Za izračunavanje materijalne ravnoteže potrebno je prijeći s molskih frakcija na masene udjele:

gdje je x W , x F , x P - molarne koncentracije komponente niskog ključanja u ostatku PDV-a, sirovini, odnosno destilatu; M - molekulske težine.

1. Materijalni bilans stuba.

Proračun tokova materijala u koloni vrši se na osnovu jednačina materijalnog bilansa. Jednačine materijalnog bilansa kolone:

F je potrošnja početne smjese 5 kg/s;

W je potrošnja ostatka destilacije kg/s;

P – potrošnja destilata kg/s;

x F je koncentracija isparljive komponente u početnoj smjesi;

x W je koncentracija isparljive komponente u ostatku PDV-a;

x P je koncentracija hlapljive komponente u destilatu;

Rješavanjem sistema ovih jednačina nalazimo potrošnju ostatka destilata i destilata:

1. Proračun minimalnog omjera refluksa

Pomoću X–Y dijagrama određujemo sastav pare koji je u ravnoteži sa sastavom tečnosti u početnoj smeši:

Računamo R min u skladu sa formulom:

1. Proračun uvjetno optimalnog refluksnog broja

Opterećenja destilacijske kolone za paru i tekućinu (i glavne geometrijske dimenzije) određuju se operativnim omjerom refluksa, uvjetno optimalni refluksni omjer ćemo naći na osnovu minimalnog volumena destilacijske kolone po minimalnoj vrijednosti proizvoda N  (R + 1), crtanjem N (R + 1 ) iz R.

Za ovo:

Postavljamo ordinatu na vrh

Na X-Y dijagramu gradimo radne linije koje odgovaraju odabranim. Do vrha nacrtajte korake između radne i ravnotežne linije. Razmatramo teorijske korake i sumiramo rezultate proračuna u tabeli:

D zatim crtamo zavisnost N(R + 1) od R iz koje određujemo uslovno optimalan broj refluksa: R opt = 2,76

Računar na računaru dao je refluksni broj R opt = 2,742, koristićemo ga u daljim proračunima, jer kompjuterski proračun je tačniji.

1. Proračun molarne mase tekućine u gornjem i donjem dijelu kolone.

Molarna masa početne smjese:

Molarna masa destilata:

1. Proračun brzine pare i prečnika stuba

Prečnik stuba se nalazi iz jednačine protoka:

G je maseni protok pare u koloni, kg/s;

d je prečnik stuba, m;

 – brzina pare u presjeku stuba, m/s;

 y – gustina pare, kg/m 3 .

Svojstva pare u gornjem i donjem dijelu stuba bit će različita; kako bi se ova činjenica uzela u obzir, izvršit će se proračun svojstava tekućine i pare, kao i glavnih geometrijskih dimenzija stuba. odvojeno za oba dela kolone.

Prosječni maseni protok tekućine u gornjem i donjem dijelu kolone:

Prosječni molarni sastav pare u gornjem i donjem dijelu kolone:

Prosječne molarne mase pare u gornjem i donjem dijelu kolone:

Prosječne mase pare teče u gornjem i donjem dijelu stuba:

Brzina pare u opsegu stabilnog rada sita tacaka destilacione kolone može se odrediti iz jednačine:

Proračun brzine pare u gornjem i donjem dijelu stuba:

Gustine pare:

Gustine tečnosti:

Brzina pare:

Iz jednačine protoka određujemo prečnike gornjeg i donjeg dijela stuba:

U skladu sa važećim standardima, odabiremo standardni prečnik stuba: d in = 1,8 m.

Preračunajmo brzinu u gornjem i donjem dijelu stuba na pravi prečnik:

Tehničke karakteristike ploče sita tipa TR (OST 26-666-72)

Brzina pare u radnom dijelu ploče:

Prije ili kasnije, gotovo svaki ljubitelj domaćeg alkohola razmišlja o kupovini ili proizvodnji destilacijske kolone (RK) - uređaja za dobivanje čistog alkohola. Morate početi sa sveobuhvatnim proračunom osnovnih parametara: snage, visine, prečnika ladice, zapremine kocke itd. Ove informacije će biti korisne kako za one koji žele napraviti sve elemente vlastitim rukama, tako i za one koji će kupiti gotovu destilaciju (to će vam pomoći da napravite izbor i provjerite prodavača). Bez utjecaja na karakteristike dizajna pojedinačnih čvorova, razmotrit ćemo opća načela za izgradnju uravnoteženog sistema za ispravljanje kod kuće.

Šema rada kolone

Karakteristike cijevi (cargi) i mlaznica

Materijal. Cijev u velikoj mjeri određuje parametre kolone za destilaciju i zahtjeve za sve jedinice aparata. Materijal za izradu bočne strane je krom-nikl nehrđajući čelik - "hrana" nehrđajući čelik.

Zbog hemijske neutralnosti, nerđajući čelik za hranu ne utiče na sastav proizvoda, što je potrebno. Sirova šećerna kaša ili otpad od destilacije („glave” i „repovi”) destiliraju se u alkohol, stoga je glavna svrha rektifikacije maksimizirati pročišćavanje izlaza od nečistoća, a ne mijenjati organoleptička svojstva alkohola u jednom ili drugom smjeru. . Neprikladno je koristiti bakar u klasičnim destilacionim kolonama, jer ovaj materijal neznatno mijenja kemijski sastav pića i pogodan je za proizvodnju destilatora (obični aparat za mjesečni aparat) ili pivske kolone (poseban slučaj rektifikacije).

Rastavljena stubna cijev sa mlaznicom ugrađenom u jednu od ladica

Debljina. Strana fioke je izrađena od inox cijevi debljine stijenke 1-1,5 mm. Deblji zid nije potreban, jer će to povećati cijenu i težinu konstrukcije bez dobivanja prednosti.

Opcije mlaznica. Nije korektno govoriti o karakteristikama kolone bez osvrta na pakovanje. Prilikom ispravljanja kod kuće koriste se mlaznice s površinom kontakta od 1,5 do 4 četvorna metra. m/litar. S povećanjem površine kontaktne površine, povećava se i sposobnost razdvajanja, ali se produktivnost smanjuje. Smanjenje površine dovodi do smanjenja sposobnosti razdvajanja i jačanja.

Produktivnost kolone se u početku povećava, ali zatim, da bi održao snagu izlaza, operater je prisiljen sniziti stopu odabira. To znači da postoji određena optimalna veličina pakovanja, koja zavisi od prečnika kolone i koja će vam omogućiti da postignete najbolju kombinaciju parametara.

Dimenzije spiralnog prizmatičnog pakovanja (SPN) treba da budu manje od unutrašnjeg prečnika stuba za oko 12-15 puta. Za cijev prečnika 50 mm - 3,5x3,5x0,25 mm, za 40 - 3x3x0,25 mm, a za 32 i 28 - 2x2x0,25 mm.

Ovisno o zadacima, preporučljivo je koristiti različite mlaznice. Na primjer, pri dobivanju obogaćenih destilata često se koriste bakreni prstenovi promjera i visine 10 mm. Jasno je da u ovom slučaju nije cilj razdvajanje i jačanje sistema, već potpuno drugačiji kriterij – katalitička sposobnost bakra da eliminira jedinjenja sumpora iz alkohola.

Varijante spiralnih prizmatičnih mlaznica

Ne biste trebali ograničiti svoj arsenal na jednu, čak i najbolju mlaznicu, takvih jednostavno nema. Postoje najprikladniji za svaki konkretan zadatak.

Čak i mala promjena u prečniku stuba ozbiljno utiče na parametre. Za procjenu, dovoljno je zapamtiti da su nazivna snaga (W) i produktivnost (ml / h) numerički jednaki površini poprečnog presjeka stupa (sq. mm), te su stoga proporcionalni kvadrat prečnika. Obratite pažnju na to kada birate fioku, uvek uzmite u obzir unutrašnji prečnik i uporedite opcije pomoću njega.

Ovisnost snage o promjeru cijevi

Visina cijevi. Da bi se osigurao dobar kapacitet držanja i odvajanja, bez obzira na prečnik, visina destilacione kolone treba da bude od 1 do 1,5 m. Ako je manja, neće biti dovoljno prostora za fuzelna ulja nakupljena tokom rada, kao rezultat toga, fuzelno ulje će početi da se probija u selekciju. Još jedan nedostatak je što glave neće biti jasno podijeljene na frakcije. Ako je visina cijevi veća, to neće dovesti do značajnog poboljšanja odvajanja i držanja sistema, ali će povećati vrijeme vožnje, kao i smanjiti broj "glava" i "naslona za glavu". Učinak povećanja cijevi sa 50 cm na 60 cm je red veličine veći nego od 140 cm do 150 cm.

Zapremina kocke za kolonu za destilaciju

Kako bi se povećao prinos visokokvalitetnog alkohola, ali kako bi se spriječilo prepunjavanje stupca fuzela, količina (punjenje) sirovog alkohola u kocki je ograničena u rasponu od 10-20 zapremina pakovanja. Za stubove visine 1,5 m i prečnika 50 mm - 30-60 l, 40 mm - 17-34 l, 32 mm - 10-20 l, 28 mm - 7-14 l.

Uzimajući u obzir punjenje kocke za 2/3 zapremine, kontejner od 40-80 litara je pogodan za stub sa unutrašnjim prečnikom carga od 50 mm, kontejner od 30-50 litara za 40 mm, kontejner od 20 litara. -30 litarska kocka za 32 mm, i ekspres lonac za 28 mm.

