Расчет гидравлического сопротивления тарелок колонны
Проверим равномерность работы тарелок — рассчитаем минимальную скорость пара в отверстиях що, min достаточную для того, чтобы ситчатая тарелка работала всеми отверстиями. Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелок для верхней части колонны: 1. Найдем скорость пара в отверстиях тарелки: Технические характеристики ситчатой тарелки типа ТС-Р при диаметре колонны, равном 1800 мм, представлены… Читать ещё >
Расчет гидравлического сопротивления тарелок колонны (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Технические характеристики ситчатой тарелки типа ТС-Р при диаметре колонны, равном 1800 мм, представлены в табл. 3.3.
Таблица 3.3 Технические характеристики тарелки типа ТС-Р
диаметр отверстий d0, мм. | |
шаг между отверстиями при d0=5 мм t, мм. | 10−17. |
относительное свободное сечение тарелки при t в пределах 10−17 мм FC, %. | 18.8 -5.8. |
свободное сечение колонны S, м2 | 2.54. |
рабочее сечение тарелки Sт, м2 | 2.294. |
высота переливного порога hПЕР, мм. | |
периметр слива LC, м. | 1,32. |
ширина переливного порога b, м. | 0.289. |
расстояние между тарелками h, мм. | |
коэффициент сопротивления о. | 1.1 -2.0. |
Примечание: t принимаем равным 15 мм. FC рассчитан интерполяцией и равен 9,5%. LC рассчитан и равен 1,32 м. b рассчитан и равен 0.289 м о принимаем равным 1,85. |
Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелок для верхней части колонны: 1. Найдем скорость пара в отверстиях тарелки:
2. Определим гидравлическое сопротивление сухой тарелки по формуле (2.62) при =5.47 м/с:
- 3. Рассчитаем поверхностное натяжение жидкости (бензол и толуол) при средней температуре в верхней части колонны tср.в.=890С интерполяцией с использованием справочной информации по поверхностному натяжению веществ [8]:
- — Поверхностное натяжение бензола:
При t=800С>уБ=21.3· 10-3 Н/м, при t=1000С>уБ=18.8· 10-3 Н/м.
— Поверхностное натяжение толуола:
При t=800С>уТ=21.5· 10-3 Н/м, при t=1000С>уТ=19.4· 10-3 Н/м.
Тогда:
4. Определим сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения по формуле (2.64):
5. Определим объемный расход жидкости в верхней части колонны по формуле (2.65):
6. Периметр сливной перегородки (слива) LC и ширину переливного порога b находим, решая систему уравнений:
Решение дает: LC=1.32 м; b=0.289 м.
7. Находим высоту слоя над сливной перегородкой по формуле (2.67):
8. Рассчитаем высоту парожидкостного слоя на тарелке по формуле (2.69):
9. Определим сопротивление парожидкостного слоя по формуле (2.71):
Итак, гидравлическое сопротивление тарелки в верхней части колонны составит по (2.61):
Рассчитаем гидравлическое сопротивление тарелок для нижней части колонны:
1. Определим гидравлическое сопротивление сухой тарелки по формуле (2.63) при =5.47 м/с:
- 2. Рассчитаем поверхностное натяжение жидкости (бензол и толуол) при средней температуре в нижней части колонны tср.н.=1030С интерполяцией с использованием справочной информации по поверхностному натяжению веществ [8]:
- — Поверхностное натяжение бензола:
При t=1000С>уБ=18.8· 10-3 Н/м; при t=1200С>уБ=16.4· 10-3 Н/м.
— Поверхностное натяжение толуола:
При t=1000С>уТ=19.4· 10-3 Н/м; при t=1200С>уТ=17.3· 10-3 Н/м.
Тогда:
3. Определим сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения по формуле (2.64):
5. Определим объемный расход жидкости в нижней части колонны по формуле (2.66):
5. Находим высоту слоя над сливной перегородкой по формуле (2.68):
6. Рассчитаем высоту парожидкостного слоя на тарелке по формуле (2.70):
7. Определим сопротивление парожидкостного слоя по формуле (2.72):
Итак, гидравлическое сопротивление тарелки в нижней части колонны составит по (2.61):
Проверим, соблюдается ли при расстоянии между тарелками h=0.3 м необходимое для нормальной работы тарелок условие:
.
следовательно, условие выполняется.
Проверим равномерность работы тарелок — рассчитаем минимальную скорость пара в отверстиях що, min достаточную для того, чтобы ситчатая тарелка работала всеми отверстиями.
що<�що, min>5.47<6.94, следовательно, тарелки будут работать не всеми отверстиями.