Za izračun materialne bilance je potrebno preklopiti z molskih deležev na masne deleže:

kjer x W , x F , x P - molske koncentracije komponente z nizkim vreliščem v DDV ostanku, krmi oziroma destilatu; M - molekulske mase.

1. Materialna bilanca kolone.

Izračun materialnih tokov v stolpcu se izvede na podlagi enačb materialne bilance. Enačbe materialne bilance stolpca:

F je poraba začetne mešanice 5 kg/s;

W je poraba destilacijskega ostanka kg/s;

P – poraba destilata kg/s;

x F koncentracija hlapne komponente v začetni mešanici;

x W koncentracija hlapne komponente v DDV ostanku;

x P koncentracija hlapne komponente v destilatu;

Z rešitvijo sistema teh enačb ugotovimo porabo destilatnega ostanka in destilata:

1. Izračun najmanjšega refluksnega razmerja

Z diagramom X–Y določimo sestavo pare, ki je v ravnovesju s sestavo tekočine v začetni mešanici:

Izračunamo R min po formuli:

1. Izračun pogojno optimalnega refluksnega števila

Obremenitve destilacijske kolone za paro in tekočino (in glavne geometrijske dimenzije) so določene z delovnim refluksnim razmerjem, pogojno optimalno refluksno razmerje bomo našli na podlagi najmanjše prostornine destilacijske kolone z najmanjšo vrednostjo produkta N  (R + 1), tako da narišemo N (R + 1 ) od R.

Za to:

Ordinato postavimo na vrh

Delovne črte gradimo na diagramu X-Y, ki ustreza izbranim. Na vrh narišite korake med delovno in ravnovesno črto. Upoštevamo teoretične korake in povzemamo rezultate izračunov v tabeli:

D nato izrišemo odvisnost N(R + 1) od R iz katere določimo pogojno optimalno refluksno število: R opt = 2,76

Izračun na računalniku je dal refluksno število R opt = 2,742, ki ga bomo uporabili pri nadaljnjih izračunih, ker računalniški izračun je natančnejši.

1. Izračun molske mase tekočine v zgornjem in spodnjem delu kolone.

Molska masa začetne mešanice:

Molska masa destilata:

1. Izračun hitrosti pare in premera kolone

Premer kolone se določi iz enačbe toka:

G je masni pretok pare v stolpcu, kg/s;

d je premer stebra, m;

 – hitrost pare v odseku kolone, m/s;

 y – parna gostota, kg/m 3 .

Lastnosti hlapov v zgornjem in spodnjem delu kolone bodo različne; da bi upoštevali to dejstvo, bo izveden izračun lastnosti tekočine in hlapov ter glavnih geometrijskih dimenzij kolone ločeno za oba dela stolpca.

Povprečni masni pretok tekočine v zgornjem in spodnjem delu kolone:

Povprečna molska sestava pare v zgornjem in spodnjem delu kolone:

Povprečne molske mase pare v zgornjem in spodnjem delu kolone:

Povprečni masni tokovi pare v zgornjem in spodnjem delu kolone:

Hitrost pare v območju stabilnega delovanja sitastih pladnjev destilacijske kolone je mogoče določiti iz enačbe:

Izračun hitrosti pare v zgornjem in spodnjem delu kolone:

Parna gostota:

Gostote tekočin:

Hitrost pare:

Iz enačbe toka določimo premer zgornjega in spodnjega dela stebra:

V skladu z veljavnimi standardi izberemo standardni premer stebra: d in = 1,8 m.

Preračunajmo hitrost v zgornjem in spodnjem delu stebra na realni premer:

Tehnične značilnosti sitaste plošče tipa TR (OST 26-666–72)

Hitrost pare v delovnem delu plošče:

Skoraj vsak ljubitelj domačega alkohola prej ali slej razmišlja o nakupu ali izdelavi destilacijske kolone (RK) - naprave za pridobivanje čistega alkohola. Začeti morate s celovitim izračunom osnovnih parametrov: moč, višina, premer predala, prostornina kocke itd. Te informacije bodo koristne tako za tiste, ki želijo vse elemente izdelati z lastnimi rokami, kot za tiste, ki bodo kupili že pripravljen destilacijski stolpec (pomagal vam bo pri izbiri in preveril prodajalca). Ne da bi vplivali na konstrukcijske značilnosti posameznih vozlišč, bomo upoštevali splošna načela za izgradnjo uravnoteženega sistema za popravljanje doma.

Shema delovanja stolpca

Značilnosti cevi (tsargi) in šob

Material. Cev v veliki meri določa parametre destilacijske kolone in zahteve za vse enote aparata. Material za izdelavo stranice je krom-nikelj nerjavno jeklo - "živilsko" nerjaveče jeklo.

Zaradi kemične nevtralnosti nerjaveče jeklo za živila ne vpliva na sestavo izdelka, ki je zahtevana. Surova sladkorna drozga ali destilacijski odpadki (»glave« in »repi«) se destilirajo v alkohol, zato je glavni cilj rektifikacije čim večje čiščenje izhoda iz nečistoč in ne spreminjanje organoleptičnih lastnosti alkohola v eno ali drugo smer. . Uporaba bakra v klasičnih destilacijskih kolonah je neprimerna, saj ta material nekoliko spremeni kemično sestavo pijače in je primeren za proizvodnjo destilatorja (navadna mesečna destilacija) ali pivske kolone (poseben primer rektifikacije).

Razstavljena stebrna cev s šobo, nameščeno v enem od predalov

Debelina. Stranica predala je izdelana iz cevi iz nerjavečega jekla z debelino stene 1-1,5 mm. Debelejša stena ni potrebna, saj bo to povečalo stroške in težo konstrukcije, ne da bi pri tem pridobile kakršne koli prednosti.

Možnosti šob. Ni pravilno govoriti o značilnostih kolone brez sklicevanja na embalažo. Pri popravljanju doma se uporabljajo šobe s kontaktno površino od 1,5 do 4 kvadratne metre. m/liter. S povečanjem površine kontaktne površine se poveča tudi ločilna sposobnost, vendar se produktivnost zmanjša. Zmanjšanje površine vodi do zmanjšanja sposobnosti ločevanja in krepitve.

Produktivnost kolone se sprva poveča, nato pa je operater prisiljen znižati stopnjo izbire, da bi ohranil moč izhoda. To pomeni, da obstaja določena optimalna velikost embalaže, ki je odvisna od premera kolone in vam bo omogočila doseganje najboljše kombinacije parametrov.

Dimenzije spiralno prizmatičnega pakiranja (SPN) morajo biti približno 12-15-krat manjše od notranjega premera kolone. Za premer cevi 50 mm - 3,5x3,5x0,25 mm, za 40 - 3x3x0,25 mm, za 32 in 28 - 2x2x0,25 mm.

Glede na naloge je priporočljivo uporabiti različne šobe. Na primer, pri pridobivanju alkoholiziranih destilatov se pogosto uporabljajo bakreni obroči s premerom in višino 10 mm. Jasno je, da v tem primeru cilj ni ločevalna in krepilna sposobnost sistema, temveč povsem drug kriterij – katalitična sposobnost bakra za izločanje žveplovih spojin iz alkohola.

Variante spiralnih prizmatičnih šob

Svojega arzenala ne smete omejiti na eno, tudi najboljšo šobo, takih preprosto ni. Za vsako specifično nalogo obstajajo najprimernejši.

Že majhna sprememba premera stebra resno vpliva na parametre. Za oceno je dovolj, da se spomnimo, da sta nazivna moč (W) in produktivnost (ml / h) številčno enaka površini prečnega prereza kolone (sq. mm) in sta zato sorazmerna z kvadrat premera. Pri izbiri predala bodite pozorni na to, vedno upoštevajte notranji premer in primerjajte možnosti z njegovo uporabo.

Odvisnost moči od premera cevi

Višina cevi. Za zagotovitev dobre zadrževalne in ločevalne zmogljivosti, ne glede na premer, mora biti višina destilacijske kolone od 1 do 1,5 m, če je manjša, ne bo dovolj prostora za fuzelna olja, nabrana med delovanjem, posledično fuzelno olje bo začelo vdirati v izbor. Druga pomanjkljivost je, da glave ne bodo jasno razdeljene na frakcije. Če je višina cevi večja, to ne bo privedlo do bistvenega izboljšanja ločevalne in zadrževalne zmogljivosti sistema, ampak bo povečalo čas vožnje, pa tudi število "glav" in "vzglavnikov". Z drugimi besedami, z večanjem višine cevi se povečanje ločevalne zmogljivosti destilacijske kolone za vsak dodatni centimeter zmanjšuje. Učinek povečanja cevi s 50 cm na 60 cm je za red velikosti večji kot s 140 cm na 150 cm.

Prostornina kocke za destilacijsko kolono

Da bi povečali izkoristek visokokakovostnega alkohola, vendar preprečili prekomerno polnjenje fuzelnega stolpca, je količina (polnjenje) surovega alkohola v kocki omejena na 10-20 volumnov pakiranja. Za stebre višine 1,5 m in premera 50 mm - 30-60 l, 40 mm - 17-34 l, 32 mm - 10-20 l, 28 mm - 7-14 l.