Kada koristite kocku čija je zapremina bliža donjoj granici preporučenog raspona, možete sigurno ukloniti jednu stranu i smanjiti visinu na 1-1,2 metra. Kao rezultat toga, bit će relativno malo trupa za proboj u izboru, ali će se volumen "naslona za glavu" primjetno smanjiti.

Izvor i snaga grejanja stubova

Tip ploče. Prošlost mjesečine proganja mnoge početnike koji vjeruju da ako su prethodno koristili plinsku, indukcijsku ili konvencionalnu električnu peć za zagrijavanje mjesečine, onda ovaj izvor možete ostaviti za stupac.

Proces rektifikacije se značajno razlikuje od destilacije, sve je mnogo složenije i vatra neće raditi. Potrebno je osigurati nesmetano podešavanje i stabilnost dovedene snage grijanja.

Električne peći koje rade na termostatu u start-stop modu se ne koriste, jer čim dođe do kratkotrajnog nestanka struje, para će prestati ulaziti u kolonu, a sluz će se srušiti u kocku. U ovom slučaju, morat ćete ponovo započeti ispravljanje - sa radom kolone za sebe i odabirom "glava".

Indukcijski štednjak je izuzetno hrapav aparat sa stepenastom promjenom snage od 100-200 W, a tokom ispravljanja potrebno je lagano mijenjati snagu, doslovno za 5-10 W. Da, i malo je vjerovatno da će biti moguće stabilizirati grijanje, bez obzira na fluktuaciju napona na ulazu.

Plinski šporet sa 40% sirovog alkohola sipanog u kocku i proizvod od 96 stepeni na izlazu je smrtna opasnost, a da ne govorimo o kolebanjima temperature grejanja.

Optimalno rješenje je ugraditi grijaći element potrebne snage u kocku, a za podešavanje koristiti relej sa stabilizacijom izlaznog napona, na primjer, RM-2 16A. Možete uzeti analoge. Glavna stvar je dobiti stabilizirani napon na izlazu i mogućnost glatke promjene temperature grijanja za 5-10 vati.

Napajano. Da bi se kocka zagrijala u prihvatljivom vremenu, mora se polaziti od snage od 1 kW na 10 litara sirovog alkohola. To znači da je za kocku od 50 l napunjenu sa 40 litara potrebno minimalno 4 kW, 40 l - 3 kW, 30 l - 2-2,5 kW, 20 l - 1,5 kW.

Sa istom zapreminom, kocke mogu biti niske i široke, uske i visoke. Prilikom odabira odgovarajuće posude, treba uzeti u obzir da se kocka često koristi ne samo za rektificiranje, već i za destilaciju, stoga polaze od najtežih uvjeta tako da ulazna snaga ne dovodi do brzog pjenjenje s prskanjem iz kocke u parni cjevovod.

Eksperimentalno je utvrđeno da na dubini ugradnje grijaćeg elementa od oko 40-50 cm dolazi do normalnog ključanja ako na 1 m2. cm velika ogledala imaju ne više od 4-5 vati snage. Sa smanjenjem dubine, dozvoljena snaga se povećava, a s povećanjem se smanjuje.

Postoje i drugi faktori koji utiču na prirodu ključanja: gustina, viskoznost i površinski napon tečnosti. Dešava se da se emisije javljaju na kraju destilacije kaše, kada se gustina poveća. Stoga je provođenje procesa ispravljanja na granici dozvoljenog opsega uvijek preplavljeno poteškoćama.

Uobičajene cilindrične kocke imaju prečnik 26, 32, 40 cm. Na osnovu dozvoljene snage za površinu kockastog ogledala od 26 cm, kocka će normalno raditi sa snagom grejanja do 2,5 kW , za 30 cm - 3,5 kW, 40 cm - 5 kW .

Treći faktor koji određuje snagu grijanja je korištenje jednog od stupova tsarg bez mlaznice kao suhe pare za suzbijanje prskanja. Da biste to učinili, potrebno je da brzina pare u cijevi ne prelazi 1 m/s, pri 2-3 m/s zaštitni efekat slabi, a pri visokim vrijednostima para će potjerati flegm u cijev i izbaciti to u izbor.

Formula za izračunavanje brzine pare:

V \u003d N * 750 / S (m / s),

• N – snaga, kW;
• 750 - isparavanje (kub. cm / sec kW);
• S je površina poprečnog presjeka stuba (kv. mm).

Cijev promjera 50 mm će se nositi sa prskanjem kada se zagrije do 4 kW, 40-42 mm - do 3 kW, 38 - do 2 kW, 32 - do 1,5 kW.

Na osnovu gore navedenih razmatranja biramo zapreminu, dimenzije kocke, snagu grijanja i destilacije. Svi ovi parametri su usklađeni sa prečnikom i visinom stuba.

Proračun parametara deflegmatora destilacijske kolone

Snaga refluksnog kondenzatora određuje se ovisno o vrsti destilacijske kolone. Ako gradimo kolonu sa tečnom ekstrakcijom ili parom ispod refluks kondenzatora, tada potrebna snaga ne smije biti manja od nazivne snage kolone. Obično se u ovim slučajevima koristi hladnjak Dimroth sa snagom iskorištavanja od 4-5 vati po 1 kvadratu. vidi površinu.

Ako je kolona za ekstrakciju pare viša od refluks kondenzatora, tada je izračunati kapacitet 2/3 nominalnog. U ovom slučaju možete koristiti Dimroth ili "košulju". Iskoristivost košulje je niža od one kod dimrota i iznosi oko 2 vata po kvadratnom centimetru.

Primjer Dimroth hladnjaka za kolonu

Dalje, sve je jednostavno: nazivnu snagu podijelimo sa upotrebnom. Na primjer, za stup s unutrašnjim prečnikom od 50 mm: 1950/5= 390 sq. cm površine Dimroth ili 975 kvadratnih metara. vidi košulju. To znači da se Dimrot frižider može napraviti od cijevi 6x1 mm dužine 487 / (0,6 * 3,14) = 2,58 cm za prvu opciju, uzimajući u obzir sigurnosni faktor od 3 metra. Za drugu opciju, množimo sa dvije trećine: 258 * 2/3 = 172 cm, uzimajući u obzir sigurnosni faktor od 2 metra.

Košulja sa stupom 52 x 1 - 975 / 5,2 / 3,14 = 59 cm * 2/3 = 39 cm Ali ovo je za sobe s visokim stropovima.

"košuljaš"

Proračun jednokratnog frižidera

Ako se protočni koristi kao naknadni hladnjak u destilacijskoj koloni s povlačenjem tekućine, tada odaberite najmanju i najkompaktniju opciju. Dovoljna snaga je 30-40% nazivne snage stuba.

Hladnjak sa direktnim protokom se pravi bez spirale u razmaku između omotača i unutrašnje cijevi, zatim se započinje selekcija u omotač, a rashladna voda se dovodi kroz centralnu cijev. U ovom slučaju, košulja je zavarena na dovodnu cijev do deflegmatora. Ovo je mala "olovka" duga oko 30 cm.

Ali ako se isti direktan kanal koristi i za destilaciju i za rektizaciju, budući da je univerzalna jedinica, oni ne proizlaze iz potrebe Republike Kazahstan, već od maksimalne snage grijanja tokom destilacije.

Za stvaranje turbulentnog protoka pare u hladnjaku, što omogućava da se osigura brzina prijenosa topline od najmanje 10 W / sq. cm, potrebno je osigurati brzinu pare od oko 10-20 m/s.

Raspon mogućih prečnika je prilično širok. Minimalni prečnik se određuje iz uslova da se u kocki ne stvara veliki natpritisak (ne više od 50 mm vodenog stuba), već maksimalni izračunavanjem Reynoldsovog broja, na osnovu minimalne brzine i maksimalnog koeficijenta kinematičke viskoznosti para. .

Mogući dizajn jednokratnog frižidera

Da ne ulazimo u nepotrebne detalje, evo najčešće definicije: „Da bi se turbulentni način kretanja pare održao u cijevi, dovoljno je da unutrašnji prečnik (u milimetrima) ne bude veći od 6 puta. snaga grijanja (u kilovatima).“

Da bi se spriječilo provjetravanje vodenog omotača, potrebno je održavati linearnu brzinu vode od najmanje 11 cm / s, ali pretjerano povećanje brzine zahtijeva visok pritisak u dovodu vode. Stoga se optimalnim smatra raspon od 12 do 20 cm/s.

Za kondenzaciju pare i hlađenje kondenzata na prihvatljivu temperaturu, voda se mora dovoditi na 20°C brzinom od oko 4,8 cc/s (17 litara na sat) za svaki kilovat ulazne snage. U tom slučaju voda će se zagrijati za 50 stepeni - do 70 ° C. Naravno, zimi će biti potrebno manje vode, a kada se koriste autonomni sistemi hlađenja, oko jedan i po puta više.

Na osnovu prethodnih podataka može se izračunati površina poprečnog preseka prstena i unutrašnji prečnik omotača. Potrebno je uzeti u obzir raspoloživi asortiman cijevi. Proračuni i praksa su pokazali da je razmak od 1-1,5 mm sasvim dovoljan za ispunjavanje svih potrebnih uslova. Ovo odgovara parovima cijevi: 10x1 - 14x1, 12x1 - 16x1, 14x1 - 18x1, 16x1 - 20x1 i 20x1 - 25x1,5, koji pokrivaju cijeli raspon snage koji se koristi kod kuće.

