Файл: Ректификационная установка непрерывного действия.docx

;

.

Определим расход теплоты в паровом подогревателе 3 (рис.1) исходной смеси при нагреве её до температуры кипения , где – процентная доля тепловых потерь (аналогична ранее принятому значению); – начальная температура исходной смеси (по заданию); – удельная теплоёмкость исходной смеси, определённая по правилу аддитивности, при средней температуре .



; ;

;

;

.

Расход греющего пара в подогревателе исходной смеси (с давлением и влажностью острого пара), где – удельная теплота конденсации греющего пара при давлении , определяемая по табл.LVII [2] равно:

;

Общий расход пара на установку:

;

При расчёте расходов воды, подаваемой на дефлегматор и в холодильники для охлаждения дистиллята и кубового остатка, необходимо задаться её начальной температурой. Так как в курсовом проекте не указано конкретное географическое место, для которого проектируется установка, то принимаем температуру (наиболее плохие условия теплообмена в летний период, зимой расход воды уменьшается).

Во всех трёх теплообменных аппаратах поступающая в них вода нагревается до какой-то температуры

---

.

Максимально вода в дефлегматоре может нагреться до , которая на меньше (температуры конденсации пара в дефлегматоре). Разность – движущая сила в аппарате на выходе из него не может быть меньше , иначе резко возрастает требуемая поверхность конденсации и габариты дефлегматора.

Такая же и по тем же причинам (при противоточном движении теплоносителей) будет на выходе воды из холодильника дистиллята.

Температура воды на выходе её из холодильника кубового остатка (при противоточном движении теплоносителей) принимается на меньше (температуры кубовой жидкости).

Температуры охлаждённых дистиллята и кубового остатка могут быть приняты на больше (при противотоке теплоносителей).

Количество теплоты , которое принимает вода от конденсирующегося в дефлегматоре пара, определено ранее. Расход теплоты, который вода принимает в холодильнике дистиллята :

Пусть , , , , , .

---

; ;

;

;



; ;

;



Расходы охлаждающей воды:

- в дефлегматоре ;

- в холодильнике дистиллята ;

-в холодильнике кубового остатка .

Где , , - теплоёмкости воды при средней её температуре в соответствующих аппаратах.

Вода из этих трёх аппаратов может быть направлена в систему горячего водоснабжения. Составим уравнения материального и теплового балансов и определим, сколько всего воды и с какой температурой может быть направлено в систему горячего водоснабжения.

Уравнение материального баланса:

;

Уравнение теплового баланса:

;

.

---

2. Расчёт вспомогательного оборудования.

2.1. Расчёт трубопровода.

Для определения внутреннего диаметра трубопровода необходимо рассчитать объёмные расходы и скорость движения жидкости или пара.

Для определения объёмных расходов необходимо знать плотности материальных потоков. Плотности исходной смеси, дистиллята, кубового остатка и флегмы при соответствующих температурах , , и рассчитываются по уравнению (19)[1].

Плотность исходной смеси при :



; ;

.

Плотность дистиллята при :



; ;

.

Плотность кубового остатка при :



; ;

.

Плотность флегмы при :

.
Плотность острого пара при давлении находят путём линейной интерполяции по табл.LVII[2].

.

Плотность пара на дефлегматор определяют по уравнению:

---

.

где - мольная масса пара на выходе из колонны; - температура пара; , так как колонна работает при атмосферном давлении.

Объёмные расходы материальных потоков:

- исходной смеси

- дистиллята

- кубового остатка

;

- флегма

- острого пара

;

- пара на дефлегматоре:

Скорости материальных потоков выбирают по табл. 1.1. [2] или по данным раздела 1.2. [3]. При этом считают, что движение флегмы, дистиллята и кубового остатка происходит самотёком, а движение исходной смеси под напором. Скорость пара выбирают по давлению.

Внутренние диаметры трубопровода:

- исходной смеси ;

- дистиллята ;

- кубового остатка ;
- флегмы ;

- острого пара ;

- пара на дефлегматоре .

По рассчитанным значениям D выбирают стандартные трубопроводы из раздела 1.2. [3] и уточняют значения реальных скоростей материальных потоков.

1. 
   
   
2. 
   
   
3. 
   
   
4. 
   
   
5. 
   
   
6. 
   
   

---