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

 

Технические характеристики ситчатой тарелки типа ТС–Р при диаметре колонны, равном 1800 мм, представлены в табл. 3.3.

 

Таблица 3.3 Технические характеристики тарелки типа ТС–Р

диаметр отверстий d0, мм

5

шаг между отверстиями при d0=5 мм t, мм

10–17

относительное свободное сечение тарелки при t в пределах 10–17 мм FC, %

18.8–5.8

свободное сечение колонны S, м2

2.54

рабочее сечение тарелки Sт, м2

2.294

высота переливного порога hПЕР, мм

40

периметр слива LC, м

1,32

ширина переливного порога b, м

0.289

расстояние между тарелками h, мм

300

коэффициент сопротивления ξ

1.1–2.0

Примечание:

t принимаем равным 15 мм

FC рассчитан интерполяцией и равен 9,5%

LC рассчитан и равен 1,32 м

b рассчитан и равен 0.289 м

ξ принимаем равным 1,85

 

 

Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелок для верхней части колонны: 1. Найдем скорость пара в отверстиях тарелки:

 

 

2. Определим гидравлическое сопротивление сухой тарелки по формуле (2.62) при =5.47 м/с:

 

 

3. Рассчитаем поверхностное натяжение жидкости (бензол и толуол) при средней температуре в верхней части колонны tср.в.=890С интерполяцией с использованием справочной информации по поверхностному натяжению веществ [8]:

· Поверхностное натяжение бензола:

·

При t=800С→σБ=21.3·10-3 Н/м, при t=1000С→σБ=18.8·10-3 Н/м

 

 

· Поверхностное натяжение толуола:

 

При t=800С→σТ=21.5·10-3 Н/м, при t=1000С→σТ=19.4·10-3 Н/м

 

Тогда:

 

 

4. Определим сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения по формуле (2.64):

 

 

5. Определим объемный расход жидкости в верхней части колонны по формуле (2.65):

 

 

 

6. Периметр сливной перегородки (слива) LC и ширину переливного порога b находим, решая систему уравнений:

 

 

Решение дает: LC=1.32 м; b=0.289 м

7. Находим высоту слоя над сливной перегородкой по формуле (2.67):

 

 

8. Рассчитаем высоту парожидкостного слоя на тарелке по формуле (2.69):

 


9. Определим сопротивление парожидкостного слоя по формуле (2.71):

 

 

Итак, гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны составит по (2.61):

 

 

Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелок для нижней части колонны:

1. Определим гидравлическое сопротивление сухой тарелки по формуле (2.63) при =5.47 м/с:

 

 

2. Рассчитаем поверхностное натяжение жидкости (бензол и толуол) при средней температуре в нижней части колонны tср.н.=1030С интерполяцией с использованием справочной информации по поверхностному натяжению веществ [8]:

· Поверхностное натяжение бензола:

 

При t=1000С→σБ=18.8·10-3 Н/м; при t=1200С→σБ=16.4·10-3 Н/м

 

 

· Поверхностное натяжение толуола:


При t=1000С→σТ=19.4·10-3 Н/м; при t=1200С→σТ=17.3·10-3 Н/м

 

 

Тогда:

 

 

3. Определим сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения по формуле (2.64):

 

 

5.Определим объемный расход жидкости в нижней части колонны по формуле (2.66):

 

 

 

5. Находим высоту слоя над сливной перегородкой по формуле (2.68):

 

 

6. Рассчитаем высоту парожидкостного слоя на тарелке по формуле (2.70):


 

7. Определим сопротивление парожидкостного слоя по формуле (2.72):

 

 

Итак, гидравлическое сопротивление тарелки в нижней части колонны составит по (2.61):

 

 

Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками h=0.3 м необходимое для нормальной работы тарелок условие:

 

,

 

следовательно, условие выполняется.

Проверим равномерность работы тарелок – рассчитаем минимальную скорость пара в отверстиях ωо,min достаточную для того, чтобы ситчатая тарелка работала всеми отверстиями.

 

 

ωоо,min→5.47<6.94, следовательно, тарелки будут работать не всеми отверстиями.






Дата: 2019-11-01, просмотров: 174.