1. งานออกแบบ

2. ส่วนทฤษฎี

3. แบบแผนของคอลัมน์กลั่น

4. การคำนวณคอลัมน์กลั่น

4.1 ยอดคงเหลือของวัสดุ สมการเส้นงาน

4.5 การคำนวณความร้อนของการติดตั้ง

รายการแหล่งที่ใช้

1. งานออกแบบ

คำนวณและออกแบบคอลัมน์แก้ไข (รูปจาน) สำหรับแยกส่วนผสมของกรดอะซิติก - น้ำเข้าจำนวน 10 ตันต่อชั่วโมง องค์ประกอบของส่วนผสมเริ่มต้นของกรดอะซิติก 10% (น้ำหนัก) กับน้ำ 90% (น้ำหนัก) ปริมาณกรดอะซิติกที่ต้องการในการกลั่นคือ 0.5% (น้ำหนัก) และในส่วนที่เหลือจากการกลั่น 70% (น้ำหนัก) การแก้ไขจะดำเนินการภายใต้ความกดอากาศ ไอน้ำร้อนมีแรงดัน P est =3 atm

ข้อกำหนดทางเทคนิค

1. อุปกรณ์ถูกออกแบบมาเพื่อแยกส่วนผสมของกรดอะซิติก - น้ำที่มีความเข้มข้น 10% (มวล)

2. ไอน้ำร้อนมีแรงดัน Р=3 atm

3. อุณหภูมิของตัวกลางในลูกบาศก์สูงถึง 105 °C

4. สภาพแวดล้อมในเครื่องไม่เป็นพิษ

5. ประเภทของจาน - ตะแกรง

6. จำนวนแผ่น - 33

ความต้องการทางด้านเทคนิค

1. ในระหว่างการผลิต การทดสอบ และการส่งมอบเครื่องมือ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

A) GOST 12.2.003-74 "อุปกรณ์การผลิต ข้อกำหนดทั่วไปความปลอดภัย"

B) GOST 26-291-79 "ภาชนะและอุปกรณ์เชื่อมเหล็กข้อกำหนดทางเทคนิค"

2. วัสดุของแผ่นหรือชิ้นส่วนของคอลัมน์ที่สัมผัสกับของเหลวที่แยกจากกันหรือไอระเหยของพวกเขาทำจากเหล็ก Kh18NYUT GOST 5949-75 องค์ประกอบที่เหลือของคอลัมน์ทำจากเหล็ก Vst Zsp GOST 380-71

3. ทดสอบอุปกรณ์เพื่อความแข็งแรงและความหนาแน่นทางไฮดรอลิก:

A) ในตำแหน่งแนวนอน - แรงดัน 0.2 MPa;

B) ในตำแหน่งแนวตั้ง - จำนวนมาก

4. รอยเชื่อมต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ OH 26-01-71-68 "การเชื่อมในงานวิศวกรรมเคมี" การเชื่อมใน St. Zsp. ผลิตด้วยอิเล็กโทรดยี่ห้อ ANO-5-4.5-2 ตาม GOST 9467-75

5. เชื่อมในปริมาณการควบคุม 100% โดยการส่งผ่านรังสีเอกซ์

6. ปะเก็น Paronite PON-1 GOST 481-71

7. ส่วนต่อขยายหัวฉีด 150 มม. ไม่ระบุ

8. ขนาดสำหรับอ้างอิง

2. ส่วนทฤษฎี

การแก้ไขเป็นกระบวนการของการระเหยบางส่วนของของเหลวที่ควบแน่นด้วยไอระเหยซ้ำๆ กระบวนการนี้ดำเนินการโดยการสัมผัสไอและการไหลของของเหลวที่มีอุณหภูมิต่างกัน และมักจะดำเนินการในอุปกรณ์คอลัมน์ ในการสัมผัสกับของเหลวแต่ละครั้ง ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำเป็นส่วนใหญ่จะระเหย ซึ่งไอระเหยนั้นถูกเสริมด้วยไอระเหย ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูงอย่างเด่นชัดจะถูกควบแน่นและผ่านเข้าไปในของเหลว การแลกเปลี่ยนส่วนประกอบแบบสองทางดังกล่าว ซ้ำหลายครั้ง ทำให้ในที่สุด ได้ไอระเหยที่เกือบจะเป็นส่วนประกอบที่เดือดต่ำบริสุทธิ์ ไอระเหยเหล่านี้หลังจากการควบแน่นในอุปกรณ์ที่แยกจากกัน ให้กลั่น (แก้ไข) และเสมหะ ซึ่งเป็นของเหลวที่ส่งคืนเพื่อชำระล้างคอลัมน์และโต้ตอบกับเตียงที่เพิ่มขึ้น ไอน้ำได้มาจากการระเหยบางส่วนจากด้านล่างของคอลัมน์ของสารตกค้าง ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จุดเดือดสูงเกือบบริสุทธิ์

การแก้ไขเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 19 ว่าเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดกระบวนการหนึ่ง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมแอลกอฮอล์และน้ำมัน ในปัจจุบัน การปรับแก้มีการใช้มากขึ้นในด้านต่างๆ ของเทคโนโลยีเคมี ซึ่งการแยกส่วนประกอบในรูปแบบบริสุทธิ์มีความสำคัญมาก (ในการผลิตการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ไอโซโทป โพลีเมอร์ เซมิคอนดักเตอร์ และสารที่มีความบริสุทธิ์สูงอื่นๆ)

กระบวนการแก้ไขจะดำเนินการโดยการสัมผัสซ้ำๆ ระหว่างเฟสของเหลวและไอที่ไม่สมดุลซึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน

เมื่อเฟสมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน มวลและการถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นเนื่องจากแนวโน้มของระบบไปสู่สภาวะสมดุล เป็นผลมาจากการสัมผัสแต่ละครั้ง ส่วนประกอบจะถูกแจกจ่ายซ้ำระหว่างเฟส: ไอนั้นค่อนข้างอุดมด้วยส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำ และของเหลวนั้นอุดมไปด้วยส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูง การสัมผัสหลายครั้งนำไปสู่การแยกส่วนผสมเริ่มต้นเกือบสมบูรณ์

