Ректификационная установка непрерывного действия для разделения бинарной смеси (1084927), страница 3
Текст из файла (страница 3)
К.р = 924к:, лх,и =193 10'Па с„г.„= 2142аДжгке- параметры грехо!пего пара' . Коих)н)!и!)!!схт! тсплоотдачи сг,: В' -+ Йе -+ Аи -+ ст с',,и, 3,38 10'.0.61 10 ' 2, 0.892 При развитом турбулентном режимеМхг= 0,021рсе~л Ргон — . При расчете 'х Рг„„/ Ох ан коаффнциснта теплоотдачи можно принимать — = 1 ~ Рг,.„, 1 Хн = !8)21 54558"".6„04"' =265,5 "(11. с~р.б12. табл,Ю. ' ' Г1рн вертнкголаном расположении трубного пучка.
' !1'1, схр.ббт, габл.ХХХ!Х. ' 111. стр.бб1, рнс,Х. н 11!, с,р15), 2() где!", =- 5.38кДж/к;",7оаг)...а, =0,61 10 тПа с,А, =0,3923тн/.и К - параметры исходной смеси пРи ! г = 50:,8 С. Х!о1! 265,5. 0,392 Тогда; а! =- -' — --'- = — — -'- ', - =6504,8(Во~~э!. К). В 16 10' Выбор коне !'рукцио!и!ого материала: Сталь Х181!10 1'1!'ОСТ 5632-61),2... = 46„5Вт/м К,р = 7850кг/.!!" ".
Средние значения величин тепловой проводимости загрязнений стенок: ! а) '! 'сп;юпос!пе.:и, — водяной пар 1с содержанием масла): г,, = — — э!- . К/В!л . 5800 б) Геплснюситель — исходная смесь (органическая жидкость): 1 г,,. = — --зк К~Вт. . 800 Термическое сопротивление стальной стенки и загрязнений: д,„, ! 210' 1 Хг,,„, =! ... + — ""-+г,, — + + — 3,88 10 '(з!! К/Вл!). А,.„, " ' 5800 46.5 5800 ! 1ринпмаем коэффициент запаса на грязи К„=!„20 С помгальк! численных методов вычисляем коэффициент тегцюпередачн по выра)!сонию: К' Л!э д,.„, 1 '. 1 К= + — "' +— Л" "' 2,19.10"'.К" +1283 10 К! — — 230 Вт/мз град.
Кз=253 Вт!м град. К;=253 Вт'м' град=> К=253 ВЫм град. Требуемая площадь поверхности О„. 366.82.10', тсплообмена: Рр= " — ЯК, = ' — '1,2=22,10(.и ). К.Лг„. ' 253 78,7 'Ъ Запас площади теплообмена выбранного Г=24м" от рассчитанного Гр=-22.1ы составляет 8'Ы.
оставляем выбранный теплообменник. 6,1,2 Расчет конденсатора-дефлегматора. Расход охлахкдгцощей воды: бг " -- — — —" — 13,7(к!7!с), принимая Г„=42,0'С, 1,'=19,4'С. И„!300.20 10' " Г, (!, — !, ) 4190. (42 — 19,4) Средняя разнос.п температур: ' !3!. сгр.23!.Ззо. (А!, — Л~ )--(Лг, — лг,) (78.5 — 19,4) — «78,5 — 42) Л1, — Л1„78.5 — 19,4 Ориецтирово н!ое значение площади теплообмена: о, А„„-А!„ глс А',, = 600(Вл!/э! . А" ) — ориентировочный коэффициент теплоперелачи' .
А„„Л!ч, 600 47,1 11рннцмасм алноходовой теплообменник со следующими параметрами: п,„.=56. !Д = 25 х 2 мм, 1=-4 и. 7:=-17,5 м-'. А3'=-325 мм, 8-1*10 м 111товолна! уточненный рис~!ет эначенив и!!ощали поверхност!! те!!лог!ерсдач!1, щ,г7ра 0.110 21 10 ' 776.0 Значение критерия Рейнольлса: Кс = ' - — ', — 4394 ,и! 0,408.10 ' гэ, — --- — — — ', — 0.110«э!/с) 77 0,851т ,~', '" 3т. 776.0 а1" 10 р. см.
таблицы%4 ц см. Гаолцца%4 ~й.а5 яв а,.~( 1г 1 эт Значение кри верня 11уссельта: Апа = 0,021 Ке ' Рг ' — —, !уде Рг--:11" '. =1"'. ( Рг,„! А'!!а =.- 0.021 4394" '.1!"' = 44.98. ,Ъи,Л 44,98 64.2 10 Коэффнцнсн г вопло<лжив; аа — — — — — ' — — --; — — = 1375«Вв!~л! А ), 21.10 ' где 2 = 64.2. 10 " Ьи,' и К- 1,, +!, 19.4+ 42 '" ! 1 !. с ~ р. 173. табл 4.Я. ' !1! сгр,б37. табл.ХХХ!Х. '" !1!.