Ob upoštevanju polnjenja kocke za 2/3 prostornine je 40-80-litrska posoda primerna za steber z notranjim premerom carge 50 mm, 30-50-litrska posoda za 40 mm, 20 -30 litrska kocka za 32 mm, ter lonec na pritisk za 28 mm.

Pri uporabi kocke z volumnom, ki je bližje spodnji meji priporočenega obsega, lahko varno odstranite eno stran in zmanjšate višino na 1-1,2 metra. Posledično bo trupa za preboj v izboru relativno malo, vendar se bo prostornina "naslonov za glavo" opazno zmanjšala.

Vir in moč ogrevanja stolpca

Vrsta plošče. Preteklost mesečine preganja številne začetnike, ki verjamejo, da če so prej uporabljali plinsko, indukcijsko ali običajno električno peč za ogrevanje mesečine, potem lahko ta vir pustite za stolpec.

Postopek rektifikacije se bistveno razlikuje od destilacije, vse je veliko bolj zapleteno in ogenj ne bo deloval. Zagotoviti je treba nemoteno prilagajanje in stabilnost dobavljene ogrevalne moči.

Električne peči, ki delujejo na termostat v načinu start-stop, se ne uporabljajo, ker takoj, ko pride do kratkotrajnega izpada električne energije, bo para prenehala iti v stolpec in flegm se bo zrušil v kocko. V tem primeru boste morali znova začeti popravljanje - z delom stolpca zase in izbiro "glav".

Indukcijski štedilnik je izjemno groba naprava s stopenjsko spremembo moči 100-200 W, med rektifikacijo pa morate moč spreminjati gladko, dobesedno za 5-10 W. Da, in malo verjetno je, da bo mogoče stabilizirati ogrevanje, ne glede na nihanje napetosti na vhodu.

Plinski štedilnik s 40-odstotnim deležem surovega alkohola, vlitega v kocko, in 96-stopinjskim produktom na izhodu je smrtno nevaren, da o nihanju temperature ogrevanja niti ne govorimo.

Optimalna rešitev je vgradnja grelnega elementa potrebne moči v kocko, za nastavitev pa uporabite rele s stabilizacijo izhodne napetosti, na primer RM-2 16A. Lahko vzamete analoge. Glavna stvar je, da dobite stabilizirano napetost na izhodu in možnost gladkega spreminjanja temperature ogrevanja za 5-10 vatov.

Napajanje. Za segrevanje kocke v sprejemljivem času je treba izhajati iz moči 1 kW na 10 litrov surovega alkohola. To pomeni, da je za 50 l kocko napolnjeno s 40 litri potrebna najmanj 4 kW, 40 l - 3 kW, 30 l - 2-2,5 kW, 20 l - 1,5 kW.

Z enako prostornino so lahko kocke nizke in široke, ozke in visoke. Pri izbiri ustrezne posode je treba upoštevati, da se kocka pogosto uporablja ne le za rektifikacijo, ampak tudi za destilacijo, zato izhajajo iz najstrožjih pogojev, tako da vhodna moč ne povzroči hitrega penjenja z brizgami iz kocke v parovod.

Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da pri globini namestitve grelnega elementa približno 40-50 cm pride do normalnega vrenja, če na 1 kvadratni meter. cm velika ogledala ne porabijo več kot 4-5 vatov moči. Z zmanjšanjem globine se dovoljena moč poveča, s povečanjem pa zmanjša.

Obstajajo tudi drugi dejavniki, ki vplivajo na naravo vrenja: gostota, viskoznost in površinska napetost tekočine. Zgodi se, da pride do izpustov ob koncu destilacije drozge, ko se poveča gostota. Zato je vodenje postopka popravka na meji dovoljenega območja vedno polno težav.

Običajne cilindrične kocke imajo premer 26, 32, 40 cm Glede na dovoljeno moč za površino ogledala v razsutem stanju kocke 26 cm bo kocka normalno delovala z grelno močjo do 2,5 kW. , za 30 cm - 3,5 kW, 40 cm - 5 kW .

Tretji dejavnik, ki določa moč ogrevanja, je uporaba enega od tsarg stebrov brez šobe kot suhega parnika za boj proti škropljenju. Za to je potrebno, da hitrost pare v cevi ne presega 1 m/s, pri 2-3 m/s zaščitni učinek oslabi, pri visokih vrednostih pa bo para pognala sluz po cevi in ​​jo vrgla v izbor.

Formula za izračun hitrosti pare:

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

• N - moč, kW;
• 750 - uparjanje (kub. cm / s kW);
• S je površina prečnega prereza stebra (kv. mm).

Cev s premerom 50 mm bo kos pršenju pri segrevanju do 4 kW, 40-42 mm - do 3 kW, 38 - do 2 kW, 32 - do 1,5 kW.

Na podlagi zgoraj navedenega izberemo prostornino, dimenzije kocke, moč ogrevanja in destilacije. Vsi ti parametri so usklajeni s premerom in višino stebra.

Izračun parametrov deflegmatorja destilacijske kolone

Moč povratnega kondenzatorja se določi glede na vrsto destilacijske kolone. Če gradimo kolono s tekočinsko ekstrakcijo ali paro pod povratnim kondenzatorjem, potem zahtevana moč ne sme biti manjša od nazivne moči kolone. Običajno se v teh primerih uporablja hladilnik Dimroth z izkoristkom 4-5 vatov na 1 m2. glej površino.

Če je kolona za ekstrakcijo pare višja od povratnega kondenzatorja, je izračunana zmogljivost 2/3 nazivne. V tem primeru lahko uporabite Dimroth ali "shirt". Izkoristna moč srajce je nižja kot pri dimrotu in znaša približno 2 vata na kvadratni centimeter.

Primer hladilnika Dimroth za kolono

Nadalje je vse preprosto: nazivno moč delimo z izkoristkom. Na primer, za steber z notranjim premerom 50 mm: 1950/5 = 390 kvadratnih metrov. cm površine Dimrotha ali 975 kvadratnih metrov. glej srajco. To pomeni, da je hladilnik Dimrot mogoče izdelati iz cevi 6x1 mm dolžine 487 / (0,6 * 3,14) = 2,58 cm za prvo možnost, ob upoštevanju varnostnega faktorja 3 metre. Za drugo možnost pomnožimo z dvema tretjinama: 258 * 2/3 = 172 cm, ob upoštevanju varnostnega faktorja 2 metra.

Stolpna majica 52 x 1 - 975 / 5,2 / 3,14 \u003d 59 cm * 2/3 \u003d 39 cm, vendar je to za sobe z visokimi stropi.

"Shirtman"

Izračun pretočnega hladilnika

Če se ravna cev uporablja kot naknadni hladilnik v destilacijskem stolpcu z odvzemom tekočine, izberite najmanjšo in najbolj kompaktno možnost. Zadostna moč je 30-40% nazivne moči kolone.

Pretočni hladilnik je izdelan brez spirale v reži med plaščem in notranjo cevjo, nato se začne selekcija v plašč, hladilna voda pa se dovaja skozi osrednjo cev. V tem primeru je srajca privarjena na cev za dovod vode do deflegmatorja. To je majhen "svinčnik", dolg približno 30 cm.

Če pa se isti pretok uporablja tako za destilacijo kot za rektifikacijo, saj je univerzalna enota, ne izhajajo iz potreb Republike Kazahstan, temveč iz največje toplotne moči med destilacijo.

Za ustvarjanje turbulentnega toka pare v hladilniku, ki omogoča prenos toplote vsaj 10 vatov / kvadratni meter. cm, je treba zagotoviti hitrost pare približno 10-20 m / s.

Razpon možnih premerov je precej širok. Najmanjši premer se določi iz pogojev, da v kocki ne nastane velik nadtlak (ne več kot 50 mm vodnega stolpca), največji pa z izračunom Reynoldsovega števila, ki temelji na najmanjši hitrosti in največjem koeficientu kinematične viskoznosti hlapov. .

Možna izvedba pretočnega hladilnika

Da ne bi šli v nepotrebne podrobnosti, bomo podali najpogostejšo definicijo: "Da se v cevi ohrani turbulentni način gibanja pare, zadostuje, da notranji premer (v milimetrih) ne presega 6 krat ogrevalna moč (v kilovatih).«

Da preprečite prezračevanje vodnega plašča, je treba vzdrževati linearno hitrost vode najmanj 11 cm / s, vendar bo čezmerno povečanje hitrosti zahtevalo visok tlak v dovodu vode. Zato velja, da je območje od 12 do 20 cm/s optimalno.

Za kondenzacijo pare in ohlajanje kondenzata na sprejemljivo temperaturo je treba dovajati vodo pri 20 °C s hitrostjo približno 4,8 cc/s (17 litrov na uro) za vsak kilovat vhodne moči. V tem primeru se bo voda segrela za 50 stopinj - do 70 ° C. Seveda bo pozimi potrebno manj vode, pri uporabi avtonomnih hladilnih sistemov pa približno enkrat in pol več.