Postoji još jedan važan detalj pravog prolaza - spirala namotana na parnu cijev. Takva spirala je napravljena od žice promjera koji osigurava razmak od 0,2-0,3 mm do unutrašnje površine košulje. Namotava se s korakom jednakim 2-3 promjera parne cijevi. Osnovna namjena je centriranje parne cijevi, u kojoj je tokom rada temperatura viša nego u cijevi s omotačem. To znači da se kao rezultat toplinskog širenja parna cijev produžuje i savija, naslanjajući se na plašt, pojavljuju se mrtve zone koje se ne ispiru rashladnom vodom, kao rezultat toga, efikasnost hladnjaka naglo pada. Dodatne prednosti spiralnog namotaja su produženje putanje i stvaranje turbulencije u protoku rashladne vode.

Dobro napravljen direktan prolaz može iskoristiti do 15 vati/m2. cm površine razmjene topline, što potvrđuje iskustvo. Za određivanje dužine hlađenog dijela direktnog protoka koristimo nazivnu snagu od 10 W / sq. cm (100 sq. cm / kW).

Potrebna površina izmjene topline jednaka je snazi ​​grijanja u kilovatima pomnoženoj sa 100:

S = P * 100 (sq. cm).

Vanjski obim parne cijevi:

Locr = 3,14 * D.

Visina rashladnog plašta:

H = S / Len.

Opća formula za izračunavanje:

H = 3183 * P / D (snaga u kW, visina i vanjski prečnik parne cijevi u milimetrima).

Primjer proračuna ravne cijevi

Snaga grijanja - 2 kW.

Moguće je koristiti cijevi 12x1 i 14x1.

Površine presjeka - 78,5 i 113 kvadratnih metara. mm.

Volumen pare - 750 * 2 \u003d 1500 kubnih metara. cm/s.

Brzine pare u cijevima: 19,1 i 13,2 m/s.

Cijev 14x1 izgleda bolje, jer vam omogućava da imate marginu snage, a da pritom ostanete u preporučenom rasponu brzine pare.

Parna cijev za majicu je 18x1, prstenasti razmak će biti 1 mm.

Brzina snabdijevanja vodom: 4,8 * 2= 9,6 cm3/s.

Površina prstenastog razmaka - 3,14 / 4 * (16 * 16 - 14 * 14) = 47,1 kvadratnih metara. mm = 0,471 sq. cm.

Linearna brzina - 9,6 / 0,471 = 20 cm/s - vrijednost ostaje unutar preporučenih granica.

Ako je prstenasti razmak 1,5 mm - 13 cm/s. Ako je 2 mm, onda bi linearna brzina pala na 9,6 cm/s i voda bi se morala dopremati iznad nominalne zapremine, samo da se frižider ne bi prozračivao - gubljenje novca.

Visina košulje - 3183 * 2 / 14 = 454 mm ili 45 cm Faktor sigurnosti nije potreban, sve se uzima u obzir.

Rezultat: 14x1-18x1 sa visinom hlađenog dijela 45 cm, nominalni protok vode - 9,6 kubnih metara. cm/s ili 34,5 litara na sat.

Uz nazivnu snagu grijanja od 2 kW, hladnjak će proizvesti 4 litre alkohola na sat sa dobrom maržom.

Efikasna i uravnotežena direktna destilacija treba da ima omjer brzine ekstrakcije prema snazi ​​grijanja i potrošnji vode za hlađenje 1 litar/sat - 0,5 kW - 10 litara/sat. Ako je snaga veća, doći će do velikih gubitaka topline, ako je mala, korisna snaga grijanja će se smanjiti. Ako je protok vode veći, direktni tok je neefikasno dizajniran.

Kolona za destilaciju može se koristiti kao kolona za pranje. Oprema za pivske kolone ima svoje karakteristike, ali druga destilacija se razlikuje uglavnom po tehnologiji. Za prvu destilaciju, postoji više mogućnosti i pojedinačni čvorovi možda nisu primjenjivi, ali ovo je tema za posebnu raspravu.

Na osnovu stvarnih potreba domaćinstva i postojećeg asortimana cijevi, izračunat ćemo tipične opcije za destilacijske kolone koristeći gornju metodu.

P.S. Zahvaljujemo se korisniku našeg foruma na sistematizaciji materijala i pomoći u pripremi članka.

1.5 Određivanje glavnih geometrijskih dimenzija destilacijske kolone

Brzina pare mora biti ispod određene granične vrijednosti ω prev, pri kojoj počinje uvlačenje prskanja. Za ploče sita.

Granična vrijednost brzine pare ω je unaprijed određena prema grafikonu.

Prihvatamo rastojanje između ploča H = 0,3 m, pošto

,

,

dakle, za vrh stuba m/s, za dno stuba m/s. Zamjenom podataka u (1.25) dobijamo:

Prečnik stuba D do određuje se u zavisnosti od brzine i količine pare koja se diže duž stuba:

, (1.26)

Tada je prečnik stuba:

Brzina pare u koloni:

Odabir ploče tipa TSB-II

Prečnik rupe d 0 =4 mm.

Visina odvodne pregrade h p =40 mm.

Aparat za kolonu D do =1600 mm - unutrašnji prečnik kolone

F k \u003d 2,0 m 2 - površina poprečnog presjeka stupa

Proračun visine stuba

Visinu stuba tacne određujemo prema jednadžbi:

H 1 \u003d (n-1) H - visina diska dijela stupa;

h 1 - visina separatornog dijela stupa, mm., h 1 = 1000 mm prema tabeli 2;

h 2 - udaljenost od donje ploče do dna, mm., h 2 \u003d 2000 mm stol2;

n je broj ploča;

H je rastojanje između ploča.

Da bismo odredili visinu udubljenog dijela stuba, koristimo stvarni broj ploča izračunat u paragrafu 1.4:

Prema izrazu (1.27), visina stuba je jednaka:

H k = 4,5 + 1,0 + 2,0 = 7,5 m.

1.6 Proračun hidrauličkog otpora stuba

Proračun hidrauličkog otpora ploče u gornjem i donjem dijelu stupa

gdje je otpor suhe ploče, Pa; - otpor silama površinskog napona, Pa; - otpor sloja para-tečnost na ploči, Pa.

a) Vrh kolone.

Otpornost na suvo posuđe

(1.29)

gdje je ξ koeficijent otpora suhih tacni, za tacnu sita ξ=1,82;

ω 0 - brzina pare u rupama ploče:

, (1.30)

Gustina tečnosti i gasa se definiše kao prosečna gustina tečnosti i gasa u gornjem i donjem delu stuba, respektivno:

, (1.31)

kg/m 3.

Prema tome, hidraulički otpor suhe posude je:

Pa.

Otpor zbog sila površinskog napona

gdje je σ=20*10 -3 N/m površinski napon tečnosti; d 0 \u003d 0,004 m je ekvivalentni promjer utora.

Pa.

Otpor sloja gas-tečnost uzima se jednakim:

gdje je h pzh visina sloja para-tečnost, m; ; k je odnos gustine pene i gustine čiste tečnosti, uzeti k=0,5; h je visina nivoa tečnosti iznad odvodnog praga, m. Prema tabeli 3 h=0,01m.

Zamjenom dobijenih vrijednosti dobijamo hidraulički otpor:

Otpor svih ploča stuba:

gdje je n broj ploča.

Zatim: 2.2 Hidraulički proračun nabijene kolone aparata za bor za radnu brzinu pare određen je mnogim faktorima i obično se provodi studijom izvodljivosti za svaki specifični proces. Za kolone za destilaciju koje rade u filmskom režimu pri atmosferskom pritisku, radna brzina se može uzeti 20% niža od stope plavljenja: (26) gdje je...

Uglavnom se koriste za destilaciju alkohola i tečnog vazduha (kiseoničke biljke). Za poboljšanje efikasnosti u posudama za sito (kao i posudama za zatvaranje) stvaraju duži kontakt između tečnosti i pare. 2. Teorijske osnove za proračun tacnih destilacionih kolona Postoje dve glavne metode za analizu rada i izračunavanje kolona za destilaciju: grafičko-analitička (...

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Hostirano na http://www.allbest.ru/

2. Uvod

4. Nagodbeni dio:

4.1 Materijalni bilans

4.4 Hidraulički proračun stuba

4.5 Toplotni proračun instalacije

4.6 Određivanje prečnika mlaznica

5. Izbor standardnih dijelova

5.1 Fitingi

5.2 Podrška mašine

5.3 Prirubnice

6. Opće informacije o komponentama smjese i TB procesa

Specifikacija

1. Projektni zadaci

Izračunati i projektovati destilacione kolone sa ventilskim tacnama za separaciju pod atmosferskim pritiskom, sa protokom od GF t/h binarne smeše S (etil alkohol - dekan) sa koncentracijom komponente niskog ključanja % (masene). Početna smjesa ulazi u kolonu na tački ključanja. Zahtjevi za čistoću proizvoda: % (masa), % (masa).

2. Uvod

U nizu industrija u hemijskoj, naftnoj, prehrambenoj i drugim industrijama, mješavine tekućina nastaju kao rezultat različitih tehnoloških procesa, koje se moraju podijeliti na sastavne dijelove.

Za odvajanje mješavina tekućina i smjesa tečnih plinova u industriji koriste se metode jednostavne destilacije (destilacije), destilacije pod vakuumom, rektifikacije i ekstrakcije. Rektifikacija se široko koristi u industriji za potpuno odvajanje mješavina isparljivih tekućina, djelimično ili potpuno rastvorljivih jedna u drugoj.

