10 . 1. Расчет и подбор емкостей

Емкости для исходной смеси, кубового остатка и дистиллята подбираются на восьми часовой рабочий день, с коэффициентом запаса 1,25.

где

G–расход жидкости кг/с;

ρ–плотность жидкости;

1. Емкость для исходной смеси: м³

Подбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79:

V=100 м³, D_вн=8 м., l=4 м.

2. Емкость для дистиллята: м³

Подбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79:

V_н=20 м³, D_вн=3 м., l=2.625 м.

3. Емкость для кубового остатка:

одбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79

V_н=100 м³, D_вн=8 м., l=4 м.

10 . 2. Расчет и подбор насосов

В установке имеется 4 насоса:

1. 
   Насос для подачи исходной смеси в подогреватель;
   
2. 
   Насос для подачи кубового остатка в холодильник;
   
3. 
   Насос для подачи кубового остатка на склад;
   
4. 
   Насос для подачи дистиллята на склад.
   

Рассчитаем насос для подачи исходной смеси в подогреватель по напору и мощности двигателя.

Расчет гидравлического сопротивления подогревателя.

На ЭВМ было получено значение гидравлического сопротивления для холодного теплоносителя равное 18,642817 Па.
Необходимый напор насоса рассчитывается по формуле:



где: P₁–давление в аппарате из которого перекачивается жидкость;

P_2–давление в аппарате, в который подается жидкость;

ρ–плотность перекачиваемой жидкости;

Н_г–геометрическая высота подъема жидкости;

h_П=h_П.BC+h_П.HAГ –потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях;

Потери в линии всасывания

---

[4, стр. 90]

где:

• 
  λ–коэффициент трения;
  
• 
  l_вс–длина всасывающего трубопровода;
  
• 
  d–диаметр всасывающего трубопровода;
  
• 
  ξ–коэффициент местного сопротивления;
  

По значению критерия Рейнольдса и относительной шероховатости стенок стальной трубы из графика [4, стр.22, рис. 1.5] определяем коэффициент трения:

λ=0,026

Коэффициенты местных сопротивлений: [4, стр.520, табл. XIII]

Вид сопротивления	число сопротивлений	ξ
вход в трубу	1	0,5
вентиль	2	0,6
колено	2	1,1

ξ =1*0,5+10,6+21,1=3,9 l_вс=10 м



Запас напора на кавитацию:

Q = 1.944/750 = 0.00259 м³/с

n = 48.3 c^-1



Потери в линии нагнетания

[4, стр. 90]

Коэффициенты местных сопротивлений: [4, стр.520, табл. XIII]

Вид сопротивления	число сопротивлений	ξ
вход в трубу	1	0,5
вентиль	1	0,6
колено	5	1,1

ξ =0,5+10,6+51,1=6.6 l_наг=52 м.



В расчете потерь напора следует также учесть гидравлическое сопротивление подогревателя потока питания.

h_{п общ}=18.642817/9,81/750+1,35+4,63+0.995=6.9775 м.

Общий напор насоса:

Н=10.2+6.98 = 17.18 м

Полезная мощность насоса рассчитывается по формуле: [4, стр. 90]

N_п=G^.g^.H=1,944*9,81*17,18 = 327,633 Вт

Принимая КПД насоса равным 0,6; а КПД передачи от электродвигателя к насосу 0,98 рассчитаем мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу:

---

Вт

При расчете затрат энергии на перекачивание необходимо учесть потерю энергии в самом двигателе:

Вт

Производительность насоса: Q=2,59*10^-3 м³/с

По производительности, напору и полезной мощности из каталога стандартного оборудования [1, стр.38, Приложение 1.1] подбираем насос:

Марка	Q м3/с	Н м.ст.ж.	n с-1	ηн	электродвигатель
					тип	N кВт
Х20/18	5,5*10-3	25	48,3	0,6	АО2–31–2	3

11. Выбор точек контроля и регулирования

Учет количества и качества перерабатываемой смеси и получаемых продуктов осуществляют контрольно-измерительные приборы. В реальных условиях качество сырья и параметры системы, обеспечивающие оптимальный режим работы (параметры теплоносителей) всегда имеют отклонения от расчетных и заданных. Для устранения влияния этих факторов используют средства регулирования. У ректификационной колонны регуляторы отдельных узлов должны быть связаны между собой т.к. связаны между собой и большинство параметров при ректификации.

Точки контроля.

Контролю подлежат:

1. 
   Расход, концентрация и температура исходной смеси т.к. от нее зависят основные параметры системы.
   

2. 
   Расход, концентрация и температура дистиллята и кубового остатка, а так же расход флегмы т.к. качество продукции определяется этими параметрами.
   

Точки регулирования.

1. 
   Уровень жидкости в кубовой части колонны регулируется расходом кубовой жидкости.
   
2. 
   Температура исходной смеси, поступающей в колонну регулируется расходом греющего пара, подаваемого в подогреватель.
   
3. 
   Состав пара выходящего из колонны регулируется расходом флегмы и расходом греющего пара, подаваемого в кипятильник.
   
4. 
   Расход исходной смеси регулируется регулировочным вентилем.
   
5. 
   Температура жидкости, выходящей из дефлегматора и холодильников, регулируется расходом холодной воды.
   
6. 
   Температура паров, поступающих в колонну из кипятильника, регулируется подачей пара в теплообменник.
   

---

12. Список используемой литературы

1. 
   Основные процессы и аппараты химической технологии. /Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под редакцией Ю.И. Дытнерского, 2е издание, перераб. и дополн. М.; Химия, 1991.–496 стр.
   
2. 
   Коган В.Б. и др. Равновесие между жидкостью и паром. Т. 1,2 /Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В–М.; Наука, 1966, 640–786 стр.
   
3. 
   Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов /Под ред. чл.–корр. АН СССР П.Г. Романкова-10е издание, переработанное и дополненное–Л.; Химия 1987 г. 576 стр.
   
4. 
   Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Издание 9е. М.: Химия, 1973, 750 стр.
   
5. 
   Рид, Праусниц, Шервуд. Свойства газов и жидкостей. М. Химия, 1976.
   

---

Смотрите также файлы

• Типология речевых стратегий.pptx

• .docx

• Использование цифрового образовательного ресурса.docx

• Доставка грузов и пассажиров "от двери до двери".rtf

• Отчет о прохождении учебной практики по профессиональному модулю пм. 01 Организация и управление торговосбытовой деятельностью в период с 12 сентября 2021 г по 16 октября 2022 г. Специальность 38. 02. 04. Коммерция (по отраслям).pptx