с~р.153. ' !1!. с~р.б37. табл. ХХХ1Х. эч коэффициент теплопровод!юсти воды при „, 1л'Р гд, ~0 1ббт . 743,02 . 848,9 10з . 9 81 478 ~ /а/„.,а, !!! 0,430.10 ' 25.10"' где Г--'0.72" л, а при /, = 78,5 'Сь р.„„, = 743,0кг/ тта "', А! = 0.1 66 Виг/ги К ~, /т„„, =0,430 1О ' //а с"",!'„„=-848,9аДлк'/кг ". 1 3 К'-' ~/3 В,.„, 1 Коэффициент тети!опере/гани: К = -- „+ — '"' +— А,„, ст~ а Ат гле г, =-0.65 - коэффициент рядности!'.
Средине значения величин тепловой проводимости загрязнений стенок: 1 а) 3'еплоноситель — вода среднего качества: г,,а, = — — лг . К/Вгг!. 1861' 6) !'еп: г:гь — ор!" н кий 'р: ',, = . К/В 1 т -г аа " тн 11630 '1'ерническое сопротивление стальной стенки и загрязнений: съ'„„1 210 ' 1 5 г„„= г„,, + — "-"- ч- г „,„., — + — + — — — 6„66 10 " ~.гт ' К/Внт). А„,, "' ' ! 861 46,5 11630 К' Л/т ст „„! К-- А,.„, сг, а Ат ! 688 10 '.К" +430 !О '+ 727.!О"' К ! ='741 Вт/мз град. К2=718 Вт/м град. Кз=720 Вт/м град Кл=72ОВт/и град =>К=720Вт/м град 1" При ~ ори коитальном расположении трубного пучка.
" гибл.ЯЗ. ' табл.%3. " ! !1, стрдбб, !гис.т/, " ! ! 1, с грде 1, таблэс!л. ' 171. стр.520-521, ргклб, ! б, "!!1. р.55 !, б .5!хз!!. Принимаем коэффициент запаса иа грязи К,=1,20 Используя гислегп!ые методы, вычисляем коэффициент теплопередачи по иыратксннкн Гребусмая площадь поверхности тенлообмсна: !7, „. 1300.2 10' 77 т = "- -=-'"" " Ь: == --"- — -' — — --- ~ 1,2 =! 31 м ) К Л~, ' 720 47.1 Запас пло|падп теплообмена выбранного с Г=! 7.5 м" от рассчитанного Гр=!3 и составляс~ 25'Ь.
оставляем выбранный теплообмепникьг 6.1.3 1"асчег испарн гели 1кнпатпльника). С!те.щяя р 1чносль.щмператур: М „= !,, -~,, =-133,2 — 96.8 = Зб,4( С1 Ориепгн17ово1щое впачение площади теплообмена: О,, 1333,73~10' Г„= ------' — -*А'.= ---:* — ---- ~1,2 = 31.41 м К„,, Лт,с ' 1400*36.4 где К, „=- 1400) В>н7'.и . 7т') - ориентировочный кооффициент тсплопередачи 11рнннмасм однояощвой теплообменник со следующими параметрами: и,,=-181.
сl — — 20 х ' мм. ~'--3 м. 7.ь-.34.0 и'.!7=-400 мм 6.1.4 Расчет яолоднльника кубового остатка. О !)влияя 1тащнтсть температур: л!„,=- " ' " ". ' — ' ', — 64.6! С1, (ЛО -- ЛГ,)-(З„-Лт,) 196.8-!94)-1968-42) )' Л~„- лт„'~ !'96,8- !0,4' !и 1п~ — ----- '- ~,Л(.,-Лт, )! ~ 96,8 — 42 Ориент ировочпое значение площади теплообмена: 7т„,, =- -- — -'-' — *К р — ' — — '1.2 = 3,45 и . ~0,, ~, 185.6 '" 10', 7''„„-~и~, ' !000*64,6 где А', =1000!Ви~'.и Е) - ориентировочный коэффициенттеплоперсдачи ".
11рнннмасм однокодовой теплообменник со следу|ощими параметрами: н.,„=37, (l = 5х мм. /-'1.5 м. т'=-'4.5 м-, тт=273 мм 6.1,4 Рваче ~ холодильника дистиллата. ' ! !! ст!ь!7т. табл.4.3. '"' ! ! !. ст!ь! 7". табл.4,Я. Средняя разность температур: (78,5 — 19,4) — (78,5 — 42) (Д7, - 5~, )- (д7, - Д.т . ) гЛ»а -Л!,, Орпептпрояосннэе значение площади теплообмеиа: где К „, =- 1000(В~и/лс К) - ориентировочный коэффициент теплопередачи !1ринпмаем одноходовой теплообменник со следующими параметрами: и„=!9. сl = 20 х 2 мм.