Na podlagi prejšnjih podatkov je mogoče izračunati površino prečnega prereza obroča in notranji premer plašča. Upoštevati je treba razpoložljiv izbor cevi. Izračuni in praksa so pokazali, da je reža 1-1,5 mm povsem zadostna za izpolnitev vseh potrebnih pogojev. To ustreza parom cevi: 10x1 - 14x1, 12x1 - 16x1, 14x1 - 18x1, 16x1 - 20x1 in 20x1 - 25x1,5, ki pokrivajo celotno območje moči, ki se uporablja doma.

Obstaja še ena pomembna podrobnost ravnega prehoda - spirala, navita na parno cev. Takšna spirala je izdelana iz žice s premerom, ki zagotavlja režo 0,2-0,3 mm do notranje površine srajce. Navit je s korakom, ki je enak 2-3 premerom parne cevi. Glavni namen je centriranje parne cevi, v kateri je med delovanjem temperatura višja kot v plaščni cevi. To pomeni, da se zaradi toplotnega raztezanja parna cev podaljša in upogne, naslonjena na plašč, pojavijo se mrtve cone, ki jih hladilna voda ne opere, posledično se učinkovitost hladilnika močno zmanjša. Dodatne prednosti spiralnega navijanja so podaljšanje poti in ustvarjanje turbulence v toku hladilne vode.

Dobro izdelana ravna cev lahko porabi do 15 vatov/m2. cm površine izmenjave toplote, kar potrjujejo izkušnje. Za določitev dolžine ohlajenega dela neposrednega toka uporabljamo nazivno moč 10 W / m2. cm (100 kvadratnih cm / kW).

Zahtevana površina izmenjave toplote je enaka ogrevalni moči v kilovatih, pomnoženi s 100:

S = P * 100 (kv. cm).

Zunanji obod parne cevi:

Lokr = 3,14 * D.

Višina hladilnega plašča:

H = S / Dolžina.

Splošna formula za izračun:

H = 3183 * P / D (moč v kW, višina in zunanji premer parne cevi v milimetrih).

Primer izračuna ravne cevi

Ogrevalna moč - 2 kW.

Možna je uporaba cevi 12x1 in 14x1.

Območja odsekov - 78,5 in 113 kvadratnih metrov. mm.

Prostornina pare - 750 * 2 \u003d 1500 kubičnih metrov. cm/s.

Hitrosti pare v ceveh: 19,1 in 13,2 m/s.

Cev 14x1 je videti boljša, saj vam omogoča rezervo moči, medtem ko ostane v priporočenem območju hitrosti pare.

Parna cev za srajco je 18x1, obročasta reža bo 1 mm.

Pretok vode: 4,8 * 2= 9,6 cm3/s.

Območje obročaste reže - 3,14 / 4 * (16 * 16 - 14 * 14) = 47,1 kvadratnih metrov. mm = 0,471 kvadratnih metrov cm.

Linearna hitrost - 9,6 / 0,471 = 20 cm/s - vrednost ostaja v priporočenih mejah.

Če bi bila obročasta reža 1,5 mm - 13 cm / s. Če je 2 mm, bi linearna hitrost padla na 9,6 cm / s in vodo bi bilo treba dovajati nad nazivno prostornino, samo zato, da se hladilnik ne prezrači - izguba denarja.

Višina majice - 3183 * 2 / 14 = 454 mm ali 45 cm Varnostni faktor ni potreben, vse se upošteva.

Rezultat: 14x1-18x1 z višino ohlajenega dela 45 cm, nazivni pretok vode - 9,6 kubičnih metrov. cm/s ali 34,5 litra na uro.

Z nazivno grelno močjo 2 kW bo hladilnik proizvedel 4 litre alkohola na uro z dobro rezervo.

Učinkovita in uravnotežena ravna destilacija mora imeti razmerje med stopnjo ekstrakcije in ogrevalno močjo ter porabo vode za hlajenje 1 liter/uro – 0,5 kW – 10 litrov/uro. Če je moč večja, bodo toplotne izgube velike, če je majhna, se koristna moč ogrevanja zmanjša. Če je pretok vode večji, je direktni tok zasnovan neučinkovito.

Destilacijski stolpec se lahko uporablja kot pralni stolpec. Oprema za pivske stebre ima svoje značilnosti, vendar se druga destilacija razlikuje predvsem v tehnologiji. Za prvo destilacijo je več funkcij in posamezna vozlišča morda ne bodo uporabna, vendar je to tema za ločeno razpravo.

Na podlagi dejanskih potreb gospodinjstev in obstoječe ponudbe cevi bomo izračunali tipične možnosti za destilacijsko kolono po zgornji metodi.

P.S. Uporabniku našega foruma se zahvaljujemo za sistematizacijo gradiva in pomoč pri pripravi članka.

1.5 Določitev glavnih geometrijskih dimenzij destilacijske kolone

Hitrost pare mora biti pod določeno mejno vrednostjo ω prev, pri kateri se začne vnašanje pršila. Za sitaste plošče.

Mejna vrednost hitrosti pare ω je vnaprej določena glede na graf.

Sprejemamo razdaljo med ploščama H = 0,3 m, saj

,

,

torej za vrh kolone m/s, za dno kolone m/s. Če nadomestimo podatke v (1.25), dobimo:

Premer kolone D do se določi glede na hitrost in količino hlapov, ki se dvigajo vzdolž kolone:

, (1.26)

Potem je premer stolpca:

Hitrost pare v stolpcu:

Izbira plošče tipa TSB-II

Premer luknje d 0 =4 mm.

Višina odtočne pregrade h p =40 mm.

Kolonski aparat D do =1600 mm - notranji premer kolone

F k \u003d 2,0 m 2 - površina prečnega prereza stebra

Izračun višine stebra

Višino stebra pladnja določimo po enačbi:

H 1 \u003d (n-1) H - višina diska stebra;

h 1 - višina ločilnega dela stebra, mm., h 1 \u003d 1000 mm v skladu s tabelo 2;

h 2 - razdalja od spodnje plošče do dna, mm., h 2 \u003d 2000 mm mize2;

n je število plošč;

H je razdalja med ploščama.

Za določitev višine krožnega dela stebra uporabimo dejansko število plošč, izračunano v odstavku 1.4:

Po izrazu (1.27) je višina stolpca enaka:

H k \u003d 4,5 + 1,0 + 2,0 \u003d 7,5 m.

1.6 Izračun hidravličnega upora stebra

Izračun hidravličnega upora plošče v zgornjem in spodnjem delu stebra

kjer je upor suhe plošče, Pa; - odpornost zaradi sil površinske napetosti, Pa; - upor parno-tekoče plasti na plošči, Pa.

a) Vrh stolpca.

Odpornost na suho posodo

(1.29)

kjer je ξ koeficient upora suhih pladnjev, za sitasti pladenj ξ=1,82;

ω 0 - hitrost pare v luknjah plošče:

, (1.30)

Gostota tekočine in plina je definirana kot povprečna gostota tekočine in plina v zgornjem oziroma spodnjem delu stolpca:

, (1.31)

kg / m3.

Zato je hidravlični upor suhega pladnja:

oče

Odpornost zaradi sil površinske napetosti

kjer je σ=20*10 -3 N/m površinska napetost tekočine; d 0 \u003d 0,004 m je ekvivalentni premer reže.

oče

Odpornost plasti plin-tekočina je enaka:

kjer je h pzh višina plasti hlapov-tekočine, m; ; k je razmerje med gostoto pene in gostoto čiste tekočine, vzemite k = 0,5; h je višina nivoja tekočine nad pragom odtoka, m V skladu s tabelo 3 h = 0,01 m.

Če nadomestimo dobljene vrednosti, dobimo hidravlični upor:

Odpornost vseh plošč stebra:

kjer je n število plošč.

Nato: 2.2 Hidravlični izračun delovne parne hitrosti polnjene kolone borovega aparata je določen s številnimi dejavniki in se običajno izvede s študijo izvedljivosti za vsak poseben proces. Za destilacijske kolone, ki delujejo v filmskem načinu pri atmosferskem tlaku, se lahko delovna hitrost šteje za 20 % nižjo od stopnje poplavljanja: (26) kjer ...

Uporabljajo se predvsem pri destilaciji alkohola in tekočega zraka (kisikarne). Za izboljšanje učinkovitosti v sitastih pladnjih (kot tudi pokrovnih pladnjih) ustvarijo daljši stik med tekočino in hlapi. 2. Teoretične osnove za izračun pladnjevih destilacijskih kolon Obstajata dve glavni metodi za analizo dela in izračun destilacijskih kolon: grafično-analitična (...

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

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

2. Uvod

4. Naselitveni del:

4.1 Materialna bilanca

4.4 Hidravlični izračun stebra

4.5 Toplotni izračun napeljave

4.6 Določitev premerov šob

5. Izbira standardnih delov

5.1 Pribor

5.2 Strojna podpora

5.3 Prirobnice

6. Splošne informacije o sestavinah zmesi in TB postopka

Specifikacija

1. Projektna naloga za projektiranje

Izračunajte in projektirajte destilacijsko kolono z ventilnimi posodami za ločevanje pod atmosferskim tlakom, s pretokom GF t/h binarne zmesi S (etilni alkohol - dekan) s koncentracijo komponente z nizkim vreliščem % (masa). Začetna mešanica vstopi v kolono pri vrelišču. Zahteve za čistost izdelka: % (masa), % (masa).

