 = 29637,34 ≈0,029 М

 

 3.1.9 Расчет брызгоуноса жидкости

 Расчетная схема приведена на рисунке 3.4

 Относительный брызгоунос определяется по формуле:

 

; (3.27.)

 где σ =39,6·10-3 Н/м –поверхность натяжения жидкости;

 ω = 1,36 м/с –скорость пара в рабочем сечении аппарата;

 h т=0,3 м –расстояние между тарелками;

 R 1=23·10-5 –коэффициент [9];

 n1=1,16 –показатель степени [9];

 h пн= высота пены на тарелке ;

 

 Высота пены определяется по формуле:

 

; (3.28.)

 R 2=0,23 –коэффициент [9];

 R 3=4,4·10-2 –коэффициент [9];

 R 4=4,6 –коэффициент [9];

 ρ=1,61 кг/м3 –плотность пара;

 h сл – высота подпора жидкости над сливным порогом;

 h пор – высота сливного порога на тарелке;

 Высоту подпора жидкости над сливным порогом определяем по формуле:

; (3.29.)

 где  , – действительный расход жидкости,протекающий через переливное устройство;

 

 ρж=854,6 кг/м3 – средняя плотность жидкости в колонне;

 G ж=5040 кг/ч –нагрузка по жидкости;

 

 Тогда:

 ;

 П=0,4м – периметр слива [9];

 

 Тогда:

 ;

 Высота сливного порога определяется по формуле:

 

h пор = h г.б - h сл+ h пр+ h у ; (3.30.)

 где h сл – высота глубины барботажа , м ;

 h пр – высота прорези в колпачке , м ;

h у – высота установки колпачка , м ;

 Высота глубины барботажа определяется по формуле :

 ; (3.31.)

 где Р=0,12 МПа –абсолютное давление в аппарате;

 

 Тогда:

 

 ;

 Высота открытия прорези в колпачке определяется по формуле:

 

 ; (3.32.)

 где m = 11 – количество колпачков на тарелке ;

 z = 16 – количество прорезей в колпачке ;

 в = 0,004 – расчетная ширина прорези ;

 

 ;

 Тогда:

 

 h пор= 0,049-0,017+0,021+0=0,07 м

 Тогда:

 

 ;

 

;

 y=0,035 кг⁄кг ‹ [y]=0,1 кг⁄кг [9] , следовательно брызгоунос жидкости в пределах нормы .

 

 3.1.10 Расчет переливного устройства

 Расчет переливного устройства сводится к выполнению условия:

 а)

 ; (3.33.)

 где F пер=0,045 м2 – площадь перелива тарелки [9] ;

 Lm = 5040 кг/кг= 1,4 кг/с – массовый расход жидкости ;

 ρ ж = 854,6 кг/м3 – средняя плотность жидкости в аппарате ;

 Hмт=0,3 м – расстояние между тарелками ;

 R1 = 0,25 – коэффициент [9];

 R2= 0,65 – коэффициент [9];

 

 Тогда :

 ;

 

 Условие выполняется.

 б)

 ; (3.34.)

 где l пер = 0,4 м – периметр слива тарелки ;

 Q = 0,035 м – зазор между основанием тарелки и нижней крышкой сливного стакана.

 ;

 Условие выполняется.

Работа переливного устройства обеспечивается.

 3.1.11 Определение толщины тепловой изоляции

 Рассчитаем толщину теплоизоляции по формуле :

 где

-температура изоляционного материала со стороны колонны, ˚С

 -температура изоляционного материала со стороны окружающей среды, ˚С

 - температура окружающего воздуха, ˚С

 = 0,09 – теплопроводность изоляционного материала, Вт/м2

   = 9,3∙0,058∙ - коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности теплоизоляции в окружающую среду, Вт/м2∙К

= 9,3∙0,058∙35=18,8 Вт/м2∙К

=  ; (3.35.)

 

=  ;

 Толщина теплоизоляции = 0,055м


 3.2.Технологический расчет теплообменника

 


Дата: 2019-05-29, просмотров: 170.