Suština procesa rektifikacije je odvajanje jedne ili više tekućina u manje ili više čistom obliku iz mješavine dvije ili, općenito, više tekućina s različitim tačkama ključanja. To se postiže zagrijavanjem i isparavanjem takve mješavine, praćeno višestrukim prijenosom topline i mase između tekuće i parne faze; kao rezultat, dio visoko hlapljive komponente prelazi iz tekuće faze u parnu fazu, a dio manje hlapljive komponente prelazi iz parne faze u tečnu fazu.

Proces destilacije se izvodi u postrojenju za destilaciju, uključujući destilacijsko kolonu, refluks kondenzator, hladnjak-kondenzator, grijač početne mješavine, destilatu i kolektore dna. Refluks kondenzator, kondenzator i grijač su konvencionalni izmjenjivači topline. Glavni aparat instalacije je kolona za destilaciju, u kojoj se pare destilovane tečnosti dižu odozdo, a tečnost teče prema dole prema parama odozgo, koje se u obliku refluksa dovode u gornji deo aparata. U većini slučajeva, konačni proizvodi su destilat (pare visoko hlapljive komponente kondenzirane u refluks kondenzatoru, napuštajući vrh kolone) i PDV ostatak (manje hlapljiva komponenta u tečnom obliku, koja teče sa dna kolone).

Deflegmator je obično školjkasto-cijevni izmjenjivač topline. U velikom broju slučajeva dolazi do kondenzacije svih para koje izlaze iz kolone u refluks kondenzatoru. U završnom hladnjaku, destilat se hladi do unaprijed određene temperature. Ponekad se samo dio pare kondenzira u deflegmatoru kako bi se dobio refluks, a potpuna kondenzacija i hlađenje se dešavaju u hladnjaku.

Postrojenja za destilaciju su opremljena i uređajima za regulaciju i kontrolu načina rada, a često i uređajima za povrat topline.

Proces destilacije može se odvijati pri atmosferskom pritisku, kao i pri pritiscima iznad i ispod atmosferskog pritiska. Pod vakuumom, rektifikacija se vrši kada se odvajaju tečne mešavine visokog ključanja. Povišeni pritisci se koriste za odvajanje smjesa koje su u plinovitom stanju pri nižim pritiscima. Stepen razdvajanja mješavine tekućina na sastavne komponente i čistoća nastalog destilata i destilacionog ostatka zavise od toga koliko je razvijena kontaktna površina faza, a samim tim i od količine refluksne tekućine (refluksa) i uređaja kolona za destilaciju.

U industriji se koriste zapakirani, zatvoreni, sitasti, ventilski filmski cijevni stupovi i drugi. Razlikuju se uglavnom po dizajnu unutrašnje strukture aparata, čija je svrha osigurati interakciju tekućine i pare. Ova interakcija se događa kada para prodire kroz sloj tečnosti na pločama, ili tokom površinskog kontakta pare i tečnosti na ambalaži ili površini tečnosti koja teče dole kao tanak film.

Pakovane kolone se široko koriste. Njihova prednost je jednostavnost uređaja i niska cijena. Još jedna značajna prednost nabijenih stubova je njihov nizak hidraulički otpor. Nabijene kolone su neprikladne za rad pri niskoj gustini refluksa, karakteriziraju ih ograničeni intervali punjenja pare i tekućine. Za stabilan rad nabijene kolone potrebno je osigurati ravnomjernu raspodjelu tekućine po poprečnom presjeku pomoću prskalica. Osim toga, u nabijenim kolonama je teško odvođenje topline iz nabijenog sloja.

Diskovni stupci nisu našli ništa manje rasprostranjenu upotrebu u industriji. To su vertikalni stubovi za prijenos mase, po visini podijeljeni poprečnim kontaktnim uređajima za prijenos mase (tacnama). Uzlazni tok pare uzastopno curi kroz slojeve tečnosti na tacnama. U režimu mjehurića rade sito, poklopac, ventil, kao i neispravne posude. Za tacne prve tri vrste, mjehurićenje plina i kretanje tekućine nastaju u uvjetima poprečnog toka zbog njihovih elemenata (rupa, čepova, ventila) ravnomjerno raspoređenih na ploči tacne i prisutnosti uređaja za prelivanje. Na neispravnim tacnama ostvaruje se kontrastrujni fazni kontakt. Kolone sa ladicama odlikuju se visokom preciznošću odvajanja početne smjese, širokim rasponom opterećenja parom i tekućinom i visokom produktivnošću. Nedostaci ovih stupova su: visoka cijena zbog složenosti uređaja, kao i povećani hidraulički otpor.

Posude za sito imaju veliki poprečni presjek posude okupiran rupama, i, posljedično, visoku produktivnost pare, odlikuju se jednostavnošću proizvodnje, niskom potrošnjom metala. Nedostatak je visoka osjetljivost na tačnost instalacije. Mašine za sito se ne preporučuju za upotrebu sa kontaminiranim medijima, jer to može uzrokovati začepljenje rupa.

Posude s poklopcima pokazuju dobru efikasnost prijenosa mase, imaju značajan raspon opterećenja parom. Pare iz prethodne posude ulaze u parne mlaznice poklopca i mjehuriće kroz sloj tekućine u koji su kapice djelomično uronjene. Poklopci imaju rupe ili nazubljene proreze koji dijele paru u male mlaznice kako bi se povećala površina njenog kontakta s tekućinom. Ograničenje njihove upotrebe leži u visokoj cijeni zbog povećane potrošnje metala. Osim toga, posude s poklopcem imaju povećan hidraulički otpor i sklone su začepljenju.

Diskovi ventila pokazuju visoku efikasnost pri velikim intervalima opterećenja zbog mogućnosti samoregulacije. Ovisno o opterećenju, ventil se pomiče okomito, mijenjajući slobodnu površinu za prolaz pare, a maksimalni presjek je određen visinom uređaja koji ograničava podizanje. Ventili se izrađuju u obliku ploča okruglog ili pravokutnog presjeka sa gornjim ili donjim limiterom podizanja. Nedostatak diskova ventila je visok hidraulički otpor.

Pokvarene ploče su najjednostavnijeg dizajna i imaju nizak hidraulički otpor. Karakterizira ga odsustvo preljevnih uređaja. Ali ova vrsta posuda ima nisku efikasnost prijenosa mase, uzak raspon opterećenja parom i tekućinom.

Cjevaste filmske destilacijske kolone sastoje se od snopa vertikalnih cijevi, na čijoj unutrašnjoj površini tečnost teče u tankom filmu, u interakciji s parom koja se diže kroz cijevi. Prečnik korišćenih cevi je 5-20 mm. Učinak filmskog aparata se povećava sa smanjenjem promjera cijevi. Cjevaste stupove karakterizira jednostavnost proizvodnje, visoki koeficijenti prijenosa mase i vrlo niska hidraulička otpornost na kretanje pare. Višecevni i dugocevni stubovi sa veštačkim navodnjavanjem imaju znatno manje ukupne dimenzije i težinu od stubova sa tasama.

Sva postrojenja za destilaciju, bez obzira na tip i konstrukciju kolona, ​​dijele se na serijske i kontinuirane jedinice.

U destilacionim postrojenjima periodičnog rada, početna smjesa se sipa u destilacijske kocke, gdje se održava kontinuirano vrenje uz stvaranje para. Para ulazi u kolonu koja se navodnjava dijelom destilata. Drugi dio destilata iz refluks kondenzatora ili naknadnog hladnjaka, ohlađen na određenu temperaturu, ulazi u zbirku gotovog proizvoda. U šaržnim kolonama, rektifikacija se vrši sve dok tečnost u kocki ne dostigne željeni sastav. Zatim se zagrijavanje kocke prekida, ostatak se sipa u kolektor, a početna smjesa se ponovo ubacuje u kocku radi destilacije. Postrojenja za šaržnu destilaciju uspješno se koriste za odvajanje malih količina mješavina. Veliki nedostatak postrojenja za serijsku destilaciju je pogoršanje kvaliteta gotovog proizvoda (destilata) u toku procesa, kao i gubitak toplote tokom periodičnog istovara i punjenja kocke. Ovi nedostaci se otklanjaju kontinuiranim ispravljanjem.

Kontinuirani stupovi se sastoje od donjeg (ispušnog) dijela, u kojem se isparljiva komponenta uklanja iz tekućine koja teče prema dolje, i gornjeg (jačajućeg) dijela, čija je svrha obogaćivanje dižućih para isparljive komponente. Shema instalacije za kontinuirano ispravljanje razlikuje se od periodične po tome što se kolona napaja početnom mješavinom određenog sastava kontinuirano konstantnom brzinom; gotov proizvod konstantnog kvaliteta se takođe kontinuirano povlači.

Svrha projektnog proračuna destilacijske kolone za odvajanje binarne mješavine etil alkohol-dekan je određivanje prečnika kolone, broja kontaktnih uređaja u ojačavajućim i ispušnim dijelovima kolone, visine kolone, hidraulički otpor ploče i kolone u cjelini za date sastave početne smjese, brzinu protoka početne smjese i tlak u koloni.

3. Šema postrojenja za destilaciju

1 - tijelo stuba;

2- ploča;

3- tanjir za hranu;

4- grijač hrane;

5- kotao;

6- deflegmator;

7- kondenzator (frižider);

8- hidraulični zatvarač;

GF , GV , G R , G D, GW , - molarne brzine protoka sirovine, para koje dolaze sa vrha kolone, refluksa, destilata i ostatka.