2. Uvod

V številnih panogah kemične, naftne, živilske in drugih industrij se z različnimi tehnološkimi postopki pridobivajo mešanice tekočin, ki jih je treba razdeliti na sestavne dele.

Za ločevanje mešanic tekočin in mešanic utekočinjenih plinov v industriji se uporabljajo metode preproste destilacije (destilacije), destilacije v vakuumu, rektifikacije in ekstrakcije. Rektifikacija se pogosto uporablja v industriji za popolno ločevanje zmesi hlapnih tekočin, ki so med seboj delno ali v celoti topne.

Bistvo procesa rektifikacije je ločitev ene ali več tekočin v bolj ali manj čisti obliki iz mešanice dveh ali na splošno več tekočin z različnimi vreliščemi. To dosežemo s segrevanjem in izhlapevanjem takšne zmesi, čemur sledi večkratni prenos toplote in mase med tekočo in parno fazo; posledično preide del zelo hlapne komponente iz tekoče v parno fazo, del manj hlapne komponente pa iz parne v tekočo fazo.

Postopek destilacije se izvaja v destilacijski napravi, ki vključuje destilacijsko kolono, povratni kondenzator, hladilnik-kondenzator, grelnik začetne mešanice, zbiralnike destilata in dna. Povratni kondenzator, kondenzator in grelec so običajni toplotni izmenjevalniki. Glavna naprava naprave je destilacijski stolpec, v katerem se hlapi destilirane tekočine dvigajo od spodaj, tekočina pa teče navzdol proti hlapom od zgoraj, ki se dovajajo v zgornji del aparata v obliki refluksa. V večini primerov sta končna produkta destilat (hlapi zelo hlapne komponente, kondenzirane v povratnem kondenzatorju, ki zapuščajo vrh kolone) in ostanek DDV (manj hlapna komponenta v tekoči obliki, ki teče z dna kolone).

Deflegmator je običajno lupinasto-cevni toplotni izmenjevalnik. V številnih primerih pride do kondenzacije vseh hlapov, ki zapuščajo kolono, v povratnem kondenzatorju. V končnem hladilniku se destilat ohladi na vnaprej določeno temperaturo. Včasih se le del pare kondenzira v deflegmatorju, da dobimo refluks, v hladilniku pa pride do popolne kondenzacije in ohlajanja.

Destilacijske naprave so opremljene tudi z napravami za regulacijo in kontrolo načina delovanja ter pogosto z napravami za rekuperacijo toplote.

Postopek destilacije lahko poteka pri atmosferskem tlaku, pa tudi pri tlakih nad in pod atmosferskim tlakom. Pod vakuumom se rektifikacija izvaja, ko je treba ločiti tekoče mešanice z visokim vreliščem. Povišani tlaki se uporabljajo za ločevanje zmesi, ki so pri nižjih tlakih v plinastem stanju. Stopnja ločevanja zmesi tekočin na sestavne sestavine ter čistost nastalega destilata in destilacijskega ostanka sta odvisni od tega, kako razvita je kontaktna površina faz in posledično od količine refluksne tekočine (refluksa) in naprave destilacijsko kolono.

V industriji se uporabljajo polnjene, zaprte, sitaste, ventilno-filmske cevaste kolone in druge. Razlikujeta se predvsem po zasnovi notranje zgradbe aparata, katerega namen je zagotoviti interakcijo tekočine in pare. Do te interakcije pride, ko para brbota skozi plast tekočine na ploščah ali med površinskim stikom pare in tekočine na embalaži ali površini tekočine, ki teče navzdol kot tanek film.

Pakirani stolpci se pogosto uporabljajo. Njihova prednost je enostavnost naprave in nizki stroški. Druga pomembna prednost nabitih stebrov je njihov nizek hidravlični upor. Polnjene kolone so neprimerne za delovanje pri nizki gostoti refluksa, zanje so značilni omejeni intervali nalaganja hlapov in tekočin. Za stabilno delovanje polnjene kolone je potrebno zagotoviti enakomerno porazdelitev tekočine po preseku z uporabo brizgalk. Poleg tega je v polnilnih kolonah težko odvajanje toplote iz polnilne plasti.

Diskovi stebri niso našli nič manj razširjene uporabe v industriji. To so navpične kolonske naprave za prenos mase, po višini razdeljene s prečnimi kontaktnimi napravami za prenos mase (pladnji). Naraščajoči tok pare zaporedno brbota skozi plasti tekočine na pladnjih. V načinu mehurčkov delujejo sito, pokrovček, ventil, pa tudi neuspeli pladnji. Pri pladnjih prvih treh vrst se mehurčenje plina in gibanje tekočine pojavljata v pogojih navzkrižnega toka zaradi njihovih elementov (luknje, pokrovi, ventili), ki so enakomerno porazdeljeni na pladnju, in prisotnosti prelivnih naprav. Na pokvarjenih pladnjih je realiziran protitočni fazni kontakt. Za pladnjeve kolone je značilna visoka natančnost ločevanja začetne mešanice, širok razpon obremenitev s paro in tekočino ter visoka produktivnost. Slabosti teh stebrov so: visoki stroški zaradi zapletenosti naprave, pa tudi povečan hidravlični upor.

Sitasti pladnji imajo velik prečni prerez pladnja, ki ga zasedajo luknje, in posledično visoko produktivnost pare, zanje je značilna enostavna izdelava, nizka poraba kovine. Pomanjkljivost je visoka občutljivost na natančnost namestitve. Strojev s sito s pladnji ni priporočljivo uporabljati s kontaminiranimi mediji, saj lahko povzročijo zamašitev lukenj.

Pladnji s pokrovi kažejo dobro učinkovitost prenosa mase, imajo velik razpon obremenitev s paro. Hlapi iz prejšnjega pladnja vstopijo v parne šobe na pokrovu in mehurčijo skozi plast tekočine, v kateri so pokrovi delno potopljeni. Pokrovi imajo luknje ali nazobčane reže, ki razdelijo hlape v majhne tokove, da povečajo površino stika s tekočino. Omejitev njihove uporabe je visoka cena zaradi povečane porabe kovine. Poleg tega imajo zaprti pladnji povečan hidravlični upor in so nagnjeni k zamašitvi.

Ventilski diski kažejo visoko učinkovitost pri velikih intervalih obremenitve zaradi možnosti samoregulacije. Odvisno od obremenitve se ventil premika navpično, spreminja prosto območje za prehod pare, največji odsek pa je določen z višino naprave, ki omejuje dvig. Ventili so izdelani v obliki plošč okroglega ali pravokotnega preseka z zgornjim ali spodnjim omejevalnikom dviga. Pomanjkljivost ventilskih diskov je visok hidravlični upor.

Neuspešne plošče so najpreprostejše zasnove in imajo nizek hidravlični upor. Zanj je značilna odsotnost prelivnih naprav. Toda ta vrsta pladnjev ima nizko učinkovitost prenosa mase, ozek obseg obremenitev s paro in tekočino.

Cevni filmski destilacijski stolpi so sestavljeni iz snopa navpičnih cevi, na notranji površini katerih teče tekočina v tankem filmu, ki je v interakciji s paro, ki se dviga skozi cevi. Premer uporabljenih cevi je 5-20 mm. Učinek filmskega aparata se poveča z zmanjšanjem premera cevi. Za cevne stebre je značilna enostavna izdelava, visoki koeficienti prenosa mase in zelo nizek hidravlični upor proti gibanju pare. Večcevni in dolgocevni stebri z umetnim namakanjem imajo bistveno manjše dimenzije in težo od pladnih stebrov.

Vse destilacijske naprave, ne glede na vrsto in zasnovo stolpov, delimo na šaržne in kontinuirne enote.

V destilacijskih napravah s periodičnim delovanjem se začetna mešanica vlije v destilacijsko kocko, kjer se vzdržuje neprekinjeno vrenje s tvorbo hlapov. Para vstopi v kolono, namakano z delom destilata. Drugi del destilata iz povratnega kondenzatorja ali naknadnega hladilnika, ohlajen na določeno temperaturo, vstopi v zbiralnik končnega izdelka. V šaržnih kolonah se rektifikacija izvaja, dokler tekočina v kocki ne doseže želene sestave. Nato prekinemo segrevanje kocke, preostanek zlijemo v zbiralnik in začetno mešanico ponovno naložimo v kocko za destilacijo. Naprave za šaržno destilacijo so bile uspešno uporabljene za ločevanje majhnih količin mešanic. Velika pomanjkljivost šaržnih destilacijskih naprav je poslabšanje kakovosti končnega produkta (destilata) med potekom procesa, pa tudi toplotne izgube med periodičnim razkladanjem in nalaganjem kocke. Te pomanjkljivosti se odpravijo s stalnim popravljanjem.

Kontinuirane kolone so sestavljene iz spodnjega (odvodnega) dela, v katerem se hlapna komponenta odstrani iz tekočine, ki teče navzdol, in zgornjega (okrepitvenega) dela, katerega namen je obogatiti dvigajoče se hlape hlapne komponente. Shema namestitve za neprekinjeno destilacijo se od periodične destilacije razlikuje po tem, da se kolona neprekinjeno napaja z začetno mešanico določene sestave s konstantno hitrostjo; končni izdelek stalne kakovosti se prav tako nenehno umika.

