Таким образом, для процесса ректификации выбраны одноходовые кожухотрубчатые теплообменники. При выборе учтены простота устройства и компактность аппарата (например, в нашем случае нет четырёх- и шестиходовых теплообменников), расход металла на единицу переданного тепла и другие технико-экономические показатели, также конструкция теплообменников удовлетворяет ряду требований, зависящих от конкретных условий протекания процесса теплообмена (тепловая нагрузка аппарата, температура и давление, при которых осуществляется процесс, агрегатное состояние и физико-химические свойства теплоносителей, их химическая агрессивность, условия теплоотдачи, возможность загрязнения рабочих поверхностей аппарата и др.).
10. Объём и размеры ёмкостей для исходной смеси и продуктов разделения

Расчёт ёмкостей ведём по следующей формуле:



где G – массовый расход исходной смеси, дистиллята и кубового остатка в зависимости от ёмкости, ;

τ – время, необходимое для проведения процесса, с, τ = 24 ч = 86400 с;

ρ – плотность раствора соответственно при Х_F, Х_Р, Х_W, .

10.1. .Расчёт ёмкости для исходной смеси

Температуру исходной смеси определяем по диаграмме « t – x,y»:

Х_F = 0,11 кмоль/кмоль см. – 77,5 °С.

Тогда ρ = 825 .



По таблице выбираем в соответствии с ГОСТ 6533-78 подходящую ёмкость типа ГЭЭ (горизонтальный корпус с эллиптическим днищем и крышкой) номинальной вместимостью 160 м³. [8]

10. 2. Расчёт ёмкости для дистиллята

Температуру исходной смеси определяем по диаграмме « t – x,y»:

Х_Р = 0,933 кмоль/кмоль см. – 103 °С.

Тогда ρ = 798 .



Выбираем днища эллиптические отбортованные стальные для аппарата в соответствии с ГОСТ 6533-78 номинальной вместимостью 160 м³

---

.

10.3. Расчёт ёмкости для кубового остатка

Температуру исходной смеси определяем по диаграмме « t – x,y»:

Х_W = 0,016 кмоль/кмоль см. – 108°С.

Тогда ρ = 793 .



По таблице выбираем в соответствии с ГОСТ 6533-78 подходящую ёмкость типа ГЭЭ (горизонтальный корпус с эллиптическим днищем и крышкой) номинальной вместимостью 160 м³.[8]

Таким образом, мы устанавливаем по одной горизонтальной ёмкости с эллиптическим днищем и крышкой для исходной смеси (V = 160 м³), для дистиллята (V = 10 м³) и для кубового остатка (V = 160 м³). Так как вещества имеют запах, мы ставим аппараты с крышками для предотвращения его распространения. Также крышки защищают от разбрызгивания и уноса жидкостей. Выбираем именно горизонтальные ёмкости, так как они требуют меньшей высоты промышленных зданий.
11. Напор и марка насосов
11.1. Расчёт и выбор насоса для подачи исходной смеси

а) выбор диаметра трубопровода проведём, приняв скорость смеси этилацетат – толуол во всасывающей и нагнетательной линиях одинаковой и равной 2 .




По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 30 х 2,0 мм. трубы стальные прямошовные.

d_внутр. = 30 – 2 ^. 2,0 = 28 мм.

Выбираем стальной трубопровод с незначительной коррозией.

б) рассчитываем потери на трение и местные сопротивления:

Определим режим течения смеси этилацетат – толуол:



Динамический коэффициент вязкости смеси этилацетат – толуол при t= 20 :

μ = 0,518 ^. 10^-3 Па ^. с. [21, табл. IХ]

Плотность смеси этилацетат – толуол при t = 20 :

ρ = 799 . [21, табл. IV]



Среднее значение абсолютной шероховатости стенок труб

---

е = 0,2 мм [21, табл.XII]. Относительная шероховатость По рис 1.5 [21] находим значение коэффициента трения λ = 0,025.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии:

[21, табл.XIII]