XF , XD , XW - molarne frakcije NK u sirovini, destilatu i ostatku. [ 12, str. 279]

4. Predviđeni dio

4.1 Materijalni bilans

Neka su GD i GW masovni troškovi

destilat i PDV ostatak, kg/h

Jednačina materijalnog bilansa:

GD+ GW = GF - po tokovima;

GD D+ GW w = GF F - prema NK.

GF =9 t/h=9000 kg/h

Iz sistema jednadžbi materijalnog bilansa određujemo:

GW= 4348 kg/h; GD = 4652 kg/h.

Preračunajmo koncentracije iz masenih udjela u molske udjele:

M(S2N6O)NK = 46,07 kg/kmol, [2, str.541]

M(S10N22)VK = 142,29 kg/kmol, [7, str.637]

ishrana:

XF ==

destilat:

XD ==

PDV ostatak:

XW==

Tabela 1

Prema dijagramu sastav-kompozicija (x-y), koji smo izgradili prema podacima o faznoj ravnoteži odvojenog binarnog sistema nalazimo:

0,964? molni udio NC u pari u ravnoteži sa tečnošću za napajanje.

Izračunajte minimalni broj refluksa:

Rmin = (0,980-0,964) / (0,964-0,735) \u003d 0,016 / 0,23 = 0,0696

Broj operativnog refluksa:

R= 1,3 Rmin + 0,3;

R= 1,3 0,0696 + 0,3 = 0,390

Odredite broj namirnica:

F= (0,980-0,114) / (0,735-0,114) = 1,39

Napravimo jednadžbe radnih linija:

a) za gornji (ojačavajući) dio stuba:

y=0,281x + 0,705

b) za donji (iscrpni) dio kolone:

y=1,28x - 0,032

4.2 Određivanje brzine pare i prečnika stuba

Prosječna koncentracija tekućine:

a) vrh kolone

b) Dno kolone:

Prosječne koncentracije pare (prema jednadžbi radnih linija):

a) vrh kolone

b) Dno kolone:

Pronalazimo prosječne temperature pare i prema dijagramu temperatura-sastav, sastav (t-x, y, koji gradimo iz ravnotežnih podataka:

86 0S; = 146 0S.

Prosječne molarne mase pare:

a) vrh kolone

0,945 46,07+(1-0,945) 142,29=51,362 kg/kmol

b) dno kolone:

0,53 46,07+(1-0,53) 142,29=91,3 kg/kmol

Određujemo prosječnu gustinu pare:

Prosječna gustina pare u koloni:

Temperature refluksa i donje tekućine nalazimo prema dijagramu t-x, y na XD i XW:

79 0S; 88,50C.

a) gustina tečnog NC na 790C; =736,43 kg/m3;

b) gustina tečnog VC na 88,50C; =667,6 kg/m3

Prosječna gustina tečnosti u koloni:

702,0 kg/m3;

Maksimalna dozvoljena brzina pare u koloni može se odrediti formulom: .

Cmax koeficijent se izračunava po formuli:

Smax = gdje:

H - razmak između diskova = 0,3-0,4 m, uzmite H = 0,4 m;

q- linearna gustina navodnjavanja, odnosno odnos zapreminskog protoka tečnosti prema perimetru drena P (dužina drenažne šipke); q=q0= 10 - 25 m2/h, uzeti q=10 m2/h;

k1=1,15, k2=1 pri atmosferskim i povišenim pritiscima, k3=0,34 10-3.

Cmax == 0,0812

0,0812=1,436m/s.

Odredite molarnu masu destilata:

0,980 46,07+(1-0,980) 142,29=47,9 kg/kmol.

Prosječna temperatura pare u koloni:

Volumetrijski protok pare u koloni:

Izračunavamo prečnik stuba:

Biramo najbliži veći prečnik stuba D=1000 mm

Tada je stvarna brzina:

Odredite obim odvoda P:

P \u003d (0,7? 0,75) D. Prihvatamo P = 0,72 D = 0,72 m;

b=D/2

i koeficijent dinamičke viskoznosti tečne smjese µ na prosječnoj temperaturi u koloni:

=(0,857+0,411)/2=0,634;

0,634 log 0,394 + 0,366 log 0,420 = - 0,394; .

Definišemo djelo:

Nalazimo sa Sl. 7.4. prosječna efikasnost ploča

Dužina puta tečnosti na ploči m.

Prema sl. 7.5. nalazimo korekciju za dužinu puta, pošto<0,9 м, то =0

Izračunavamo broj pravih ploča u gornjem i donjem dijelu stupa:

5.56, prihvatiti 6;

5.56, prihvatiti 6.

Ukupan broj ploča u koloni:

Sa maržom od 15% -20% = 1,15 12 = 13,8;

Prihvatamo n = 14 ploča.

Visina pločastog dijela stuba:

\u003d (14-1) 0,4 \u003d 5,2 m.

Redni broj stvarne ploče za hranu:

1,15 6=6,9; prihvatiti 7.

1,15 6=6,9; prihvatiti 7. Broj tanjira za hranu n=7.

4.4 Hidraulički proračun stuba

4.4.1 Hidraulički otpor tacne jednak je zbiru gubitaka pritiska na suvom poslužavniku i u sloju tečnosti:

a) vrh kolone:

Gubitak pritiska na ploči koja se ne navodnjava

koeficijent otpora; za disk ventila s potpuno otvorenim ventilom \u003d 3,63;

brzina pare u bušotini, m/s;

gdje je udio slobodnog presjeka ploče,

1.744 kg/m3? prosječna gustina pare na vrhu kolone.

Gubitak glave u tečnom sloju:

visina odvodne šipke, m; približno prihvatiti 50-70 mm;

tečni rukavac iznad odvodne šipke;

Prosječna gustina tečnosti;

Zapreminski protok tečnosti u gornjem delu kolone, m3/h.

P=702,0 9,81(0,05+0,008)=399,4 Pa.

Određujemo otpor ploče za navodnjavanje:

652,1+399,4=1052Pa

b) dno kolone:

Otpornost na suvo posuđe:

Prosječna gustina pare na dnu kolone.

Prosječna molarna masa tečnosti na dnu kolone:

0,411 46,07+(1-0,411) 142,29=102,7 kg/kmol.

0,735 46,07+(1-0,735) 142,27=71,6 kg/kmol.

Zapreminski protok tečnosti u donjem delu kolone:

Podloga za tečnost iznad drenažne šipke:

Otpor sloja tečnosti na ploči:

702,0 9,81 (0,05+0,031)=557,8 Pa.

Otpornost ploče za navodnjavanje:

951,6+557,8=1509,4 Pa.

Ukupan otpor svih ploča:

6 1052 + 6 1509,4 = 15368,5 Pa.

4.4.2 Provjera funkcije ploča

Izvodi se prema vrijednosti uvlačenja tekućine između ladica ili prema propusnosti uređaja za prelivanje.

Ploča radi stabilno na:

Visina sloja pjenaste tekućine u preljevnom džepu, m;

y - polazak padajućeg mlaza, m;

b - maksimalna širina preljevnog džepa (strelica segmenta);

Visina sloja nepjenaste tečnosti u silaznom vodu, m;

Relativna gustina pjenaste tečnosti;

za slabo i srednje pjene tečnosti,

prihvatiti: .

Visina sloja lake tečnosti:

otpornost na posude,

Gradijent nivoa tečnosti na ploči, m

Za ladice ventila možete uzeti \u003d 0,005-0,010 m.

Otpor na kretanje tečnosti u prelivu

Brzina fluida u minimalnom dijelu preljevnog džepa.

prigušnica za odvajanje mešavine kolone

za srednje i slabo pene tečnosti prihvatamo: .

brzina kojom se dižu mjehurići u obliku gljive.

prosječni koeficijent površinskog napona tekućine pri prosječnoj temperaturi u koloni:

(79+88,5)/2=83,75 0C.

Koeficijent površinskog napona: pri temperaturi u stubu tav=83,75 0S (nk)=16,05 10-3 N/m;

(vc)=17,16 10-3 H/m,

Tada =0,448 16,05 10-3+(1-0,448) 17,16 10-3=0,0167 H/m.

Brzina rasta mjehurića u obliku gljive:

Brzina tekućine u minimalnom dijelu preljevnog džepa:

Otpornost na kretanje tečnosti u prelivu:

1,6 702,0 0,1162 = 15,1 Pa.

Visina sloja lake tečnosti:

Jet departure

Uslov /B/ je ispunjen:

0,446 < 0,40+0,05 ;

Uslov /S/ je ispunjen:

0,054 < 0,153

Radna brzina pare u otvoru posude ne smije biti manja od minimalne brzine pare u otvoru tacne, čime se osigurava da ladica ventila ne pokvari:

14,36 > 3,371;

>?uslov je zadovoljen.

4.5 Toplotni proračun instalacije

4.5.1 Potrošnja toplote koju para daje vodi tokom kondenzacije u deflegmatoru:

toplota kondenzacije pare J/kg;

4.5.2 Potrošnja toplote koju prima donja tečnost od grejne pare u kotlu:

Na 79 0S;

Na 88,5 0S;

Na 80,1 0S.

Sve vrijednosti toplotnih kapaciteta nalazimo iz referentnih knjiga:

Na 79 0C: C = 3226,3

C \u003d 2424.3 [8, str. 281]

0,93 3226,3+(1- 0,93) 2424,3=3170.