Namen konstrukcijskega izračuna destilacijske kolone za ločevanje binarne mešanice etilnega alkohola-dekana je določiti premer kolone, število kontaktnih naprav v ojačevalnem in izpušnem delu kolone, višino kolone, hidravlično upor pladnja in kolone kot celote za dane sestave začetne mešanice, pretok začetne mešanice in tlak v koloni.

3. Shema destilacijske naprave

1 - telo stolpca;

2- plošča;

3- krožnik za hrano;

4- grelnik hrane;

5- kotel;

6- deflegmator;

7- kondenzator (hladilnik);

8- hidravlični zaklop;

GF , GV , G R , G D, GW , - molske stopnje pretoka dovoda, hlapov, ki prihajajo z vrha kolone, refluksa, destilata in ostanka.

XF , XD , XW - molski deleži NK v krmi, destilatu in ostanku. [ 12, str. 279]

4. Ocenjeni del

4.1 Materialna bilanca

Naj sta GD in GW masni strošek

destilat in DDV ostanek, kg/h

Enačba materialne bilance:

GD+ GW = GF - po potokih;

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

GF =9 t/h=9000 kg/h

Iz sistema enačb materialne bilance določimo:

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

Preračunajmo koncentracije iz masnih deležev v molske deleže:

М(С2Н6О)НК = 46,07 kg/kmol, [2, str.541]

М(С10Н22)ВК = 142,29 kg/kmol, [7, str.637]

hrana:

XF ==

destilat:

XD ==

Ostanek DDV:

XW==

Tabela 1

Po diagramu sestava-sestava (x-y), ki smo ga zgradili glede na podatke o faznem ravnovesju ločenega binarnega sistema, ugotovimo:

0,964? molski delež NC v pari v ravnovesju z dovodno tekočino.

Izračunajte minimalno refluksno število:

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

Delovna refluksna številka:

R = 1,3 Rmin + 0,3;

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

Določite število živil:

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

Naredimo enačbe delovnih črt:

a) za zgornji (ojačitveni) del stebra:

y=0,281x + 0,705

b) za spodnji (izčrpni) del stolpca:

y=1,28x - 0,032

4.2 Določanje hitrosti pare in premera kolone

Povprečne koncentracije tekočine:

a) vrh stolpca

b) Spodnji del stolpca:

Povprečne koncentracije pare (po enačbah delovnih linij):

a) vrh stolpca

b) Spodnji del stolpca:

Poiščemo povprečne temperature pare in po diagramu temperatura-sestava sestavo (t-x, y, ki jo zgradimo iz ravnotežnih podatkov:

86 0С; = 146 0С.

Povprečne molske mase pare:

a) vrh stolpca

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

b) dno stolpca:

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

Določimo povprečne gostote pare:

Povprečna gostota hlapov v stolpcu:

Najdemo temperaturo refluksa in spodnje tekočine po diagramu t-x, y pri XD in XW:

79 0С; 88,5°C.

a) gostota tekočine NC pri 790C; =736,43 kg/m3;

b) gostota tekočine VC pri 88,5 °C; =667,6 kg/m3

Povprečna gostota tekočine v stolpcu:

702,0 kg/m3;

Največjo dovoljeno hitrost pare v stolpcu lahko določimo s formulo: .

Koeficient Cmax se izračuna po formuli:

Сmax = kjer je:

H - razdalja med diski = 0,3-0,4 m, vzemite H = 0,4 m;

q- linearna gostota namakanja, to je razmerje med volumetričnim pretokom tekočine in obodom odtoka P (dolžina odtočne palice); q=q0= 10 - 25 m2/h, vzemite q=10 m2/h;

k1=1,15, k2=1 pri atmosferskem in povišanem tlaku, k3=0,34 10-3.

Cmax == 0,0812

0,0812=1,436m/s.

Določite molsko maso destilata:

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

Povprečna temperatura pare v stolpcu:

Volumetrični pretok pare v stolpcu:

Izračunamo premer stebra:

Izberemo najbližji večji premer stebra D=1000 mm

Potem je dejanska hitrost:

Določite obseg odtoka P:

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

b=D/2

in koeficient dinamične viskoznosti tekoče mešanice µ pri povprečni temperaturi v koloni:

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

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

Delo definiramo:

Najdemo iz sl. 7.4. povprečna učinkovitost plošč

Dolžina poti tekočine na plošči je m.

Glede na sl. 7.5. najdemo popravek za dolžino poti, saj<0,9 м, то =0

Izračunamo število pravih plošč v zgornjem in spodnjem delu stolpca:

5.56, sprejeti 6;

5.56, sprejmi 6.

Skupno število plošč v stolpcu:

Z maržo 15% -20% \u003d 1,15 12 \u003d 13,8;

Sprejemamo n = 14 plošč.

Višina ploščatega dela stebra:

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

Zaporedna številka dejanskega krožnika s hrano:

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

1,15 6=6,9; sprejme 7. Število krožnikov s hrano n=7.

4.4 Hidravlični izračun stebra

4.4.1 Hidravlični upor pladnja je enak vsoti izgub tlaka na suhem pladnju in v tekočem sloju:

a) vrh stolpca:

Izguba tlaka na nenamakani plošči

koeficient upora; za disk ventila s popolnoma odprtim ventilom \u003d 3,63;

hitrost pare v luknji, m/s;

kjer je delež prostega preseka plošče,

1,744 kg/m3? povprečna gostota pare na vrhu stolpca.

Izguba glave v tekoči plasti:

višina odtočne palice, m; približno sprejme 50-70 mm;

tekoča povratna voda nad odtočno palico;

Povprečna gostota tekočine;

Volumski pretok tekočine v zgornjem delu kolone, m3/h.

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

Določimo upor namakane plošče:

652,1+399,4=1052Pa

b) dno stolpca:

Odpornost na suho posodo:

Povprečna gostota pare na dnu stolpca.

Povprečna molska masa tekočine 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.

Volumski pretok tekočine v spodnjem delu kolone:

Podpora za tekočino nad odtočno palico:

Odpornost tekočega sloja na plošči:

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

Odpornost namakane plošče:

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

Skupna odpornost vseh plošč:

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

4.4.2 Preverjanje delovanja plošč

Izvaja se glede na vrednost medkadilnega vnosa tekočine ali glede na pretočnost prelivne naprave.

Plošča deluje enakomerno pri:

Višina plasti penjene tekočine v prelivnem žepu, m;

y - odhod padajočega curka, m;

b - največja širina prelivnega žepa (puščica segmenta);

Višina sloja nepenjene tekočine v odtoku, m;

Relativna gostota penjene tekočine;

za nizko in srednje peneče se tekočine,

sprejeti:.

Višina plasti lahke tekočine:

odpornost na posodo,

Gradient nivoja tekočine na plošči, m

Za pladnje za ventile lahko vzamete \u003d 0,005-0,010 m.

Odpornost proti gibanju tekočine v prelivu

Hitrost tekočine v najmanjšem delu prelivnega žepa.

dušilka za ločevanje mešanice kolone

za srednje in slabo peneče tekočine sprejemamo: .

hitrost, s katero se mehurčki v obliki gobe dvigajo.

povprečni koeficient površinske napetosti tekočine pri povprečni temperaturi v stolpcu:

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

Koeficient površinske napetosti: pri temperaturi v stebru tav=83,75 0С (nk)=16,05 10-3 N/m;

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

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

Hitrost dvigovanja mehurčkov v obliki gobe:

Hitrost tekočine v minimalnem delu prelivnega žepa:

Odpornost proti gibanju tekočine v prelivu:

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

Višina plasti lahke tekočine:

Odhod letala

Pogoj /B/ je izpolnjen:

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

Pogoj /С/ je izpolnjen:

0,054 < 0,153

Delovna hitrost pare v odprtini pladnja ne sme biti manjša od minimalne hitrosti pare v odprtini pladnja, ki zagotavlja, da pladenj ventila ne odpove:

14,36 > 3,371;

>?pogoj je izpolnjen.

4.5 Toplotni izračun napeljave

4.5.1 Poraba toplote, ki jo para odda vodi med kondenzacijo v deflegmatorju:

toplota kondenzacije pare J/kg;

4.5.2 Poraba toplote, ki jo spodnja tekočina prejme od ogrevalne pare v kotlu:

Pri 79 0С;

Pri 88,5 0С;

Pri 80,1 0С.

Vse vrednosti toplotnih kapacitet najdemo iz referenčnih knjig:

Pri 79 °C: C = 3226,3

C \u003d 2424,3 [8, str. 281]

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

Pri 88,5 °C: C = 3435,8

C = 2501,1 [8, str.281]

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

Pri 80,1 °C: C = 3268,2

C = 2428,1

1,03 = 1524802

4.5.3 Poraba toplote v parnem grelniku

Pri 0С: = 2891,1

2290,3

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

4.5.4 Poraba toplote, ki jo destilat odda vodi v hladilniku

Pri 0С: = 2933

2306,3 .

