Коэффициенты массоотдачи рассчитаем по уравнениям (68) и (69):Частные числа единиц переноса определяются по уравнениям:
(69)
(70)
Посчитаем частные числа единиц переноса:71читаю частные числа единиц переноса:ся по уравнениям:Общее число единиц переноса можно рассчитать по уравнению:
(74)
где и – тангенсы угла наклона соответственно равновесной и рабочей линии.Определим тангенс угла наклона рабочей линии, исходя из рассчитанных уравнений рабочей линии в пункте 4.1.1: .Тангенс угла наклона равновесной линии определяется по формуле:
(75)
Рассчитаем тангенсы угла наклона равновесной линии при
, исходя из уравнения (75):
Рассчитываем общее число единиц переноса по уравнению (74):
Локальная эффективность зависит от модели структуры потока, принятой для газовой (паровой) фазы (для жидкости предполагается полное перемешивание) для модели идеального вытеснения:
(76)
Рассчитываем локальную эффективность, используя уравнение (76):Число теоретических тарелок определяем с помощью диаграммы y-x, рисунок А.2:Число реальных тарелок находим по соотношению:
(77)
где – число теоретических тарелок.Определение общее число реальных ступеней (тарелок):
(78)
Рассчитаем общее число тарелок, использую уравнение (78):N=3+8=11Определение высоты тарельчатой части колонны проводится по формуле:
(79)
Произведем расчет высоты тарельчатой части по уравнению (79):Общая высота колонны включает высоту её тарельчатой части и определяется по формуле:
(80)
где и – расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны и между днищем колонны и нижней тарелкой, м.Расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны и между днищем колонны и нижней тарелкой принимаем м, м.Тогда общая высота колонны, рассчитанная по уравнению (80), будет равна:Гидравлическое сопротивление колонны для процесса ректификации в простой полной колонне определяется по формуле:
(81)
Рассчитаем гидравлическое сопротивление колонны, используя уравнение (81):
4.3 Расчёт дефлегматора
В ходе выполнения технологического расчета мы произвели расчеты греющего пара в кубе испарителе и расхода воды в дефлегматоре в пунктах 4.1.4 и 4.1.5 соответственно.Мы получили следующие величины:
расход греющего пара: ;
расход воды труб: .
средняя разность температур:
Также запишем теплофизические параметры воды при среднейтемпературе :
4.3.1 Ориентировочный расчет дефлегматора
Скорость воды в трубах рассчитаем по формуле:
(82)
где - ориентировочное значение числа Рейнольдса; - внутренний диаметр труб, м.Примем: - ориентировочное значение числа Рейнольдса, , - внутрений диаметр труб.Рассчитаем скорость воды в трубах, воспользовавшись уравнением (82):Проходное сечение определяется формулой:
(83)
Рассчитаем проходное сечение по формуле (83):Ориентировочную поверхность теплообмена определяется соотношением:
(84)
где K- ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, .Принимаем: Рассчитаем ориентировочную поверхность теплообмена по формуле (84):По ориентировочным значениям проходного сечения и поверхности теплообмена предлагается выбрать теплообменник «труба в трубе» со следующими характеристиками:
диаметр теплообменной трубы ;
диаметр кожуховой трубы ;
длина теплообменной трубы ;
площадь поверхности теплообмена
площадь трубного пространства .
4.3.2 Подробный расчет процесса теплопередачи
Для выбранного теплообменного аппарата рассчитаем скорость в трубах, значение критерия Re и Pr по формулам при :
(85)
где – проходное сечение теплообменного аппарата, .
(86)
(87)
Проведем про расчеты по формулам (85), (86), (87):
;
.
;
;
;
.