Na 88,5 0C: C = 3435,8

C =2501.1 [8, str.281]

0,04 3435,8+(1 - 0,04) 2501,1 = 2538,5 .

Na 80,10C: C = 3268,2

C = 2428,1

1,03 = 1524802

4.5.3 Potrošnja topline u parnom grijaču

Na 0S: = 2891,1

2290,3

0,50 2891,1+(1 - 0,50) 2290,3=2590,7 .

4.5.4 Potrošnja toplote koju destilat daje vodi u frižideru

Na 0S: = 2933

2306,3 .

0,93 2933+(1 - 0,93) 2306,3 = 2889.

4.5.5 Potrošnja toplote koju voda dobije od ostatka destilacije u frižideru

Na 0C: \u003d 3008,42

2339 .

0,04 3008,42+(1 - 0,04) 2339 = 2365,8

4.5.6 Potrošnja pare za grijanje sa pritiskom =4 atm i stepenom suhoće x=95%

a) u kotlu:

specifična masena toplota kondenzacije grejne pare pri pritisku od 4 at.,

b) u grijaču hrane:

Ukupna para 0,96 kg/s ili 3,447 t/h.

Potrošnja rashladne vode kada se zagrije za 20 0C

a) u deflegmatoru:

Toplotni kapacitet vode na 20 0C

b) u frižideru za destilate:

c) u frižideru sa bačvastim ostacima:

Ukupna voda 21,936 kg/s ili 78,97 t/h.

4.6 Određivanje prečnika mlaznice

Spajanje cijevne armature na aparate, kao i tehnoloških cjevovoda za dovod i ispuštanje različitih tekućih i plinovitih proizvoda, vrši se pomoću fitinga ili vodovodnih cijevi, koje mogu biti odvojive i jednodijelne. U skladu sa uslovima održavanja, češće se koriste različiti priključci (prirubnički priključci).

Čelični prirubnički spojevi su standardizirani i predstavljaju cijevi izrađene od cijevi sa prirubnicama zavarenim na njih ili kovane istovremeno sa prirubnicama. Ovisno o debljini stijenke, razvodne cijevi fitinga su tankih i debelih stijenki, što je uzrokovano potrebom da se rupa u zidu aparata ojača razvodnom cijevi različite debljine stijenke.

Prečnici fitinga određuju se zapreminskim protokom tečnosti Q ili pare i njihovom preporučenom brzinom w.

Snaga se dovodi u kolonu pomoću pumpe (prisilno kretanje :), uzimamo 1,5 m / s. Flegm, donja tekućina i donji ostatak teče gravitacijom (), uzimamo 0,3 m / s. Za pare uzimamo 30 m / s.

4.6.1 Prečnik mlaznice za ulazak u dovodnu kolonu:

Na dovodnoj temperaturi = 80,1 0S, nalazimo iz referentnih knjiga

Gustoća snage:

0,00138 m?/kg

720.693 kg/m?.

Volumetrijska potrošnja energije:

m/s - brzina tečnosti tokom ubrizgavanja.

d = = = 0,0513 m ili d=51,3 mm

4.6.2 Prečnik refluksne mlaznice

Maseni protok refluksa

Određujemo gustinu NC na gornjoj temperaturi od 79 0C: .

Volumenski protok refluksa:

0,00068 m?/s

m/s - brzina protoka sluzi (gravitacija).

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,049 m ili d=49 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.3 Prečnik izlaza pare iz kolone

Maseni protok para:

Gustina pare:

1.595 kg/m?

Volumenski protok pare:

1.126 m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,1994 m ili d=199,4 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.4 Prečnik mlaznice za izlaz donje tečnosti iz kolone

U prvoj aproksimaciji, molarne brzine protoka pare i tečnosti se ne menjaju po visini kolone (osim napojne ploče, pošto u nju ulazi početna smeša), budući da se tokom kondenzacije jednog mola VC iz pare, jedan mol NC ispari iz tečnosti. Ako su molarne mase NC i VC bliske, tada se maseni protok ne mijenja duž visine kolone. Inače, maseni protok tečnosti na dozirnoj posudi može biti veoma različit od brzine protoka tečnosti na dnu.

Prosječna molarna masa hrane:

= + (1-) = 0,735 46,07+ (1-0,735) 142,29=71,664 kg/kmol

Molarna potrošnja hrane:

0,035 kmol/s

Molarna potrošnja refluksa:

0,0109 kmol/s

Molarni protok donje tečnosti:

0,035+0,0109=0,0459 kmol/s

Maseni protok kubične tečnosti:

0,0459 142,29 \u003d 6,531 kg / s Gustoća donje tekućine približno je jednaka:

88,50C.

Volumetrijski protok donje tekućine:

0,0098 m?/s

m / s - tečnost dna teče gravitacijom.

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,198 m ili d=198 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.5 Prečnik izlazne mlaznice ostatka

Volumetrijska potrošnja ostatka PDV-a:

94,80C.

0,0018 m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,085 m ili d=85 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.6 Prečnik armature za uvođenje mešavine para-tečnost u kocku stuba

Maseni protok smjese para-tečnost

6,531- = 5,323 kg/s

Gustina pare:

Apsolutni pritisak u kocki stuba

barometarski pritisak;

P je ukupni hidraulički otpor svih ploča; ?R = 15368,5 Pa;

Normalan pritisak, = 1 atm;

101325 + 15368,5 = 116693,5 Pa.

5.525 kg/m?

Pretpostavljamo da, u granici, cijela tečna faza isparava u kotlu.

Volumetrijski protok smjese para-tečnost (u granicama):

0,963m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,202 m ili d=202 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.7 Prečnik priključka dovodnog grijača

Gustina pare pri apsolutnom pritisku od 4 atm. = 2,12 kg/m?.

Volumen protoka pare:

0,098 m?/s

40 m/s - brzina pare.

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,056 m ili d=56 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.8 Prečnik priključka kotla

Volumen protoka pare:

0,354 m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,106m ili d=106 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.9 Prečnik mlaznice deflegmatora

Prihvatamo gustinu vode = 1000 kg/m?

Zapreminski protok vode:

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,121m ili d=121 mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.10 Prečnik priključka hladnjaka destilata

0,002406 m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,045m ili d=45mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

4.6.11 Prečnik okova za donji hladnjak

0,00217 m?/s

Prečnik mlaznice:

d = = = 0,043m ili d=43mm

Standardni prečnik fitinga biramo prema tabeli 10.2

5. Izbor standardnih dijelova

5.1 Fitingi

Spajanje cijevne armature na aparat, kao i tehnoloških cjevovoda za dovod i ispuštanje različitih tekućih ili plinovitih proizvoda, vrši se pomoću fitinga ili dovodnih cijevi, koje mogu biti odvojive i jednodijelne. Prema uvjetima održavanja, češće se koriste odvojivi priključci (prirubnički priključci).

Čelični prirubnički spojevi su standardizirani i predstavljaju cijevi izrađene od cijevi sa prirubnicama zavarenim na njih ili kovane istovremeno sa prirubnicama. Ovisno o debljini stijenke, razvodne cijevi fitinga su tankih i debelih stijenki, što je uzrokovano potrebom da se rupa u zidu aparata ojača razvodnom cijevi različite debljine stijenke.

Dizajn standardnih čeličnih zavarenih prirubničkih nazuvica: sa zavarenom ravnom prirubnicom i otvorom tankog zida

Glavne dimenzije razvodnih cijevi, standardne čelične prirubničke, tankozidne armature na.

Ime
Ulazna snaga
Ulaz sluzi
Uklanjanje pare iz kolone
Donji izlaz tečnosti
Prinos PDV ostatka
Ulaz pare u kotao
Ulaz vode u deflegmator

5.2 Podrška mašine

Ugradnja hemijskih aparata na temelje ili posebno noseće konstrukcije izvodi se uglavnom uz pomoć nosača. Samo uređaji sa ravnim dnom se postavljaju direktno na temelje.

U zavisnosti od radnog položaja aparata razlikuju se nosači za vertikalne aparate i nosači za horizontalne aparate. Vertikalni uređaji se obično ugrađuju ili na police kada se postavljaju ispod u prostoriji, ili na viseće šape kada se aparati postavljaju između stropova u prostoriji ili na posebne čelične konstrukcije.

Dizajn standardnih cilindričnih nosača za čelične zavarene stubove sa vanjskim vijčanim stupovima.

Nosač odabiremo prema promjeru.

Glavne dimenzije cilindričnih nosača za stubne aparate

5.3 Prirubnice

U hemijskim aparatima, za odvojivo spajanje čeličnih kućišta i pojedinačnih delova, prirubnički spojevi su pretežno okruglog oblika. Na prirubnicama se na aparat pričvršćuju cijevi, fitinzi itd. Prirubnički spojevi moraju biti čvrsti, čvrsti, čvrsti, dostupni za montažu, demontažu i popravku. Prirubnički priključci su standardizirani za cijevi i cijevne spojnice i posebno za uređaje.

Izrada standardnih čeličnih ravnih prirubnica za cijevi i cijevne spojnice

Dizajn standardnih čeličnih ravnih prirubnica za zavarivanje sa glatkom zaptivnom površinom

Prirubnice za cijevi i cijevne spojeve čelične ravno zavarene sa veznom izbočinom na.