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

4.5.5 Poraba toplote, ki jo voda prejme iz destilacijskega ostanka v hladilniku

Pri 0C: \u003d 3008,42

2339 .

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

4.5.6 Poraba pare za ogrevanje s tlakom =4 atm in stopnjo suhosti x=95%

a) v kotlu:

specifična masna toplota kondenzacije ogrevalne pare pri tlaku 4 at.,

b) v grelniku hrane:

Skupna para 0,96 kg/s ali 3,447 t/h.

Poraba hladilne vode pri segrevanju na 20 0С

a) v deflegmatorju:

Toplotna kapaciteta vode pri 20 0С

b) v hladilniku za destilate:

c) v hladilniku kadi za ostanke:

Skupna voda 21,936 kg/s ali 78,97 t/h.

4.6 Določitev premera šobe

Priključitev cevnih armatur na aparate, pa tudi tehnoloških cevovodov za dovod in odvod različnih tekočih in plinastih produktov se izvede s pomočjo fitingov ali vodovodnih cevi, ki so lahko snemljive in enodelne. Glede na pogoje vzdrževanja se pogosteje uporabljajo različni priključki (prirobnični priključki).

Jekleni prirobnični fitingi so standardizirani in so cevi izdelane iz cevi, na katere so privarjene prirobnice ali kovane hkrati s prirobnicami. Glede na debelino stene so odcepne cevi fitingov tankostenske in debelostenske, kar je posledica potrebe po okrepitvi luknje v steni aparata z odcepnimi cevmi z različnimi debelinami stene.

Premeri fitingov so določeni z volumetričnim pretokom tekočine Q ali pare in njihovo priporočeno hitrostjo w.

Napajanje stolpcu napaja črpalka (prisilno gibanje :), vzamemo 1,5 m / s. Flegm, tekočina na dnu in ostanek na dnu tečejo gravitacijsko (), vzamemo 0,3 m / s. Za hlape vzamemo 30 m / s.

4.6.1 Premer šobe za vstop v dovodni stolpec:

Pri temperaturi dovoda = 80,1 0С, najdemo iz referenčnih knjig

Gostota moči:

0,00138 m²/kg

720,693 kg/m².

Volumetrična poraba energije:

m/s - hitrost tekočine med vbrizgavanjem.

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

4.6.2 Premer povratne šobe

Masni pretok refluksa

Gostoto NC določimo pri najvišji temperaturi 79 0C: .

Volumski pretok refluksa:

0,00068 m?/s

m / s - hitrost pretoka sluzi (gravitacija).

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.3 Premer izstopne odprtine za hlape iz kolone

Masni pretok hlapov:

Parna gostota:

1,595 kg/m?

Prostorninski pretok hlapov:

1,126 m?/s

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.4 Premer šobe za izpust spodnje tekočine iz kolone

V prvem približku se molski pretoki pare in tekočine ne spreminjajo po višini kolone (razen na dovodni plošči, saj vanjo vstopi začetna zmes), saj pri kondenzaciji enega mola VC iz pare, en mol NC izhlapi iz tekočine. Če sta molski masi NC in VC blizu, se masni pretoki ne spreminjajo vzdolž višine kolone. V nasprotnem primeru se lahko masni pretok tekočine na podajalnem pladnju zelo razlikuje od pretoka spodnje tekočine.

Povprečna molska masa hrane:

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

Molarna poraba krme:

0,035 kmol/s

Molarna poraba refluksa:

0,0109 kmol/s

Molarna stopnja pretoka spodnje tekočine:

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

Masni pretok kubične tekočine:

0,0459 142,29 \u003d 6,531 kg / s Gostota spodnje tekočine je približno enaka:

88,5°C.

Volumetrični pretok spodnje tekočine:

0,0098 m?/s

m / s - spodnja tekočina teče zaradi gravitacije.

Premer šobe:

d = = = 0,198 m ali d=198 mm

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.5 Premer izstopne šobe za ostanke

Volumetrična poraba ostanka DDV:

94,8°C.

0,0018 m?/s

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.6 Premer nastavka za dovajanje mešanice pare in tekočine v kocko kolone

Masni pretok mešanice hlapov in tekočine

6,531- = 5,323 kg/s

Parna gostota:

Absolutni tlak v kocki kolone

barometrični tlak;

P je skupni hidravlični upor vseh plošč; ?Р = 15368,5 Pa;

Normalni tlak, = 1 atm;

101325 + 15368,5 = 116693,5 Pa.

5,525 kg/m?

Predpostavimo, da v meji izpari vsa tekoča faza v kotlu.

Volumetrični pretok mešanice para-tekočina (v meji):

0,963 m?/s

Premer šobe:

d = = = 0,202 m ali d=202 mm

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.7 Premer priključka dovodnega grelnika

Gostota hlapov pri absolutnem tlaku 4 atm. = 2,12 kg/m2.

Prostorninski pretok pare:

0,098 m?/s

40 m/s - hitrost pare.

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.8 Priključni premer kotla

Prostorninski pretok pare:

0,354 m?/s

Premer šobe:

d = = = 0,106 m ali d = 106 mm

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.9 Premer šobe deflegmatorja

Sprejemamo gostoto vode = 1000 kg / m?

Volumski pretok vode:

Premer šobe:

d = = = 0,121 m ali d = 121 mm

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.10 Premer priključka hladilnika destilata

0,002406 m?/s

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

4.6.11 Premer nastavka za hladilnik dna

0,00217 m?/s

Premer šobe:

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

Izberemo standardni premer okovja v skladu s tabelo 10.2

5. Izbira standardnih delov

5.1 Pribor

Priključitev cevnih priključkov na aparate, kot tudi procesnih cevovodov za dovod in odvod različnih tekočih ali plinastih produktov, se izvede s pomočjo priključkov ali dovodnih cevi, ki so lahko snemljive in enodelne. Glede na pogoje vzdrževanja se pogosteje uporabljajo ločljivi priključki (prirobnični priključki).

Jekleni prirobnični fitingi so standardizirani in so cevi izdelane iz cevi, na katere so privarjene prirobnice ali kovane hkrati s prirobnicami. Glede na debelino stene so odcepne cevi fitingov tankostenske in debelostenske, kar je posledica potrebe po okrepitvi luknje v steni aparata z odcepnimi cevmi z različnimi debelinami stene.

Izvedba standardnih jeklenih privarjenih nastavkov s prirobnico: z privarjeno ravno prirobnico in tankostenskim nastavkom

Glavne dimenzije odcepnih cevi, standardnih jeklenih prirobnic, tankostenskih fitingov pri.

Ime
Vhodna moč
Flegmni vhod
Odstranjevanje hlapov iz kolone
Spodnji izhod tekočine
Donos ostanka DDV
Dovod pare v kotel
Dovod vode v deflegmator

5.2 Strojna podpora

Namestitev kemičnih naprav na temelje ali posebne nosilne konstrukcije se izvaja večinoma s pomočjo podpor. Samo naprave z ravnim dnom so nameščene neposredno na temelje.

Glede na delovni položaj aparata ločimo nosilce za vertikalne aparate in nosilce za horizontalne aparate. Vertikalni aparati so običajno nameščeni bodisi na stojala, ko so nameščeni spodaj v prostoru, bodisi na viseče noge, ko so aparati nameščeni med stropi v prostoru ali na posebne jeklene konstrukcije.

Zasnova standardnih cilindričnih nosilcev za aparate z jeklenimi varjenimi stebri z zunanjimi sorniki.

Nosilec izberemo glede na premer.

Glavne dimenzije cilindričnih nosilcev za kolonske aparate

5.3 Prirobnice

V kemičnih napravah so za ločljivo povezavo jeklenih ohišij in posameznih delov prirobnični priključki pretežno okrogle oblike. Na prirobnice so na aparat pritrjene cevi, fitingi itd. Prirobnične povezave morajo biti močne, toge, tesne, dostopne za montažo, demontažo in popravilo. Prirobnični priključki so standardizirani za cevi in ​​cevne spoje ter posebej za naprave.

Izdelava standardnih jeklenih ploščato zvarjenih prirobnic za cevi in ​​pribor za cevi

Izvedba standardnih jeklenih ploščatih varilnih prirobnic z gladko tesnilno površino

Prirobnice za cevi in ​​fitinge jeklene ploščate varjene s povezovalnim izrastkom na.

Ime
Vhodna moč
Flegmni vhod
Odstranjevanje hlapov iz kolone
Spodnji izhod tekočine
Donos ostanka DDV
Vnos parno-tekočinske mešanice v kocko kolone
Dovod pare v dovodni grelnik
Dovod pare v kotel
Dovod vode v deflegmator
Dovod vode v hladilnik destilata
Dovod vode v spodnji hladilnik ostankov

Prirobnice za naprave jeklene ploščato varjene na.

Dno je eden glavnih elementov kemičnih aparatov. Cilindrični polnovarjeni trupi tako vodoravnih kot navpičnih naprav so na obeh straneh omejeni z dnom. Oblike dna so eliptične, polkrogle, v obliki sferičnega segmenta, stožčaste in valjaste. Najpogostejša oblika je eliptična. Izdelani so z vročim žigosanjem iz ravnih okroglih surovcev, sestavljenih iz enega ali več delov, ki so zvarjeni skupaj.