อุปกรณ์ของวงจรเรียงกระแส

ข้าว. 1 คอลัมน์กลั่นของการดำเนินการต่อเนื่อง

1 - คอลัมน์; 2 - หม้อไอน้ำ; 3 - dephlegmator

ดังนั้น การขาดสมดุล (และดังนั้น การมีอยู่ของความแตกต่างของอุณหภูมิเฟสเมื่อเฟสเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ที่แน่นอนและมีการสัมผัสซ้ำหลายครั้ง) เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการแก้ไข

กระบวนการแก้ไขจะดำเนินการเป็นระยะหรือต่อเนื่องที่ความดันต่างๆ: ที่ความดันบรรยากาศ ภายใต้สุญญากาศ (สำหรับการแยกสารผสมของสารเดือดสูง) และภายใต้ความดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศ (สำหรับการแยกสารผสมที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิปกติ)

ในการดำเนินการแก้ไขจะใช้อุปกรณ์ของการออกแบบที่หลากหลายซึ่งประเภทหลักไม่แตกต่างจากตัวดูดซับที่เกี่ยวข้อง

ในโรงงานกลั่นส่วนใหญ่จะใช้เครื่องมือสองประเภท:

คอลัมน์กลั่นบรรจุและถาด นอกจากนี้สำหรับการแก้ไข

ฟิล์มที่ใช้แล้วสูญญากาศและคอลัมน์หมุนของการออกแบบต่างๆ

บรรจุ เดือดปุด ๆ และคอลัมน์ฟิล์มบางคอลัมน์มีความคล้ายคลึงกันในการออกแบบอุปกรณ์ภายใน (ถาด ตัวเครื่องที่บรรจุ ฯลฯ) กับคอลัมน์ดูดซับ อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับตัวดูดซับ คอลัมน์กลั่นมีการติดตั้งอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน - บอยเลอร์ (ลูกบาศก์) และ dephlegmator (รูปที่ 1) นอกจากนี้ เพื่อลดการสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์กลั่นจะถูกหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อน

รูปที่ 2 ตัวเลือกการติดตั้งสำหรับ dephlegmators

a - บนคอลัมน์: b - ใต้ส่วนบนของคอลัมน์;

1 - คอนเดนเซอร์ไหลย้อน; 2 - คอลัมน์: 3 - ปั๊ม

หม้อไอน้ำหรือลูกบาศก์ ออกแบบมาเพื่อทำให้ส่วนหนึ่งของของเหลวที่ไหลจากคอลัมน์กลายเป็นไอ และจ่ายไอน้ำไปยังส่วนล่าง (ใต้หัวฉีดหรือแผ่นด้านล่าง) หม้อไอน้ำมีพื้นผิวให้ความร้อนในรูปแบบของขดลวดหรือเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อที่ด้านล่างของคอลัมน์ สะดวกกว่าสำหรับการซ่อมแซมและเปลี่ยนคือหม้อไอน้ำระยะไกลที่ติดตั้งอยู่ใต้คอลัมน์เพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวไหลเวียนตามธรรมชาติ

คอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ที่ออกแบบมาเพื่อควบแน่นไอระเหยและจ่ายน้ำชลประทาน (รีฟลักซ์) ไปยังคอลัมน์ เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ ในพื้นที่วงแหวนซึ่งไอระเหยมักจะควบแน่น และสารทำความเย็น (น้ำ) จะเคลื่อนที่ในท่อ

ข้าว. 3. คอลัมน์ตาข่าย

เอ - ไดอะแกรมของอุปกรณ์ของคอลัมน์; b - ไดอะแกรมของอุปกรณ์เพลท 1 - ร่างกาย; 2 - จาน; 3 - ท่อน้ำล้น; 4 - แก้ว

ในกรณีของการควบแน่นบางส่วนของไอระเหย คอนเดนเซอร์รีฟลักซ์จะถูกวางไว้เหนือคอลัมน์โดยตรงเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นของการติดตั้ง หรือนอกคอลัมน์ (รูปที่ 2) ในกรณีนี้ คอนเดนเสท (เสมหะ) จากส่วนล่างของตัวไล่ฝ้าจะถูกป้อนโดยตรงผ่านผนึกไฮดรอลิกไปยังด้านบนของคอลัมน์ เนื่องจากในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแบ่งการไหลย้อน

ในกรณีของการควบแน่นของไอระเหยอย่างสมบูรณ์ในเครื่องกำจัดไฟ ให้ติดตั้งไว้เหนือคอลัมน์ บนคอลัมน์โดยตรง หรือใต้ส่วนบนของคอลัมน์ เพื่อลดความสูงในการติดตั้งโดยรวม ในกรณีหลัง เสมหะจากคอนเดนเซอร์ไหลย้อน 1 ถูกป้อนเข้าไปในคอลัมน์ 2 โดยปั๊ม ตำแหน่งของคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์นี้มักใช้ในการติดตั้งเสากลั่นภายนอกอาคาร ซึ่งประหยัดกว่าในสภาพอากาศที่มีอากาศอบอุ่น

คอลัมน์เดือด (จาน)(รูปที่ 3). อุปกรณ์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแก้ไข ใช้ได้กับความจุขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายของปริมาณไอน้ำและของเหลว และสามารถแยกส่วนผสมได้อย่างชัดเจน ในระหว่างการแก้ไข ความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้นจะทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย และด้วยเหตุนี้ การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของของเหลวในหม้อต้มคอลัมน์ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเดียวกันนี้ยังคงใช้ได้สำหรับกระบวนการกลั่นด้วยสุญญากาศ

แผ่นตะแกรง. (รูปที่ 3). คอลัมน์ที่มีแผ่นตะแกรงเป็นตัวทรงกระบอกแนวตั้งที่มีแผ่นแนวนอนซึ่งมีการเจาะรูจำนวนมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-5 มม. อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว ก๊าซจะไหลผ่านรูของจานและกระจายไปในของเหลวในรูปของกระแสน้ำและฟองอากาศขนาดเล็ก แผ่นตะแกรงมีลักษณะเป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่าย ติดตั้งง่าย ตรวจสอบและซ่อมแซม ความต้านทานไฮดรอลิกของเพลตเหล่านี้มีขนาดเล็ก ถาดตะแกรงทำงานได้อย่างเสถียรในช่วงความเร็วของแก๊สที่ค่อนข้างกว้าง และในการโหลดก๊าซและของเหลวบางอย่าง ถาดเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตาม ถาดตะแกรงมีความไวต่อสารปนเปื้อนและตะกอนที่อุดตันช่องเปิดของถาด

แผ่นปิด.