1:=3 и, Р'=3,5 и', 73=-159 мм 6.2 Расчет неитробеккного насоса. е =1,5 ли/с ". Внутренний диаметр трубопровода равен: с! = 1=- = 1-- — '-' — — =0,040(и). Г~У '4.1 с)02. 10-2 )! 7гсн "! 3.14 1,5 где О = "— '- =- - = 1.902 10" (лс'/с). !1:; 1.61! д 847 Выбираем' стальную трубу !материал - углеродистая сталь с незначительной коррозией), паругкнмй диаметр 48 мм, толщина стенки 4 мм, тогда внутренний диамег)з 40 мм., а фактическая скорость смеси в 4 . ! с30э, ! О-з труое:щ=- — =;=- '- —" —,=1.5!(м/с). ! 3,14.(40 10 ') 6.2.! 1*асчет потерь на трение и местные сопротивлении. ахар 1.51. 40.10 ' .
892,28 1!ринимаем температуру исходной смеси ! = 20,0 'С 1 ! где за -- — — — - — — 892,28(я;/.иа) при г = 20'С. а,, (1 — и, ! 0,45 1 — 0,45 7с)0 998 " !!1. стр,!72. табл.4.8. !21, сзалб. 1. стрд 7. г„,,= ~ *К.,=~~~' 3 !О *1,2=258. -'. К,е . Л1,, ' 1000 47.1 а" ф';т !!ри! == 21!'С.': тт.„, = 790 кг!!.11',зэ„„, = 998кг/.111 д „„=-1.27СП, )т,,„„= 1.03сП "; " л ! — ! '1 7 О 14' . 1 03п" а 14 и = 1 06( П) = 1 06. 10 -'(П . ) 1!рипимаеч" абсол1стзную шероховатость труб равной Л =0.2 10 'и !трубы стальные.
оывшис в экспэ!уатации, с незначительной кор!Зо'1исй). ! огаа Л отпосителышя шероховатость труб буГдет равна: е = — = 0,005. В турбулентноч потоке разлпчгаот 1ри зоны. для которых коэффициент трения рассчитывают но разным формулам. Для определения необходимой формулы находим значения „ 10 560 слелу1оших отношений; — =-2000; — — =112000. Очевидно, что в нашем случае е е !О 560 имеет место неравенство — < Ве < —. следовательно, мы имеем дело с режимом е сменка!шого Гранил в -Грубо1зроводе.
68~к" ~ 68 ~"' 2 = 0 ! 1~ е л- -- — ! .= 0,1 11 0,005+ — — ! = 0,031. Ке, , 50843! Сумма коэффициентов честных сопротивлений а) для всасьптаюшей линии; вход в трубу (с острыми краями):~,"1 = 0.5; выход из трубы: Еа =1 прямогочный вентиль ' с1 =,' К, где К = 7'(Ее) = 0,88, = = 0 80 1огла,;", =0.80 0.88=0,70; кш!сно: ~, =- 2 О) чма коэффициентов честных сопротивлений во всасывающей линин: Е = =, +41+2.41+2 .=,, =0,5+1+2.0,70+2 2=6.9. !1отсрянный напор во всасыва1ощей линии: .' Л „5 ьас ! 0.031 5 ! 1.511 )т„„„„, =-! -' +Уса ! — =! —;+6,9~.— ' — — =1,25(н).
40 10" ~ 2 981 ! ! 1, стр.5!2 таГ1л.!Ч. " 1! !. ст!Ь556, рпс.'т'. ' !2!. стр.!4. ,' !1. стр.52 !. рпс.х!!!. 61 дс!я нагнет»тельной линии: вход в трубу ?с острыми краями!: ~, = 0,5; выход из трупы: ~,, = 1 прямозочный вентиль ~,~ = я К, гдеК = ((ие)=0,88,," =0,80 тогда;"., = 0,80. 0.88 = 0,70 „ !со!сено: с'., = 2 Сумма козффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии: . Ус = 2.с-";, +2.-;, + 2 ~~!+3.,"„=2 05+2 1+2 070+3 2 =104. ?1отеряпный напор в нагнетательной линии: ! Л .'! гс! (0„031 1О з! 1,51 6„„„„=- --+ У "~- — =-~-" +104~.— ' = 225(и).
~В ~ 28 ~40 !О-' ',?! 2.9,81 Общие потери напора:6„= 6„„„„, + 6„„„,„., = 1.25+2,25 = 3,50(си). 6.22 Выбор насоса. ! !Олпый напор. развиваемый насосом: Р, -?6 1 10' Кг =- — '-- — -в+ !-7, + 6„= — -- — — -+6+ 3,50 = 20.92(в!). Р д ' " 892,28.9,81 11олезная мощность затрачиваемая на перекачивание жидкости: .з', = сз?сУО =. 892,28 9.8! 28.63 1.902.10 ' = 476,7(Вт). У„476,7 Мощность на валу двигателя: Ж = —" = ' = 567„5(Вт) !6 0.84 Выбираем' ' центробежный насос марки Х20/31 со следующими параметрами: .к!с!с!.рснсви!те!ель ВАО-41-2, номинальная мощность 5,5 кВт„частота вращения вала 48.3 с ''.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