Zasnova eliptičnega prirobničnega dna (slika 7.1, a)

Premer aparata D=1000 mm.

Mere eliptičnega prirobničnega dna z notranjim osnovnim premerom

6. Varnostni ukrepi in splošne informacije o sestavinah mešanice

Proizvodna oprema. Splošne varnostne zahteve.

1. Gradbeni materiali proizvodne opreme ne smejo imeti nevarnega in škodljivega vpliva na človeško telo v vseh določenih načinih delovanja in predvidenih delovnih pogojih ter ustvarjati požarne in eksplozijske situacije.

2. Zasnova proizvodne opreme mora v vseh predvidenih načinih delovanja izključevati obremenitve delov in montažnih enot, ki lahko povzročijo škodo, ki predstavlja nevarnost za delavce.

3. Zasnova proizvodne opreme in njenih posameznih delov mora izključevati možnost njihovega padca, prevračanja in spontanega premika.

4. Deli proizvodne opreme (vključno s cevovodi hidravličnih, parnih, pnevmatskih sistemov, varnostnimi ventili, kabli itd.), katerih mehanske poškodbe lahko povzročijo nevarnost, morajo biti zaščiteni z varovali ali nameščeni tako, da preprečijo nenamerno poškodbo delavcev ali orodja za vzdrževanje.

5. Proizvodna oprema mora biti v predvidenih delovnih pogojih odporna na požar in eksplozijo.

6. Zasnova proizvodne opreme, ki jo napaja električna energija, mora vključevati naprave (sredstva) za zagotavljanje električne varnosti: ograje, ozemljitev, ozemljitev, izolacija delov pod napetostjo.

7. Zasnova proizvodne opreme mora izključevati nevarnost, ki jo povzroči brizganje vročih materialov in snovi, ki se obdelujejo in (ali) uporabljajo med delovanjem.

8. Krmilni sistem mora zagotavljati njegovo zanesljivo in varno delovanje v vseh predvidenih načinih delovanja proizvodne opreme in pri vseh zunanjih vplivih, ki jih predvidevajo obratovalni pogoji. Nadzorni sistem mora izključiti ustvarjanje nevarnih situacij zaradi kršitve delavca (delavcev) zaporedja nadzornih dejanj.

Med delovanjem destilacijske kolone je treba upoštevati naslednja varnostna pravila:

1. Pred zagonom je treba destilacijsko kolono pregledati in opraviti preskus tlačne trdnosti; Preverjena je bila uporabnost in pripravljenost za delovanje vseh pripadajočih naprav in cevovodov, uporabnost merilnih naprav, regulatorjev temperature in tlaka v koloni, merilnikov nivoja tekočine v spodnjem delu kolone, sprejemnikov rektificiranega produkta in rezervoarjev za ostanke.

2. Zagon destilacijske naprave je treba izvesti strogo v predpisanem zaporedju, ki mora biti navedeno v tehnoloških navodilih.

3. Med delovanjem destilacijskih stolpcev je potrebno stalno spremljati procesne parametre in uporabnost opreme.

4. V zimskem času je treba na odprtih obratih vsaj enkrat na izmeno preveriti stanje stebrov, produktovodov, vodovodov, drenažnih vej na parnih ceveh in napravah, odtočnih vodov itd. V tem obdobju je treba zagotoviti neprekinjeno gibanje tekočine v komunikacijah (zlasti z vodo), da se prepreči njihov zlom. Drenažne in drenažne cevi ter najnevarnejša območja za dovod vode, alkalij in drugih zmrzovalnih tekočin je treba izolirati.

5. Zagotoviti je treba, da se poškodovana območja toplotne izolacije destilacijskih kolon in njihovih nosilcev pravočasno popravijo. Toplotna izolacija mora biti čista, v dobrem stanju in izdelana tako, da v primeru puščanja ne more nastati skrit tok tekočine skozi telo.

6. Če se odkrijejo puščanja v destilacijskih kolonah, toplotnih izmenjevalnikih in drugih napravah, je treba na mesta prehoda dovajati vodno paro ali dušik, da se prepreči morebitni vžig ali nastanek mešanic eksplozivnih koncentracij.

8. V delavnicah in na odprtih destilacijskih in absorpcijskih obratih je treba preveriti razpoložljivost primarne opreme za gašenje požara in uporabnost obstoječih stacionarnih ali polstacionarnih sistemov za gašenje požara.

Sestavine prvotne mešanice.

Dekan je brezbarvna, vnetljiva tekočina z rahlim vonjem po bencinu. Dekan je netopen v vodi, zmerno topen v etanolu in zlahka topen v nepolarnih topilih. Plamenišče 47?С, temperatura samovžiga 208?С.

Dekan spada v razred nasičenih ogljikovodikov. Kemično najbolj inertne med organskimi spojinami so nasičeni ogljikovodiki hkrati najmočnejša zdravila. V praksi delovanje nasičenih ogljikovodikov oslabi njihova zanemarljiva topnost v vodi in krvi, zaradi česar so za ustvarjanje nevarnih koncentracij v krvi potrebne visoke koncentracije v zraku. Toksičen učinek: ima narkotičen učinek zaradi visoke lipofilnosti.

MPC hlapov dekanov v zraku delovnega območja je 300 mg/m?. V pogojih akutne izpostavljenosti lahko opazimo omamljanje, glavobol, slabost, bruhanje, upočasnitev pulza. V primeru zastrupitve pokličite

nujno medicinsko pomoč. Prenesite žrtev iz območja okužbe na svež zrak, zagotovite mir.

Individualna zaščita. Primerno za nizke koncentracije

filtrirna industrijska plinska maska ​​znamke A. Pri zelo visokih koncentracijah - izolacijske cevne plinske maske s prisilnim dovodom zraka. Pri daljšem stiku - zaščita kože: rokavice,

predpasniki z neprepustnim premazom, za zaščito oči je treba uporabljati maske. Preventivni ukrepi. Tesnjenje opreme in komunikacij, pravilno prezračevanje prostorov. Obvezni zdravstveni pregledi zaposlenih enkrat na 12 mesecev med delom, povezanim z izpuščanjem dekana in drugih nasičenih ogljikovodikov.

Etilni alkohol (etanol, metilkarbinol) je vnetljiva brezbarvna tekočina značilnega vonja, ki se v poljubnem razmerju meša z vodo in številnimi organskimi topili. Plamenišče 13 ° C, temperatura vžiga 365 ° C.

Etanol se uporablja za sintezo številnih organskih spojin, za proizvodnjo SC po metodi Lebedeva, v industriji alkohola in vodke, kot topilo za lake, za ekstrakcijo itd.

MPC hlapov etilnega alkohola v zraku delovnega območja je 1000 mg/m?. Splošna narava delovanja: zdravilo, ki najprej povzroči vzbujanje in nato paralizo centralnega živčnega sistema. V človeškem telesu se etanol pretvori v acetaldehid in ocetno kislino, ki povzročita toksične poškodbe vseh organov in tkiv. Pri dolgotrajni izpostavljenosti visokim odmerkom lahko povzroči hude organske bolezni živčevja, jeter, srca in ožilja ter prebavnega trakta. . Akutna zastrupitev s hlapi etilnega alkohola na delovnem mestu (brez zaužitja) je praktično malo verjetna, tudi če upoštevamo, da ves vdihani alkohol ostane v telesu. Primeri kronične zastrupitve s hlapi etilnega alkohola niso znani.

Etanol v čisti obliki povzroča pri delavcih suho kožo, občasno pa tudi nastanek razpok.

Znaki zastrupitve: čustvena nestabilnost, motnje koordinacije gibov, pordela koža obraza, slabost in bruhanje, depresija dihanja in motnje zavesti (v hujših primerih).

V primeru zastrupitve z etilnim alkoholom je potrebno poklicati ekipo reševalcev. Če je žrtev pri zavesti, vendar ima hudo šibkost, letargijo, zaspanost, mu lahko pred prihodom zdravnika povohate vato, navlaženo z amoniakom, in sperite želodec. Za izpiranje želodca morate popiti 1-1,5 litra vode z dodatkom sode bikarbone (1 čajna žlička sode na 1 liter vode), nato pa izzvati gag refleks. Postopek lahko ponovite večkrat. Potem je treba žrtev segreti, saj alkohol vodi do širjenja površinskih žil kože, kar prispeva k hitremu ohlajanju telesa. Priporočljivo je, da mu daste močan čaj ali kavo. V prisotnosti tabletiranega aktivnega oglja lahko žrtvi daste do 20 tablet.

Individualna zaščita. Temeljita zaščita dihal. Uporaba filtrirne industrijske plinske maske znamke A. Zaščita kože (kombinezon, zaščitne rokavice) in oči (maske, očala).

Preventivni ukrepi: tesnjenje opreme in komunikacij, nedostopnost etilnega alkohola, pojasnjevalno delo, pravilno prezračevanje prostorov.