มีความไวต่อสารปนเปื้อนน้อยกว่าตะแกรงและมีลักษณะเฉพาะด้วยช่วงการทำงานที่เสถียรของคอลัมน์ที่มีถาดปิดฝาสูงขึ้น ก๊าซเข้าสู่จานผ่านท่อสาขา จากนั้นแตกผ่านช่องของหมวกเป็นไอพ่นจำนวนมาก ถัดไป ก๊าซจะไหลผ่านชั้นของเหลวที่ไหลผ่านแผ่นเปลือกโลกจากด้านล่างไปยังอีกชั้นหนึ่ง

ข้าว. 4. แบบแผนการทำงานของแผ่นปิดฝา

เมื่อเคลื่อนที่ผ่านชั้นนี้ ส่วนสำคัญของไอพ่นขนาดเล็กจะแตกตัวและก๊าซจะกระจายไปในของเหลวในรูปของฟองอากาศ ความเข้มข้นของการเกิดโฟมโดยตรงที่เสาหรือด้านล่างส่วนบนของเสา เพื่อลดความสูงโดยรวมของการติดตั้ง ในกรณีหลัง เสมหะจากคอนเดนเซอร์ไหลย้อน 1 ถูกป้อนเข้าไปในคอลัมน์ 2 โดยปั๊ม ตำแหน่งของคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์นี้มักใช้ในการติดตั้งเสากลั่นภายนอกอาคาร ซึ่งประหยัดกว่าในสภาพอากาศที่มีอากาศอบอุ่น

คอลัมน์เดือด (จาน) (รูปที่ 3). อุปกรณ์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแก้ไข ใช้ได้กับความจุขนาดใหญ่ โหลดไอน้ำและของเหลวได้หลากหลาย และสามารถแยกสารผสมได้อย่างชัดเจน ข้อเสียของอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดฟองคือความต้านทานไฮดรอลิกที่ค่อนข้างสูง - ในสภาวะของการกลั่นไม่สำคัญ ในระหว่างการแก้ไข ความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้นจะทำให้จุดเดือดของของเหลวในหม้อต้มคอลัมน์เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเดียวกันนี้ยังคงใช้ได้สำหรับกระบวนการกลั่นด้วยสุญญากาศ

ในคอลัมน์ดังกล่าว มีการใช้เพลตประเภทต่างๆ: ตะแกรง, ฝาปิด, ความล้มเหลว, วาล์ว, จาน ฯลฯ

แผ่นตะแกรง. (รูปที่ 3).คอลัมน์ที่มีแผ่นตะแกรงเป็นตัวทรงกระบอกแนวตั้งที่มีแผ่นแนวนอนซึ่งมีการเจาะรูจำนวนมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-5 มม. อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว ก๊าซจะไหลผ่านรูของถาดและกระจายในของเหลวในรูปของกระแสน้ำและฟองอากาศขนาดเล็ก ถาดตะแกรง มีความโดดเด่นด้วยความเรียบง่ายในการก่อสร้าง ความง่ายในการติดตั้ง ตรวจสอบและซ่อมแซม ความต้านทานไฮดรอลิกของเพลตเหล่านี้มีขนาดเล็ก ถาดตะแกรงทำงานได้อย่างเสถียรในช่วงความเร็วของแก๊สที่ค่อนข้างกว้าง และในการโหลดก๊าซและของเหลว ถาดเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตาม ถาดตะแกรงมีความไวต่อสารปนเปื้อนและตะกอนที่อุดตันช่องเปิดของถาด

แผ่นปิดฝา.มีความไวต่อสารปนเปื้อนน้อยกว่าตะแกรงและมีลักษณะเฉพาะด้วยช่วงการทำงานที่เสถียรของคอลัมน์ที่มีถาดปิดฝาสูงขึ้น ก๊าซเข้าสู่จานผ่านท่อสาขา จากนั้นแตกผ่านช่องของหมวกเป็นไอพ่นจำนวนมาก ถัดไป ก๊าซจะไหลผ่านชั้นของเหลวที่ไหลผ่านจานจากด้านล่างไปยังอีกชั้นหนึ่ง เมื่อเคลื่อนที่ผ่านชั้นนี้ ส่วนสำคัญของไอพ่นขนาดเล็กจะแตกตัวและก๊าซจะกระจายไปในของเหลวในรูปของฟองอากาศ ความเข้มข้นของการเกิดโฟมและการกระเด็นบนแผ่นปิดฝาครอบนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ของแก๊สและความลึกของการจุ่มฝาปิดลงในของเหลว แผ่นปิดทำด้วยของเหลวล้นในแนวรัศมีหรือแนวทแยง ถาดที่มีฝาปิดทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของปริมาณก๊าซและของเหลว ข้อเสีย ได้แก่ ความซับซ้อนของอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายสูง การจำกัดปริมาณการใช้แก๊สในแก๊สต่ำ ความต้านทานไฮดรอลิกค่อนข้างสูง และความยากลำบากในการทำความสะอาด

แผ่นวาล์ว. (รูปที่ 5).หลักการทำงานของแผ่นวาล์วคือวาล์วกลมที่วางหรือวางอย่างอิสระเหนือรูในจานโดยมีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลของก๊าซจะปรับโดยอัตโนมัติตามน้ำหนักขนาดของพื้นที่ช่องว่างระหว่างวาล์วและระนาบของแผ่น สำหรับการไหลของก๊าซและด้วยเหตุนี้จึงรักษาความเร็วของก๊าซให้คงที่เมื่อมันไหลออกมาในชั้นเดือดปุด ๆ

ราส 5. แผ่นวาล์ว

a, b - มีฝาปิดกลม; c, พร้อมแผ่นวาล์ว; g - บัลลาสต์; 1 - วาล์ว; 2 - ตัวจำกัดวงเล็บ; 3 - บัลลาสต์

ในเวลาเดียวกัน เมื่อความเร็วของแก๊สเพิ่มขึ้นในคอลัมน์ ความต้านทานไฮดรอลิกของจานวาล์วจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ตัวยกของวาล์วถูกจำกัดด้วยความสูงของตัวยึดข้อ จำกัด และโดยปกติไม่เกิน 8 มม.