Таблица 7

Вид сопротивления

Вид сопротивления	Значение коэффициента местного сопротивления
Вентиль нормальный, 2	= 6,45 . 2 = 12,9
Колено 900 стандартный чугунный, 2	= 1,8 . 2 = 3,6
Вход в трубу с острыми краями, 1	= 0,5

Тогда:





Потери напора на всасывающей линии:





Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии:

[21, табл.XIII]

Таблица 8

Значение сопротивления

Вид сопротивления	Значение коэффициента местного сопротивления ξ
Вентиль нормальный, 1	= 6,25
Выход из трубы, 1	= 1,0

Тогда





Потери напора на нагнетательной линии:

---

Общие потери напора:

Н_п =Н_вс+ Н_н (129)

Н_п = 4,3 + 4,1 = 8,4 м.

в) рассчитываем полный напор, развиваемый насосом:



Р₂ – Р₁= Р_изб. = 1ат. = 98100 Па.



г) подбираем насос по ГОСТу:

По таблице устанавливаем, что по заданным производительности и напору следует выбрать центробежный насос марки Х20/31, для которого при оптимальных условиях работы производительность Q = 5,5 ^. 10^-3 , напор Н = 31 м, к.п.д. насоса η_н = 0,55. Насос снабжён двигателем ВАО–41–2 номинальной мощностью 5,5 кВт (η_д = 0,84, частота вращения вала n = 48,3 [21, с.38, табл.1]

д) находим мощность, потребляемую двигателем:

Полезная мощность насоса:





Для выбранного центробежного насоса . Тогда мощность, потребляемая двигателем насоса:




е) находим предельную высоту всасывания:

Для центробежных насосов запас напора, необходимый для исключения кавитации, рассчитывают по формуле:







h_t находим по табл. 2.2, [21]:

h_t = 0,24 м







Таким образом, высота всасывания должна быть не более 2,56 м

11.2. Выбор запасного насоса для подачи исходной смеси

---

Можно выбрать такой же насос, как и первый, так как он служит запасным и взаимозаменяет его.
11.3. Расчёт и выбор насоса, стоящего на выходе кубового остатка из ёмкости 2



По таблице устанавливаем, что по заданным производительности и напору следует выбрать центробежный насос марки Х8/31, для которого при оптимальных условиях работы производительность Q = 2,4 ^. 10^-3 , напор Н = 30 м, к.п.д. насоса η_н = 0,5. Насос снабжён двигателем ВАО–32–2 номинальной мощностью 4 кВт (η_д = 0,83, частота вращения вала n = 48,3 ). [16].
11.4. Расчёт и выбор насоса, стоящего на выходе дистиллята из ёмкости 3



По таблице устанавливаем, что по заданным производительности и напору следует выбрать центробежный насос марки Х45/31, для которого при оптимальных условиях работы производительность Q = 4,2 ^. 10^-4 , напор Н = 31 м. Насос снабжён двигателем АОЛ-12-2 номинальной мощностью 1,1 кВт (частота вращениявалаn=50 ). [19].

Таблица 9

Марки насосов.

Насос	Марка насоса	Q,	Н, м столба жидкости	ηн	n,	Электродвигатель
						тип	ηд	Nн, кВт
Насос 1	Х20/31	5,5 . 10-3	31	0,55	48,3	ВАО–41–2	0,84	5,5
Насос 2	Х20/31	5,5 . 10-3	31	0,55	48,3	ВАО–41–2	0,84	5,5
Из ёмкости 2	Х8/30	2,4 . 10-3	30	0,50	48,3	ВАО–32–2	0,83	4
Из ёмкости 3	Х2/25	4,2 . 10-4	25	-	50	АОЛ–12–2	-	1,1

---

Смотрите также файлы

• Кафедра экономики и управления.docx

• Урок Мотивация выбора профессии психолог Понятие мотив, мотивация.pdf

• Исследование работы операционных усилителей и основных схем включения.docx

• Банк теоретических вопросов к экзамену (квалификационному) по пм01 Диагностическая деятельность Диагностика в терапии.docx

• Вне Союза оставались южные немецкие государства Бавария, Саксония, Вюртемберг, Баден и другие.docx