Ime
Ulazna snaga
Ulaz sluzi
Uklanjanje pare iz kolone
Donji izlaz tečnosti
Prinos PDV ostatka
Unošenje mešavine para-tečnost u kocku kolone
Ulaz pare u dovodni grijač
Ulaz pare u kotao
Ulaz vode u deflegmator
Ulaz vode u hladnjak destilata
Ulaz vode u donji hladnjak ostataka

Prirubnice za uređaje čelične ravno zavarene na.

Dno je jedan od glavnih elemenata hemijskih aparata. Cilindrični potpuno zavareni trupovi i horizontalnih i vertikalnih aparata ograničeni su s obje strane dnom. Oblici dna su eliptični, poluloptasti, u obliku sfernog segmenta, konusni i cilindrični. Najčešći oblik je eliptični. Izrađuju se vrućim štancanjem od ravnih okruglih zareza, koji se sastoje od jednog ili više dijelova, međusobno zavarenih.

Dizajn eliptičnog dna (sl. 7.1, a)

Prečnik aparata D=1000 mm.

Dimenzije eliptičnog dna sa prirubnicom sa unutrašnjim prečnikom osnove

6. Sigurnosne mjere i opšte informacije o komponentama smjese

Proizvodna oprema. Opšti sigurnosni zahtjevi.

1. Građevinski materijali proizvodne opreme ne bi trebalo da imaju opasan i štetan uticaj na ljudski organizam u svim navedenim režimima rada i predviđenim uslovima rada, kao i da stvaraju situacije opasnosti od požara i eksplozije.

2. Dizajn proizvodne opreme mora isključiti, u svim predviđenim načinima rada, opterećenja na dijelove i montažne jedinice koja mogu uzrokovati oštećenja koja predstavljaju opasnost za radnike.

3. Dizajn proizvodne opreme i njenih pojedinačnih delova mora isključiti mogućnost njihovog pada, prevrtanja i spontanog pomeranja.

4. Dijelovi proizvodne opreme (uključujući cjevovode hidrauličkih, parnih, pneumatskih sistema, sigurnosne ventile, kablove itd.), čija mehanička oštećenja mogu uzrokovati opasnost, moraju biti zaštićeni štitnicima ili smješteni tako da se spriječi slučajna oštećenja radnika ili alata za održavanje.

5. Proizvodna oprema mora biti otporna na vatru i eksploziju pod predviđenim radnim uslovima.

6. Projektovanje proizvodne opreme na električnu energiju mora da sadrži uređaje (sredstva) za obezbjeđivanje električne sigurnosti: ograđivanje, uzemljenje, uzemljenje, izolaciju dijelova pod naponom.

7. Dizajn proizvodne opreme mora isključiti opasnost od prskanja vrućih materijala i supstanci koje se obrađuju i (ili) koriste tokom rada.

8. Sistem upravljanja mora osigurati njegov pouzdan i siguran rad u svim predviđenim režimima rada proizvodne opreme i pod svim vanjskim utjecajima predviđenim uslovima rada. Sistem upravljanja mora isključiti stvaranje opasnih situacija zbog kršenja radnog (radnog) redoslijeda kontrolnih radnji.

Tokom rada kolone za destilaciju, moraju se poštovati sljedeća sigurnosna pravila:

1. Prije puštanja u rad, kolona za destilaciju mora biti pregledana, podvrgnuta testu čvrstoće pod pritiskom; provjerena je upotrebljivost i spremnost za rad svih pripadajućih aparata i cjevovoda, ispravnost instrumentacije, regulatora temperature i tlaka u koloni, mjerača nivoa tekućine u donjem dijelu kolone, prijemnika ispravljenih proizvoda i rezervoara za ostatke.

2. Puštanje u rad pogona za destilaciju mora se izvršiti striktno u propisanom redosledu, koji mora biti naznačen u tehnološkim uputstvima.

3. U toku rada destilacionih kolona potrebno je kontinuirano pratiti procesne parametre i ispravnost opreme.

4. Zimi, na otvorenim pogonima, najmanje jednom u smjeni, potrebno je provjeriti stanje stubova, produktovoda, vodovoda, drenažnih grana na parovodima i aparatima, odvodnih vodova i dr. U tom periodu treba osigurati kontinuirano kretanje tekućine u komunikacijama (posebno s vodom) kako bi se spriječilo njihovo pucanje. Odvodni i drenažni vodovi, kao i najopasniji prostori za dovod vode, lužine i drugih ledenih tečnosti, moraju biti izolovani.

5. Potrebno je osigurati da se oštećena područja toplotne izolacije destilacionih stubova i njihovih nosača blagovremeno popravljaju. Toplotna izolacija mora biti čista, u dobrom stanju i projektovana tako da se u slučaju curenja ne mogu stvarati skriveni tokovi tekućine kroz tijelo.

6. Ukoliko se otkriju curenja u kolonama za destilaciju, izmjenjivačima topline i drugim uređajima, potrebno je dopremiti vodenu paru ili dušik do mjesta prolaza kako bi se spriječilo moguće paljenje ili stvaranje mješavine eksplozivnih koncentracija.

8. U radionicama i na otvorenim postrojenjima za destilaciju i apsorpciju potrebno je provjeriti dostupnost primarne opreme za gašenje požara i ispravnost postojećih stacionarnih ili polustacionarnih sistema za gašenje požara.

Komponente originalne smjese.

Dekan je bezbojna, zapaljiva tečnost sa blagim mirisom na benzin. Dekan je nerastvorljiv u vodi, slabo rastvorljiv u etanolu i lako rastvorljiv u nepolarnim rastvaračima. Tačka paljenja 47°S, temperatura samopaljenja 208°S.

Dekan spada u klasu zasićenih ugljovodonika. Hemijski najinertniji među organskim jedinjenjima, zasićeni ugljovodonici su ujedno i najjači lijekovi. U praksi je djelovanje zasićenih ugljovodonika oslabljeno njihovom zanemarljivom topljivošću u vodi i krvi, zbog čega su visoke koncentracije u zraku neophodne za stvaranje opasnih koncentracija u krvi. Toksično dejstvo: ima narkotično dejstvo zbog visoke lipofilnosti.

MPC dekanskih para u vazduhu radnog prostora je 300 mg/m?. U uslovima akutnog izlaganja može se uočiti omamljivanje, glavobolja, mučnina, povraćanje, usporavanje pulsa. U slučaju trovanja zvati

hitna medicinska pomoć. Uklonite žrtvu iz zone infekcije na svježi zrak, osigurajte mir.

Individualna zaštita. Pogodno za niske koncentracije

filterska industrijska gas maska ​​marke A. Pri vrlo visokim koncentracijama - izolaciona creva gas maske sa prinudnim dovodom vazduha. U slučaju dužeg kontakta - zaštita kože: rukavice,

kecelje sa nepropusnim premazom; maske se moraju koristiti za zaštitu očiju. Mere prevencije. Zaptivanje opreme i komunikacija, propisna ventilacija prostorija. Obavezni zdravstveni pregledi zaposlenih jednom u 12 mjeseci u toku rada vezanog za ispuštanje dekana i drugih zasićenih ugljovodonika.

Etil alkohol (etanol, metilkarbinol) je zapaljiva, bezbojna tečnost karakterističnog mirisa, koja se može mešati u bilo kom odnosu sa vodom i mnogim organskim rastvaračima. Tačka paljenja 13°C, temperatura paljenja 365°C.

Etanol se koristi za sintezu mnogih organskih jedinjenja, za proizvodnju SC po metodi Lebedev, u alkoholno-vodnoj i pivarskoj industriji, kao rastvarač za lakove, za ekstrakciju itd.

MPC para etil alkohola u vazduhu radnog prostora je 1000 mg/m?. Opća priroda djelovanja: lijek koji prvo izaziva ekscitaciju, a zatim paralizu centralnog nervnog sistema. U ljudskom tijelu etanol se pretvara u acetaldehid i octenu kiselinu, što dovodi do toksičnog oštećenja svih organa i tkiva. Uz produženo izlaganje visokim dozama, može izazvati teška organska oboljenja nervnog sistema, jetre, kardiovaskularnog sistema i probavnog trakta. . Akutno trovanje parama etil alkohola na radu (bez gutanja) je praktično malo vjerovatno, čak i ako se uzme u obzir da sav udahnuti alkohol ostaje u tijelu. Slučajevi hroničnog trovanja parama etilnog alkohola nisu poznati.

Etanol u svom čistom obliku uzrokuje suhu kožu kod radnika, a povremeno i stvaranje pukotina.

Znakovi trovanja: emocionalna nestabilnost, poremećena koordinacija pokreta, crvenilo kože lica, mučnina i povraćanje, depresija disanja i poremećaj svijesti (u težim slučajevima).

U slučaju trovanja etil alkoholom potrebno je pozvati hitnu pomoć. Ako je žrtva pri svijesti, ali ima jaku slabost, letargiju, pospanost, tada mu prije dolaska liječnika možete dati pomirisati vate navlaženu amonijakom i isprati želudac. Za ispiranje želuca potrebno je popiti 1-1,5 litara vode sa dodatkom sode bikarbone (1 kašičica sode na 1 litar vode), nakon čega treba izazvati gag refleks. Postupak možete ponoviti nekoliko puta. Zatim žrtvu treba zagrijati, jer alkohol dovodi do širenja površinskih žila kože, a to doprinosi brzom hlađenju tijela. Preporučuje se da popije jak čaj ili kafu. U prisustvu tabletiranog aktivnog uglja, žrtvi možete dati do 20 tableta.

Individualna zaštita. Temeljna zaštita disajnih organa. Upotreba filterske industrijske gas maske marke A. Zaštita kože (kombinezon, zaštitne rukavice) i očiju (maske, zaštitne naočale).