ข้อดีของจานวาล์ว: ปริมาณก๊าซที่ค่อนข้างสูงและความเสถียรทางอุทกพลศาสตร์ ประสิทธิภาพสูงอย่างต่อเนื่องในช่วงโหลดก๊าซที่หลากหลาย

คอลัมน์บรรจุ. คอลัมน์เหล่านี้ใช้การบรรจุประเภทต่างๆ แต่คอลัมน์ Raschig แบบวงแหวนเป็นคอลัมน์ที่พบมากที่สุดในอุตสาหกรรม ความต้านทานไฮดรอลิกที่ต่ำกว่าของเสาอัดแน่นเมื่อเทียบกับคอลัมน์เดือดปุด ๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกลั่นภายใต้สุญญากาศ แม้จะมีสุญญากาศที่สำคัญในส่วนบนของคอลัมน์ เนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกสูง การเกิดหายากในหม้อไอน้ำอาจไม่เพียงพอสำหรับการลดจุดเดือดของส่วนผสมเริ่มต้นตามที่ต้องการ

เพื่อลดความต้านทานไฮดรอลิกของคอลัมน์สุญญากาศ ฉันใช้หัวฉีดที่มีปริมาตรอิสระมากที่สุด

ไม่จำเป็นต้องเอาความร้อนออกจากคอลัมน์กลั่นเอง ดังนั้น ความยากในการขจัดความร้อนออกจากเสาที่อัดแน่นจึงเป็นข้อดีมากกว่าข้อเสียของเสาที่อัดแน่นภายใต้สภาวะของกระบวนการกลั่น

เครื่องฟิล์ม. อุปกรณ์เหล่านี้ใช้สำหรับการแก้ไขภายใต้สุญญากาศของของผสมที่มีความคงตัวทางความร้อนต่ำเมื่อถูกความร้อน (เช่น โมโนเมอร์ต่างๆ โพลีเมอร์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ จากการสังเคราะห์สารอินทรีย์)

เครื่องกลั่นแบบฟิล์มมีความต้านทานไฮดรอลิกต่ำ นอกจากนี้ การกักเก็บของเหลวต่อหน่วยปริมาตรของอุปกรณ์การทำงานยังมีน้อย เครื่องกลั่นฟิล์มประกอบด้วยคอลัมน์ที่มีการบรรจุตามปกติในรูปแบบของการเรียงซ้อนของท่อแนวตั้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6–20 มม. (เสาหลายท่อ) เช่นเดียวกับกองซ้อนระนาบขนานหรือรังผึ้งที่มีช่องรูปทรงต่างๆ ประดิษฐ์และ แผ่นโลหะเจาะรูหรือตาข่ายโลหะ

ข้อเสียของเสาโรเตอร์: ความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางจำกัด (เนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตและข้อกำหนดสำหรับความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของโรเตอร์) รวมถึงต้นทุนการดำเนินงานที่สูง

3. โครงการโรงกลั่น

แผนภาพหลักของโรงงานกลั่น

คำอธิบายของโรงกลั่น

แผนผังของโรงงานกลั่นแสดงในรูปที่ ส่วนผสมเริ่มต้นจากถังกลาง 9 ถูกป้อนโดยปั๊มแรงเหวี่ยง 10 ไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 5 โดยให้ความร้อนจนถึงจุดเดือด ส่วนผสมที่อุ่นจะถูกป้อนเข้าสู่การแยกสารในคอลัมน์กลั่น/บนจานป้อน โดยที่องค์ประกอบของของเหลวจะเท่ากับองค์ประกอบของส่วนผสมเริ่มต้น XF

ไหลลงคอลัมน์ของเหลวมีปฏิสัมพันธ์กับไอที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเดือดของของเหลวด้านล่างในหม้อไอน้ำ 2 องค์ประกอบเริ่มต้นของไอมีค่าเท่ากับองค์ประกอบของสารตกค้างด้านล่าง Xw นั่นคือ หมดลงในองค์ประกอบที่ระเหยได้ อันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนมวลกับของเหลว ทำให้ไอมีส่วนประกอบที่มีความผันผวนสูง เพื่อให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ส่วนบนของคอลัมน์จะได้รับการทดน้ำตามอัตราส่วนการไหลย้อนที่กำหนดด้วยองค์ประกอบ XP ของของเหลว (ไหลย้อน) ซึ่งได้มาจากเครื่องขจัดไขมันในเลือด 3 โดยการกลั่นไอน้ำออกจากคอลัมน์ จากนั้นของเหลวจะถูกส่งไปยังตัวแบ่งเสมหะ 4 ส่วนหนึ่งของคอนเดนเสทจะถูกลบออกจากคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ในรูปแบบของผลิตภัณฑ์แยกสารกลั่นสำเร็จรูปซึ่งถูกทำให้เย็นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 6 และส่งไปยังตัวรวบรวมการกลั่น 11 โดยใช้ปั๊ม 10.

จากด้านล่างของคอลัมน์ ปั๊ม 10 จะดึงของเหลวด้านล่างออกอย่างต่อเนื่อง - ผลิตภัณฑ์ที่อุดมด้วยส่วนประกอบที่มีความผันผวนต่ำ ซึ่งถูกทำให้เย็นลงในตัวทำความเย็นที่เหลือ 7 และส่งไปยังถัง 8 ดังนั้น กระบวนการแยกของไม่สม่ำเสมออย่างต่อเนื่องของ ส่วนผสมไบนารีเริ่มต้นลงในเครื่องกลั่นที่มีเนื้อหาสูงของส่วนประกอบที่มีความผันผวนสูงจะดำเนินการในคอลัมน์การกลั่นและส่วนที่เหลือของภาษีมูลค่าเพิ่มที่เสริมด้วยส่วนประกอบที่มีความผันผวนต่ำ

