находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:





где α_В = 9,3 + 0,058 ^. t_ст2– коэффициент теплоотдачи от верхней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, ;

t_ст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха), для аппаратов, работающих в закрытом помещении, t_ст2 выбирают в интервале 35- 45 ⁰С, t_ст2 = 40 ⁰С;

t_ст1 – температура изоляции со стороны аппарата;

ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции t_ст1 принимают равной температуре греющего пара t_Г.П., при давление греющего пара Р_Г.П.= 4 ат, тогда t_ст1 = 142,9 ⁰С;

t_В – температура окружающей среды (воздуха), ⁰С, t_В = 20 ⁰С;

λ_Н – коэффициент теплопроводности изоляционного материала, .

α_В = 9,3 + 0,058 ^. 40 = 11,62 .

В качестве материала для тепловой изоляции выбираем совелит (85% магнезии + 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности λ_Н = 0,098 .



Таким образом, для колонны, работающей под атмосферным давлением, толщина стенки обечайки 5 мм и толщина днища 5 мм обеспечивают надёжность конструкции. Для исключения влияния температуры со стороны окружающей среды на процесс, происходящий в колонне, применяем тепловую изоляцию, равную 43 мм.

9. Расчёт и выбор вспомогательного оборудования
9.1. Расчёт диаметра трубопроводов

1. 
   Диаметр от первого насоса:
   

---

где M = F = 8,8 кг/с.







По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 76 х 4,0 Мм [7].

2. 
   Диаметр трубопровода на выходе из колонны в дефлегматор:
   

По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 95 х 4 мм.

3. 
   Диаметр трубопровода для подачи пара в подогреватель:
   

_{(гр. пара)} = 2,120 кг/м³. [2, табл. LVII]



По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d= 133 х 4 мм.

4. 
   . Диаметр трубопровода на выходе из колонны в кипятильник:
   

M = F + Ф = 13,22 кг/с.

---

По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 108 х 6,0 мм.

3. 
   Диаметр трубопровода на выходе из водяного холодильника кубового
   

остатка:

Q = V_B = 0,023 .



По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 159 х 5,0 мм.

6. Диаметр трубопровода на выходе из кипятильника:

M = G_Г.П. = 0,53 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 76 х 4,0 мм.

7. Диаметр трубопровода на выходе из водяного холодильника кубового

остатка в ёмкость Е₂:

M = W = 7,9 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 108 х 6 мм.

8. Диаметр трубопровода на выходе из водяного холодильника дистиллята в

ёмкость Е₃:

M = Р = 0,92 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 38 х 2,0 мм.

9. Диаметр трубопровода для выхода воды из водяного холодильника

дистиллята:

Q = V_B = 0,0017 .



По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 22 х 2 мм.

10. Диаметр трубопровода для подачи воды к водяному холодильнику кубового

остатка:

Q = V_B = 0,016 .



По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 95 х 5,0 мм.
11. Диаметр трубопровода, идущего от распределителя к водяному

холодильнику дистиллята:

M = P = 0,92кг/с.

---

По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d= 38 х 2,0 мм.

12. Диаметр трубопровода, идущего от распределителя к колонне:

M = Ф = 4,42 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 57 х 4,0 мм.

13. Диаметр трубопровода, идущего от подогревателя к колонне:

M = F = 8,8 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d = 76 х 4,0 мм.

14. Диаметр трубопровода, идущего от колонны к водяному холодильнику

кубового остатка:

M = W = 7,9 кг/с.





По ГОСТу выбираем диаметр трубопровода d =108 х 6 мм.

Таблица 5

Таблица штуцеров

Штуцера с фланцами стальными плоскими приварными с соединительным выступом	Пределы измерения			Допускаемая рабочая температура, 0С
	Условное давление РУ, МПа	Условный диаметр DУ, мм	от –70 до +300
1	2	3	4
Диаметр трубопровода, идущего от колонны к водяному холодильнику кубового остатка	1,0	56	+109,2
Диаметр трубопровода, идущего от подогревателя к колонне	1,0	38	+105,4
Диаметр трубопровода, идущего от распределителя к колонне	1,0	32	+93,8
Диаметр трубопровода на выходе из кипятильника	1,0	48	+107,6
Диаметр трубопровода на выходе из колонны в кипятильник	1,0	70	+109,2
Диаметр трубопровода на выходе из колонны в дефлегматор	1,0	4 Продолжение таблицы 5 5	+93,8

---

9. 2. Расчёт теплообменного оборудования

9.1. Расчёт дефлегматора

а) определим количество паров, выходящих из колонны, по формуле:

G₁=Ф+P , (106)

где Ф – количество флегмы, кг/с;

Р – количество дистиллята, кг/с.





G₁ = 4,42 + 0,92 = 5,34 кг/с.

б) тепловая нагрузка аппарата из теплового баланса равна Q = Q_Д = Вт.

в) расход воды V₂ = 0,023 м³/с.

(107)

где ρ₂ – плотность воды при 30 °С, равная 995 кг/м³.

G₂ = 0,023 *995 = 22,8 кг/с.

г) определим среднюю разность температур:

Тепло отводится водой с начальной температурой t_2H = 20 °С. Температура воды на выходе из холодильника t_2К = 40 °С. Тогда средняя температура воды в холодильнике t₂ = 30 °С.

Температурная схема:

93,8→93,8

40←20

——————

∆t_м = 53,8 ∆t_б = 73,8

Так как то

Средняя разность температур:



д) определим ориентировочное значение поверхности теплообмена:

Расчёт ведём по формуле:

(108)

К_ор - коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара органической жидкости к воде.

В соответствии с таблицей [23] примем К_ор= 500 .



Зададим числом Rе₂= 15000, определим соотношение для конденсатора из труб диаметром d₀= 25 х 2 мм:



где n – общее число труб;

z– число ходов по трубному пространству;

d– внутренний диаметр труб, м;

μ₂ – вязкость воды при t = 30 ⁰C; μ₂ = 0,801

---

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