Ukrepi požarne varnosti. Sestavine začetne mešanice (dekan, etilni alkohol) so vnetljive tekočine. Rezervoarji, procesna oprema, cevovodi in naprave za polnjenje in praznjenje, povezane s sprejemom, skladiščenjem in premikanjem etilnega alkohola, morajo biti zaščiteni pred statično elektriko. Električna oprema mora biti protieksplozijsko varna. Sredstva za gašenje požara: pesek, azbestna odeja, gasilni aparati na ogljikov dioksid. .

7. Seznam uporabljene literature

1. Kogan V.E., Fridman V.M., Kafarov V.V. Ravnovesje med tekočino in paro. Imenik. Knjiga. 1-2. M.; L.: Nauka, 1966. -786 str.

2. Pavlov K.F., Romankov P.G., Noskov A.A. Primeri in naloge za tečaj PAKhT. L.: Kemija, 1987-.576 str.

3. Ramm V.M. absorpcija plina. M.: Kemija, 1976.-655 str.

4. Izračun glavnih procesov in naprav za rafiniranje nafte / Ed. Sudakov. Imenik. M.: Kemija, 1979.-568 str.

5. Osnovni procesi in aparati kemijske tehnologije / Ed. Yu.I. Dytnersky. Vodnik za oblikovanje. M .: Kemija, 1991-496s.

6. Aleksandrov I.A. Naprave za destilacijo in absorpcijo. M.: Kemija, 1978.-280 str.

7. Priročnik kemika. Zvezek II Osnovne lastnosti anorganskih in organskih spojin. L., M.: Kemija, 1964.-1168 str.

8. Vargaftik N.B. Priročnik o termofizikalnih lastnostih plinov in tekočin. Moskva: Nauka, 1972-720.

9. Tipični stolpčni aparat: vodnik, Kazan, 1982.-20 str.

10. Uryadov V.G., Aristov N.V., Kurdyukov A.I. Odnos "struktura-lastnost". Del IV. Topološki pristop k opisu površinske napetosti organskih spojin., 2002.-77 str.

11. Laščinski A.A. Načrtovanje varjenih kemičnih aparatov. Imenik. L.: Mašinostroenie, 1981.-382 str.

12. Skoblo A.I., Tregubova I.A., Molokanov Yu.K. Procesi in naprave za rafiniranje nafte in petrokemično industrijo. M .: Kemija, 1982.-584

13. Škodljive snovi v industriji. Imenik. T I Organske snovi / Ed. N.V. Lazarev. L.: Kemija, 1976-538s.

14. Lashchinsky A.A., Tolchinsky A.R. Osnove načrtovanja in izračuna kemične opreme. Imenik. L .: Mašinostrojenje, 1970-752.

15. VNE 5-79 PPBO - 103 -79 Pravila požarne varnosti za delovanje podjetij kemične industrije, 322 str.

16. Priročnik petrokemika, zvezek 1. / Ed. Ogorodnikova S.K. M.: 1978 - 496 str.

Gostuje na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Določanje hitrosti pare in premera kolone, števila plošč in višine kolone. Hidravlični izračun plošč. Toplotni izračun stebra. Izbira zasnove toplotnega izmenjevalnika. Določanje koeficienta toplotne prehodnosti vode. Izračun hladilnika za destilat.

seminarska naloga, dodana 01.07.2016


Izračun neprekinjene destilacijske kolone za ločevanje binarne zmesi aceton-voda. Materialna bilanca kolone. Hitrost pare in premer kolone. Hidravlični izračun pladnjev, določitev njihovega števila in višine stebra. Toplotni izračun inštalacije.

seminarska naloga, dodana 5.2.2011


Rektifikacija kot metoda ločevanja tekočih mešanic v industriji. Določitev dimenzij stebra. Hidravlični izračun plošč in tlaka v kocki. Izračun črpalke, grelnika surovin, deflegmatorja in kotla. Toplotna in materialna bilanca kolone.

seminarska naloga, dodana 07.02.2015


Materialna bilanca kolone in delovno refluksno razmerje. Povprečni masni pretok tekočine za zgornji in spodnji del kolone. Volumetrični pretoki pare in tekočine. Hidravlični izračun destilacijske kolone. Toplotni izračun inštalacij in armatur.

seminarska naloga, dodana 04.05.2015


Značilnosti postopka rektifikacije. Tehnološka shema destilacijske enote za ločevanje zmesi heksan-toluen. Materialna bilanca kolone. Hidravlični izračun plošč. Določitev števila plošč in višine stebra. Toplotni izračun inštalacije.

seminarska naloga, dodana 17.12.2014


Periodična rektifikacija binarnih mešanic. Kontinuirane destilacijske naprave za ločevanje binarnih mešanic. Izračun hladilnika ostanka ddv višina plinsko-tekoče plasti tekočine. Določanje hitrosti pare in premera kolone.

seminarska naloga, dodana 20.08.2011


Določanje hitrosti pare in izračun premera destilacijske kolone. Konstrukcija krivulj izobare pare in tekočine, odvisnost diagrama nasičenih hlapov od temperature, konstrukcija izobare. Izračun kondenzatorja-hladilnika, premera armature in kotla.

seminarska naloga, dodana 25.09.2015


Kontinuirana destilacijska kolona s sitami, izračun materialne bilance. Destilat, destilacijski ostanek in molska dovodna hitrost. Hidravlični izračun plošč. Število plošč in višina stolpca. Dolžina poti tekočine na plošči.

kontrolno delo, dodano 15.3.2009


Tehnološke osnove procesa rektifikacije, njegove stopnje in načela. Določitev najmanjšega števila plošč, refluksnega razmerja in premera kolone. Toplotni in konstrukcijsko-mehanski izračun instalacije. Izračun toplotne izolacije. Avtomatizacija procesov.

seminarska naloga, dodana 16.12.2015


Materialna bilanca procesa rektifikacije. Izračun refluksnega razmerja, hitrosti pare in premera kolone. Toplotni izračun destilacijske kolone. Izračun opreme: kotel, deflegmator, hladilniki, grelec. Izračun premera cevovodov.

Izračunajmo premere glavnih priključkov, skozi katere prehajajo materialni tokovi znane velikosti, in sicer: priključek za dovod začetne mešanice, priključek za odvod hlapov iz kolone, priključek za izpust dna ostankov.

Ne glede na namen fitinga se njegov premer izračuna iz enačbe toka:

kjer je V volumetrični pretok medija skozi priključek, m 3 / s; - hitrost medija v dušilki, m/s;

Vhod krmne mešanice

Če vzamemo XF = 1,5 m/s, dobimo:

Hitrost gibanja hranilne mešanice v armaturi:

Izhod refluksa:

Sprejmi XR =1,0 m/s,

Standardna velikost cevi za izdelavo fitinga po GOST 9941-62, 70x3 (notranji premer d int = 70-3 2 = 64 mm).

Hitrost gibanja sluzi v priključku:

Priključek za izpust ostankov:

gostota vode.

Sprejmi XW =0,5 m/s,

Standardna velikost cevi za izdelavo fitinga po GOST 9941-62, 95x4 (notranji premer d int = 95-4 2 = 87 mm = 0,087 m)

Hitrost gibanja spodnjega ostanka v dušilki:

Nastavek za odvod hlapov iz kolone:

Določimo povprečno gostoto pare za zgornji in spodnji del kolone:

Sprejemamo y \u003d 25 m / s.

Izberemo jekleno elektrovarjeno vzdolžno GOST10704-81 630x16, katerega notranji premer je enak d ext = 630-16 2 = 598 mm. Zato je hitrost pare v dušilki:

Za vse fitinge izberemo standardne prirobnice tipa 1. Za priključek za dovod začetne mešanice in refluksa izberemo prirobnico (GOST 1235-54) z glavnimi dimenzijami d in = 72 mm, D 1 = 130 mm, D = 160 mm, b = 11 mm, D 2 = 110 mm, h = 3 mm, d = 12 mm, n = 8 kosov. Prirobnica priključka DDV ostanka d v = 97 mm, D 1 = 160 mm, D = 195 mm, b = 22 mm, D 2 = 138 mm, h = 4 mm, d = 16 mm, n = 8 kosov. Priključna prirobnica za izstop hlapov iz kolone d in = 634 mm, D 1 = 740 mm, D = 770 mm, b = 11 mm, d = 24 mm, n = 20 kosov, (GOST 1255-54). Tesnilni material je sprejet paronit znamke PON (GOST481-80).

Hidravlični izračun

Namen hidravličnega izračuna je določiti vrednost upora različnih odsekov cevovodov in toplotnega izmenjevalnika ter izbrati črpalko, ki zagotavlja dani pretok in izračunano višino pri črpanju etanola.

Obstajata dve vrsti upora (izguba tlaka): upor trenja (po dolžini) h 1 in lokalni upor h ms.

Za izračun izgube glave po dolžini se uporablja Darcy-Weisbachova formula.

kjer je l hidravlični koeficient trenja;

l je dolžina cevovoda ali poti, skozi katero teče hladilno sredstvo, m;

d - premer cevovoda, m;

Koeficient hitrosti glave, m

Za izračun izgube glave v lokalnih uporih se uporablja Weisbachova formula:

kjer je o koeficient lokalnega upora;

Hitrostni tlak za lokalnim uporom, m