4. การคำนวณคอลัมน์กลั่น

4.1 การคำนวณยอดคงเหลือของวัสดุ

สมการความสมดุลของวัสดุสำหรับคอลัมน์การกลั่นแบบต่อเนื่อง โดยคำนึงถึงจำนวนการไหลเข้าและขาออกมีดังนี้

G F = GD + GW (1)

โดยที่ GF คือปริมาณของส่วนผสมที่เข้าสู่การแยกตัว kg/s

G D คืออัตราการไหลของมวลของการกลั่น kg/s;

G W คืออัตราการไหลของมวลสารตกค้างจากการกลั่น kg/s;

G F ∙X F = G D ∙X D +GW ∙X W (2)

โดยที่ X D คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในเศษส่วนมวลกลั่น

Х W คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในกากการกลั่น เศษส่วนมวล

X F คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในส่วนผสมเริ่มต้น นั่นคือ เศษส่วนของมวล

ในการหาอัตราการไหลของมวลของสารกลั่น X D และอัตราการไหลของมวลของสารตกค้างจากการกลั่น X W เราแทนที่ข้อมูลเริ่มต้นเป็นสมการ (1) และลงในสมการ (2) จากนั้นเราก็แก้สมการเหล่านี้ด้วยกัน

GD + GW = 10000

G D ∙ 0.995 + GW ∙ 0.3 = 10000 ∙ 0.9

GD ∙ 0.995 + (1000-G D ) ∙ 0.3 = 9000

0.695 ∙ G D \u003d 9000 - 3000

0.695 ∙ GW = 6000

GD =8633 กก./ชม.

G D \u003d 10000 - 8633 \u003d 1367 กก. / ชม

อัตราการไหลของมวลกลั่น: GD = 8633 กก./ชม.

อัตราการไหลของมวลสารตกค้างภาษีมูลค่าเพิ่ม: G W =1367 กก./ชม.

สำหรับการคำนวณเพิ่มเติม เราแสดงความเข้มข้นของอาหารสัตว์ การกลั่น และภาษีมูลค่าเพิ่มตกค้างในเศษส่วนโมล

(3)

โดยที่ X F คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในอาหาร เศษส่วนโมล

Mw คือมวลโมลาร์ของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำ kg/mol;

MUx คือมวลโมลาร์ของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูง kg/mol;

M ux = 60 กก./กม.;

M ใน \u003d 18 กก. / กม.;

(4)

โดยที่ X D คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในเครื่องกลั่น เศษส่วนโมล

(5)

โดยที่ X W คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำใน VAT ตกค้าง เศษส่วนโมล

เราแทนที่ข้อมูลเริ่มต้นเป็นสูตร (3) สูตร (4) และสูตร (5) และค้นหาเนื้อหาของกรดอะซิติกในส่วนผสม (ป้อน) ในการกลั่นและในสารตกค้างจากการกลั่น

XF =

XD =

XW =

การใช้พลังงานของโมลาร์สัมพัทธ์ถูกกำหนดโดยสมการ:

(6)

สำหรับการคำนวณเพิ่มเติม เราจำเป็นต้องสร้างเส้นสมดุลในพิกัด
สำหรับระบบน้ำเอทิลแอลกอฮอล์ที่ความดันบรรยากาศ

ที่นี่
คือโมลเศษส่วนของน้ำในของเหลวและในไอในสมดุลกับมัน

RB และ RT - ความดันไออิ่มตัวของน้ำและกรดอะซิติกตามลำดับ P - ความดันทั้งหมด

ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสร้างเส้นโค้งสมดุลแสดงไว้ในตารางที่ 1

ตารางที่ 1.องค์ประกอบสมดุลของของเหลวและไอระเหยสำหรับระบบ กรดอะซิติก - น้ำ

ตามตารางที่ 1 เราสร้างเส้นโค้งสมดุล

รูปที่ 2 เส้นโค้งสมดุลในพิกัดของระบบกรดอะซิติก-น้ำ

จำนวนการไหลย้อนขั้นต่ำ
ถูกกำหนดโดยสมการ:

(7)

โดยที่ F* คือความเข้มข้นของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำในไอในสภาวะสมดุลกับของเหลวป้อน

F*=0.977

เราแทนข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดลงในสมการ (7) และหาจำนวนขั้นต่ำของการไหลย้อน R min

จำนวนการทำงานของกรดไหลย้อน R ถูกกำหนดโดยสมการ:

แทนค่าตัวเลขของจำนวนขั้นต่ำของการไหลย้อน R นาทีในสมการ (8) และกำหนดจำนวนการทำงานของกรดไหลย้อน R

ค่าสัมประสิทธิ์ของเสมหะส่วนเกินเท่ากับ:

สมการเส้นงาน

A) ในส่วนบน (เสริมแรง) ของคอลัมน์

โดยที่ R คือจำนวนกรดไหลย้อน

B) ในส่วนล่าง (ทั้งหมด) ของคอลัมน์

xw

โดยที่ R คือจำนวนกรดไหลย้อน

F คืออัตราการป้อนฟันกรามสัมพัทธ์

เรากำหนดโดยอัตราส่วน:

+

โดยที่ Md และ Mf คือมวลโมลาร์ของสารกลั่นและส่วนผสมตั้งต้น

M บนและ M n คือมวลโมลาร์เฉลี่ยของของเหลวในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์

มวลโมลาร์ในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์มีค่าเท่ากันตามลำดับ:

โดยที่ X srn และ X srv เป็นองค์ประกอบโมลาร์เฉลี่ยของของเหลวในส่วนล่างและส่วนบนของคอลัมน์

M cp ใน \u003d kg / kmol

M cp n \u003d kg / kmol

มวลโมลของส่วนผสมเริ่มต้น:

MF = กก./กม.

มวลโมเลกุลของการกลั่น:

MD = กก./กม.