Mere prevencije: zaptivanje opreme i komunikacija, nedostupnost etilnog alkohola, rad na objašnjavanju, propisno provetravanje prostorija.

Mere zaštite od požara. Komponente početne smeše (dekan, etil alkohol) su zapaljive tečnosti. Rezervoari, procesna oprema, cjevovodi i uređaji za punjenje i drenažu povezani sa prijemom, skladištenjem i kretanjem etil alkohola, moraju biti zaštićeni od statičkog elektriciteta. Električna oprema mora biti otporna na eksploziju. Sredstva za gašenje požara: pijesak, azbestni pokrivač, aparati za gašenje požara ugljičnim dioksidom. .

7. Spisak korišćene literature

1. Kogan V.E., Fridman V.M., Kafarov V.V. Ravnoteža između tečnosti i pare. Imenik. Book. 1-2. M.; L.: Nauka, 1966. -786 str.

2. Pavlov K.F., Romankov P.G., Noskov A.A. Primjeri i zadaci za kurs PAKhT. L.: Hemija, 1987-.576 str.

3. Ramm V.M. apsorpcija gasa. M.: Hemija, 1976.-655 str.

4. Proračun glavnih procesa i aparata prerade nafte / Ed. Sudakov. Imenik. M.: Hemija, 1979.-568 str.

5. Osnovni procesi i aparati hemijske tehnologije / Ed. Yu.I. Dytnersky. Vodič za dizajn. M.: Hemija, 1991-496s.

6. Aleksandrov I.A. Destilacioni i apsorpcioni aparati. M.: Hemija, 1978.-280 str.

7. Priručnik hemičara. Tom II Osnovna svojstva neorganskih i organskih jedinjenja. L., M.: Hemija, 1964.-1168 str.

8. Vargaftik N.B. Priručnik o termofizičkim svojstvima gasova i tečnosti. Moskva: Nauka, 1972-720.

9. Tipični kolonski aparat: vodič, Kazanj, 1982.-20 str.

10. Uryadov V.G., Aristov N.V., Kurdyukov A.I. Odnos "struktura-svojstvo". dio IV. Topološki pristup opisu površinskog napona organskih jedinjenja., 2002.-77 str.

11. Lashchinsky A.A. Projektovanje zavarenih hemijskih aparata. Imenik. L.: Mašinostroenie, 1981.-382 str.

12. Skoblo A.I., Tregubova I.A., Molokanov Yu.K. Procesi i uređaji prerade nafte i petrohemijske industrije M.: Hemija, 1982.-584.

13. Štetne materije u industriji. Imenik. T I Organske supstance / Ed. N.V. Lazarev. L.: Hemija, 1976-538s.

14. Lashchinsky A.A., Tolchinsky A.R. Osnove projektovanja i proračuna hemijske opreme. Imenik. L.: Mašinostroenie, 1970-752.

15. VNE 5-79 PPBO - 103 -79 Pravila zaštite od požara za rad preduzeća hemijske industrije, 322 str.

16. Priručnik petrohemičara, tom 1. / Ed. Ogorodnikova S.K. M.: 1978 - 496 str.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Određivanje brzine pare i prečnika stuba, broja ploča i visine stuba. Hidraulički proračun ploča. Toplotni proračun stuba. Izbor dizajna izmjenjivača topline. Određivanje koeficijenta prijenosa topline za vodu. Proračun hladnjaka za destilat.

seminarski rad, dodan 07.01.2016


Proračun destilacijske kolone kontinuiranog rada za odvajanje binarne mješavine aceton-voda. Materijalni bilans stuba. Brzina pare i prečnik stuba. Hidraulički proračun tacni, određivanje njihovog broja i visine stuba. Toplotni proračun instalacije.

seminarski rad, dodan 02.05.2011


Rektifikacija kao metoda odvajanja tečnih smjesa u industriji. Određivanje dimenzija stuba. Hidraulički proračun ploča i pritiska u kocki. Proračun pumpe, grejača sirovine, deflegmatora i bojlera. Toplotna i materijalna ravnoteža stuba.

seminarski rad, dodan 07.02.2015


Materijalni balans kolone i radni omjer refluksa. Prosječni maseni protok tekućine za vrh i dno kolone. Volumetrijski protok pare i tečnosti. Hidraulički proračun destilacijske kolone. Toplotni proračun instalacije i okova.

seminarski rad, dodan 04.05.2015


Karakteristike procesa rektifikacije. Tehnološka shema destilacijske jedinice za odvajanje smjese heksan-toluen. Materijalni bilans stuba. Hidraulički proračun ploča. Određivanje broja ploča i visine stuba. Toplotni proračun instalacije.

seminarski rad, dodan 17.12.2014


Periodična rektifikacija binarnih mješavina. Postrojenja za kontinuiranu destilaciju za odvajanje binarnih smjesa. Proračun hladnjaka ostatka PDV-a, visina plinsko-tečnog sloja tekućine. Određivanje brzine pare i prečnika stuba.

seminarski rad, dodan 20.08.2011


Određivanje brzine pare i proračun prečnika destilacione kolone. Konstrukcija krivulja izobare pare i tečnosti, zavisnost dijagrama zasićenih para od temperature, konstrukcija izobare. Proračun kondenzatora-hladnjača, prečnika armature i kotla.

seminarski rad, dodan 25.09.2015


Kolona za kontinualnu destilaciju sa sitama, proračun materijalnog bilansa. Destilat, ostatak destilacije i molarna brzina dodavanja. Hidraulički proračun ploča. Broj ploča i visina stuba. Dužina puta tečnosti na ploči.

kontrolni rad, dodano 15.03.2009


Tehnološke osnove procesa rektifikacije, njegove faze i principi. Određivanje minimalnog broja ploča, omjera refluksa i promjera kolone. Toplotni i konstruktivno-mehanički proračun instalacije. Proračun toplinske izolacije. Automatizacija procesa.

seminarski rad, dodan 16.12.2015


Materijalni bilans procesa rektifikacije. Proračun omjera refluksa, brzine pare i prečnika kolone. Termički proračun destilacijske kolone. Proračun opreme: bojler, deflegmator, frižideri, grijalica. Proračun prečnika cjevovoda.

Izračunajmo prečnike glavnih armatura kroz koje prolaze tokovi materijala poznatih veličina, i to: početna armatura za dovod smeše, armatura za izlaz pare iz kolone, donja armatura za ispuštanje ostataka.

Bez obzira na svrhu armature, njen prečnik se izračunava iz jednačine protoka:

gdje je V zapreminski protok medija kroz spojnicu, m 3 / s; - brzina medija u prigušnici, m/s;

Ulaz za mešavinu hrane

Uzimajući XF =1,5m/s, dobijamo:

Brzina kretanja mješavine hranjivih tvari u okovu:

Refluks izlaz:

Prihvati XR =1.0m/s,

Standardna veličina cijevi za proizvodnju fitinga prema GOST 9941-62, 70x3 (unutarnji promjer d int = 70-3 2 = 64 mm).

Brzina kretanja sluzi u armaturi:

Odvodni priključak za ostatke:

gustina vode.

Prihvati XW =0,5m/s,

Standardna veličina cijevi za proizvodnju fitinga prema GOST 9941-62, 95x4 (unutarnji prečnik d int = 95-4 2 = 87 mm = 0,087 m)

Brzina kretanja donjeg ostatka u prigušnici:

Priključak za izlaz pare iz stuba:

Određujemo prosječnu gustinu pare za gornji i donji dio stuba:

Prihvatamo y = 25 m / s.

Biramo čelični elektrozavareni uzdužni GOST10704-81 630x16, čiji je unutrašnji promjer jednak d ext = 630-16 2 = 598 mm. Dakle, brzina pare u prigušnici je:

Za sve mlaznice biramo standardne prirubnice tipa 1. Za mlaznicu za dovod početne smeše i refluksa biramo prirubnicu (GOST 1235-54) sa glavnim dimenzijama d in = 72 mm, D 1 = 130 mm, D = 160 mm, b = 11mm, D 2 = 110mm, h=3mm, d=12mm, n=8kom. Prirubnica okova PDV ostatka d in = 97mm, D 1 = 160mm, D=195mm, b=22mm, D 2 =138mm, h=4mm, d=16mm, n=8kom. Prirubnica za izlaz para iz stuba d in = 634mm, D 1 = 740mm, D=770mm, b=11mm, d=24mm, n=20kom, (GOST 1255-54). Materijal za brtvljenje je prihvaćen paronit marke PON (GOST481-80).

Hidraulički proračun

Svrha hidrauličkog proračuna je da se odredi vrednost otpora različitih sekcija cevovoda i izmenjivača toplote i da se izabere pumpa koja obezbeđuje zadati protok i izračunatu visinu pri pumpanju etanola.

Postoje dvije vrste otpora (gubitak pritiska): otpor trenja (po dužini) h 1 i lokalni otpor h ms.

Za izračunavanje gubitka glave po dužini koristi se Darcy-Weisbach formula.

gdje je l hidraulički koeficijent trenja;

l je dužina cjevovoda ili puta kroz koji teče rashladno sredstvo, m;

d - prečnik cjevovoda, m;

Koeficijent brzine glave, m

Za izračunavanje gubitka glave u lokalnim otporima, koristi se Weisbachova formula:

gdje je o koeficijent lokalnog otpora;

Brzinski pritisak iza lokalnog otpora, m