แทนที่เราได้รับ:

กก./ชม

+
กก./ชม

มวลไอน้ำเฉลี่ยไหลในส่วน G ด้านบนและ G n ของคอลัมน์ตามลำดับ เท่ากับ:

โดยที่ M ' ใน และ M ' n คือมวลโมลาร์เฉลี่ยของไอระเหยในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์:

M ’ ด้านบน \u003d M ใน y srv + M ux (1-y srv)

M ’ n \u003d M ใน y srn + M ux (1-y srn)

yav และ yav เป็นองค์ประกอบกรามเฉลี่ยของไอน้ำในส่วนล่างและส่วนบนของคอลัมน์

ค่าของ y D , y F และ y W ได้มาจากสมการของเส้นการทำงาน แล้ว:

M ’ cp in = kg / kmol

M ’ cp n = kg/kmol

กก./ชม

กก./ชม

เครื่องกลั่นคอลัมน์จาน

4.2 การหาความเร็วไอน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์

ตามตารางที่ 1 เราสร้างไดอะแกรม t -x, y

รูปที่ 2 แผนภาพ t -x ,y เพื่อกำหนดองค์ประกอบสมดุลของไอน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 2 เรากำหนดอุณหภูมิเฉลี่ย:

A) y cp ใน = 0.9397 t cp = 100.1 o C

B) y cp n = 0.7346 t cp = 102.3 o C

เมื่อทราบโมลเฉลี่ย เราจะกำหนดมวลและความหนาแน่นของไอ:

M 'cp ใน =
กก./กม.

M ' cp n =
กก./กม.

M ' ใน และ M ' n มวลโมลาร์เฉลี่ยของไอน้ำในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์ตามลำดับ

ρ SW และ ρ un ความหนาแน่นของไอในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์ตามลำดับ

อุณหภูมิในส่วนบนของคอลัมน์ที่ Xav = 0.9831 คือ 100.01°C และในส่วนล่างที่ Xav = 0.77795 คือ 101.5°ซ ดังนั้น t av = 100.9755 องศาเซลเซียส ข้อมูลเหล่านี้กำหนดโดยไดอะแกรม t-x, y ที่แสดงในรูปที่ 2

ความหนาแน่นของน้ำที่ t \u003d 100 ° C ρ ใน \u003d 958 kg / m 3 และกรดอะซิติกที่ ρ ux \u003d 958 kg / m 3

เราใช้ความหนาแน่นเฉลี่ยของของเหลวในคอลัมน์:

เรากำหนดความเร็วไอน้ำในคอลัมน์ตามสมการ:

เส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์กลั่นคำนวณโดยสูตร:

ม

ม

เราใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ D = 3600 มม.

จากนั้นความเร็วไอน้ำในคอลัมน์จะเท่ากับ:

นางสาว

4.3 การคำนวณไฮดรอลิกของถาด

เราเลือกจานประเภท TC - R [ภาคผนวก 2, หน้า 118]

เรายอมรับขนาดของแผ่นตะแกรงดังต่อไปนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางรู d o = 4 mm

ความสูงของผนังระบายน้ำ h П = 40 mm

ส่วนที่ว่างของจาน (พื้นที่รวมของรู) 8% ของพื้นที่ทั้งหมดของจาน

พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดย downcomers สองส่วนคือ 20% ของพื้นที่แผ่นทั้งหมด

ท่อระบายน้ำ П = 3.1 ม.

เราคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของเพลตในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์ตามสมการ:

โดยที่ Δp แห้ง - ความต้านทานแผ่นแห้ง

Δp b - ความต้านทานที่เกิดจากแรงตึงผิว

Δp gzh - ความต้านทานของชั้นแก๊สและของเหลวบนจาน

A) ในส่วนบน (เสริมแรง) ของคอลัมน์:

ที่ไหน
- ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของถาดตะแกรงแบบไม่ชลประทานที่มีส่วนที่ว่าง 7-10%

ความเร็วไอน้ำในรูของจาน

แรงตึงผิวของของเหลวที่อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ 100 °C ที่ส่วนบนของคอลัมน์ d 0 \u003d 0-004 m - เส้นผ่านศูนย์กลางของรูของจาน

ที่ไหน
อัตราส่วนความหนาแน่นของชั้นไอ-ของเหลว (โฟม) ต่อความหนาแน่นของของเหลว ประมาณเท่ากับ 0.5

ชั่วโมง pzh - ความสูงของชั้นไอของเหลว (โฟม) คำนวณโดยสูตร:

โดยที่ Δh ความสูงของชั้นเหนือฝายคำนวณโดยสูตร:

ที่ไหน ปริมาณการไหลของของเหลว

P - ปริมณฑลของพาร์ติชันท่อระบายน้ำ

ปริมาณการไหลของของเหลวในส่วนบนของคอลัมน์:

โดยที่ M cf คือมวลโมลาร์เฉลี่ยของของเหลว kg/kmol;

M D มวลโมลาร์ของการกลั่น kg/kmol

เราหาความกว้างของเกณฑ์ล้นโดยการแก้ระบบสมการ:

โดยที่ R =1.8 ม. รัศมีจาน; P=3.1 m - ปริมณฑลของพาร์ติชันท่อระบายน้ำ

มาหาความกว้างของเกณฑ์ล้น b:

เราพบ Δh:

ความต้านทานของชั้นไอ-ของเหลวบนจาน:

ความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของเพลตที่ส่วนบนของคอลัมน์:

B) ในส่วนล่าง (ทั้งหมด) ของคอลัมน์:

ความต้านทานไฮดรอลิกของแผ่นแห้ง:

ความต้านทานเนื่องจากแรงตึงผิว:

ที่ไหน
แรงตึงผิวของของเหลวที่ =100°C

อัตราการไหลของของเหลวในส่วนล่างของคอลัมน์คำนวณโดยสูตร:

โดยที่ M F คือมวลโมลาร์ของของเหลวป้อน kg/kmol

M cf มวลโมลาร์เฉลี่ยของของเหลว kg/kmol

ความสูงของชั้นเหนือฝาย:

ความสูงของชั้นไอของเหลวบนจาน:

ความต้านทานของชั้นไอ-ของเหลวบนจาน:

ความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของเพลตในส่วนล่างของคอลัมน์:

ตรวจสอบเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของเพลตที่ระยะห่างระหว่างเพลต ชั่วโมง = 0.5 ม.:

>

สำหรับถาดด้านล่างที่มีความต้านทานไฮดรอลิกโดยรวมมากกว่าถาดบน:

<

จึงเป็นไปตามเงื่อนไขข้างต้น

ตรวจสอบความสม่ำเสมอของเพลต - เราคำนวณความเร็วไอน้ำขั้นต่ำในรู ซึ่งเพียงพอสำหรับเพลตตะแกรงที่จะทำงานกับรูทั้งหมด:

ความเร็วที่คำนวณได้น้อยกว่าความเร็วที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้
ดังนั้นเพลทจะทำงานได้กับทุกรู

4.4 การกำหนดจำนวนแผ่นและความสูงของเสา

จำนวนแผ่นคำนวณโดยสมการ:

โดยที่ η = ประสิทธิภาพเฉลี่ย จาน

เพื่อกำหนดประสิทธิภาพโดยเฉลี่ย แผ่นเปลือกโลก เราพบว่าค่าสัมประสิทธิ์ความผันผวนสัมพัทธ์ของส่วนประกอบจะถูกแยกออก:

และค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดไดนามิกของส่วนผสมเริ่มต้น q ที่อุณหภูมิเฉลี่ยในคอลัมน์เท่ากับ

ที่อุณหภูมินี้ความดันของไอน้ำอิ่มตัว Рv = 867.88 mm Hg กรดอะซิติกรัก = 474.15 mm Hg มาจากไหน

ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของน้ำที่ 101°C คือ 0.2838 mPa*s ของกรดอะซิติก 0.4916 mPa*s เรายอมรับสัมประสิทธิ์ความหนืดไดนามิกของส่วนผสมเริ่มต้น

วี, หน้า556].

ตามกำหนดการ [รูปที่. 7.4, p. 323] หาค่า
.ความยาวของเส้นทางของของเหลวบนจาน:

ตามกำหนดการ [รูปที่. 7.5 หน้า 324] เราพบค่าของการแก้ไขสำหรับความยาวเส้นทาง Δ=0.2375 ประสิทธิภาพเฉลี่ย แผ่นถูกพบโดยสมการ:

จำนวนแผ่นจะถูกกำหนดโดยวิธีการวิเคราะห์โดยใช้สเปรดชีต Excel ระบบสมการที่ทำให้สามารถกำหนดจำนวนแผ่นเปลือกโลก ตลอดจนองค์ประกอบของไอและของเหลวที่ออกจากแผ่นเปลือกโลกแต่ละแผ่นได้ รวมถึงสมการดุลยภาพ

โดยที่ α คือสัมประสิทธิ์ความผันผวนสัมพัทธ์ของส่วนประกอบที่จะแยกออก:

สมการเส้นการทำงาน

สำหรับด้านบนของคอลัมน์

สำหรับด้านล่างของคอลัมน์

นิพจน์สำหรับปัจจัยการตกแต่ง
.

การคำนวณประกอบด้วยการกำหนดองค์ประกอบของไอและของเหลวตามลำดับ (y ผม , x ผม ) ในส่วนของคอลัมน์ระหว่างแผ่นเปลือกโลก

ตัวห้อยสำหรับองค์ประกอบไอและของเหลวสอดคล้องกับหมายเลขหัวข้อ หมายเลขจานตรงกับหมายเลขของส่วนที่อยู่ด้านล่าง

สมมติว่าค่าสัมประสิทธิ์การระเหยเป็นค่าคงที่ ค่าสัมประสิทธิ์การเสริมสมรรถนะเป็นค่าคงที่ ลูกบาศก์ของเครื่องระเหยไม่มีผลในการแยก ไอน้ำที่ปล่อยออกมามีองค์ประกอบเดียวกับสารตกค้างจากการกลั่น

บล็อกไดอะแกรมของการคำนวณ

ผลการคำนวณ

					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนล่าง
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน
					ส่วนบน ปริมาณการใช้ความร้อนที่จ่ายให้กับน้ำหล่อเย็นในเครื่องขจัดคราบไขมัน-คอนเดนเซอร์หาได้จากสมการ: การแก้ไขเป็นกระบวนการที่ดำเนินการในอุปกรณ์คอลัมน์ทวนกระแสที่มีองค์ประกอบสัมผัสในรูปแบบของเพลต กระบวนการแก้ไขมีคุณสมบัติหลายประการ อัตราส่วนต่าง ๆ ของโหลดของเหลวและไอน้ำในส่วนล่างและส่วนบนของคอลัมน์ การไหลร่วมของมวลและกระบวนการถ่ายเทความร้อน ทั้งหมดนี้ทำให้การคำนวณคอลัมน์กลั่นในถาดยากขึ้น อุปกรณ์หน้าสัมผัสดิสก์ที่หลากหลายทำให้ยากต่อการเลือกคอลัมน์ ในกรณีนี้ เราเลือกคอลัมน์ที่มีถาด TC-P เนื่องจากเป็นไปตามข้อกำหนดทั่วไป เช่น ความเข้มสูงต่อหน่วยปริมาตรของอุปกรณ์ ต้นทุน เส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงของคอลัมน์ถูกกำหนดโดยโหลดไอน้ำและของเหลว และคุณสมบัติทางกายภาพของเฟสที่มีปฏิสัมพันธ์ บรรณานุกรม 1. Dytnersky Yu.I. "กระบวนการและอุปกรณ์พื้นฐาน เทคโนโลยีเคมี. การออกแบบหลักสูตร" : การชำระเงิน การกลั่น คอลัมน์; รายละเอียดความร้อน การชำระเงินยาขับเสมหะ; บ่งชี้ การชำระเงินเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน รายการ... ให้ ภาคนิพนธ์เราผลิต การชำระเงิน การกลั่น คอลัมน์สำหรับการแยกส่วนผสม: อะซิโตน-... การชำระเงินบรรจุ การกลั่น คอลัมน์การดำเนินการอย่างต่อเนื่องสำหรับการแยกส่วนผสมของคลอโรฟอร์ม-เบนซีน รายวิชา >> เคมี คำแนะนำจะลดลงเพื่อใช้สำหรับ การคำนวณ การกลั่น คอลัมน์การพึ่งพาจลนศาสตร์ที่ได้รับจาก ... ของเหลว 2. การชำระเงินบรรจุ การกลั่น คอลัมน์การดำเนินการอย่างต่อเนื่อง 2.1 ความสมดุลของวัสดุ คอลัมน์และเสมหะทำงาน ... การชำระเงิน การกลั่นการติดตั้งสำหรับการแยกสารผสมไบนารีของเอทิลแอลกอฮอล์-น้ำ รายวิชา >> เคมี ในงานหลักสูตรนี้ การชำระเงิน การกลั่น คอลัมน์กระชอนตะแกรงสำหรับ... L., Chemistry, 1993 G.Ya. รูดอฟ, ดี.เอ. บารานอฟ. การชำระเงินรูปจาน การกลั่น คอลัมน์,แนวทาง. M., MGUIE, 1998. แค็ตตาล็อก... การชำระเงินก้าน การกลั่น คอลัมน์สำหรับการแยกสารผสมไฮโดรคาร์บอนไบนารีของเบนซีน-โทลูอีน รายวิชา >> เคมี 2. พื้นฐานทางทฤษฎี การคำนวณรูปแผ่นดิสก์ การกลั่น คอลัมน์มีสองวิธีหลักในการวิเคราะห์งานและ การคำนวณ การกลั่น คอลัมน์: กราฟฟิค...

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โฮสต์ที่ http://www.allbest.ru/

2. บทนำ

4. ส่วนการชำระบัญชี:

4.1 ยอดคงเหลือของวัสดุ

4.4 การคำนวณไฮดรอลิกของคอลัมน์

4.5 การคำนวณความร้อนของการติดตั้ง

4.6 การกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด

5. การเลือกชิ้นส่วนมาตรฐาน

5.1 ฟิตติ้ง

5.2 การสนับสนุนเครื่อง

5.3 ครีบ

6. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับส่วนประกอบของส่วนผสมและวัณโรคของกระบวนการ

ข้อมูลจำเพาะ

1. เงื่อนไขอ้างอิงสำหรับการออกแบบ

คำนวณและออกแบบคอลัมน์กลั่นพร้อมถาดวาล์วสำหรับการแยกสารภายใต้ความดันบรรยากาศ ด้วยอัตราการไหล GF t/h ของสารผสมไบนารี S (เอทิลแอลกอฮอล์ - ดีเคน) ที่มีความเข้มข้นขององค์ประกอบที่มีจุดเดือดต่ำ % (มวล) ส่วนผสมเริ่มต้นเข้าสู่คอลัมน์ที่อุณหภูมิเดือด ข้อกำหนดสำหรับความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์: % (มวล), % (มวล)

2. บทนำ

ในหลายอุตสาหกรรม ทั้งเคมี น้ำมัน อาหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ อันเป็นผลจากหลากหลาย กระบวนการทางเทคโนโลยีได้ส่วนผสมของของเหลวซึ่งต้องแบ่งออกเป็นส่วนประกอบ

ในการแยกส่วนผสมของของเหลวและก๊าซเหลวในอุตสาหกรรม ใช้วิธีการกลั่นอย่างง่าย (การกลั่น) การกลั่นภายใต้สุญญากาศ การแก้ไข และการสกัด การแก้ไขมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสำหรับการแยกสารผสมของของเหลวระเหยโดยสมบูรณ์ ละลายได้บางส่วนหรือทั้งหมดในตัวอื่น

สาระสำคัญของกระบวนการแก้ไขคือการแยกของเหลวตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปในรูปแบบที่บริสุทธิ์ไม่มากก็น้อยจากส่วนผสมของสองชนิดหรือโดยทั่วไปแล้ว ของเหลวหลายชนิดที่มีจุดเดือดต่างกัน ซึ่งทำได้โดยการให้ความร้อนและการระเหยของส่วนผสมดังกล่าว ตามด้วยความร้อนและการถ่ายโอนมวลระหว่างเฟสของเหลวและไอ เป็นผลให้ส่วนหนึ่งขององค์ประกอบที่มีความผันผวนสูงส่งผ่านจากเฟสของเหลวไปยังเฟสไอและส่วนหนึ่งของส่วนประกอบที่มีความผันผวนน้อยผ่านจากเฟสไอไปยังเฟสของเหลว

กระบวนการกลั่นดำเนินการในโรงงานกลั่น ซึ่งรวมถึงคอลัมน์กลั่น คอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ คอนเดนเซอร์ตู้เย็น คอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ คอนเดนเซอร์ และเครื่องทำความร้อนเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป อุปกรณ์หลักของการติดตั้งคือคอลัมน์กลั่นซึ่งไอระเหยของของเหลวกลั่นเพิ่มขึ้นจากด้านล่าง และของเหลวไหลลงสู่ไอระเหยจากด้านบน จ่ายไปยังส่วนบนของอุปกรณ์ในรูปของการไหลย้อน ในกรณีส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือกลั่น (ไอระเหยของส่วนประกอบที่มีความผันผวนสูงควบแน่นในคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ ปล่อยให้ส่วนบนของคอลัมน์) และตกค้างภาษีมูลค่าเพิ่ม (ส่วนประกอบระเหยน้อยกว่าในรูปของเหลว ไหลจากส่วนล่างของคอลัมน์)

Dephlegmator มักจะเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ ในหลายกรณี การควบแน่นของไอระเหยทั้งหมดที่ออกจากคอลัมน์เกิดขึ้นในคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ ในการทำความเย็นขั้นสุดท้าย การกลั่นจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดไว้ บางครั้งมีเพียงส่วนหนึ่งของไอระเหยเท่านั้นที่ถูกควบแน่นในเครื่องกำจัดของเหลวเพื่อให้เกิดกรดไหลย้อน และเกิดการควบแน่นและการทำความเย็นอย่างสมบูรณ์ในตู้เย็น

โรงกลั่นยังติดตั้งอุปกรณ์สำหรับควบคุมและควบคุมโหมดการทำงานและมักจะมีอุปกรณ์สำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

กระบวนการกลั่นสามารถดำเนินการได้ที่ความดันบรรยากาศ เช่นเดียวกับที่ความดันที่สูงกว่าและต่ำกว่าความดันบรรยากาศ ภายใต้สุญญากาศ การแก้ไขจะดำเนินการเมื่อต้องแยกส่วนผสมของเหลวเดือดสูง ความดันสูงใช้เพื่อแยกสารผสมที่อยู่ในสถานะก๊าซที่ความดันต่ำ ระดับของการแยกของผสมของของเหลวออกเป็นส่วนประกอบและความบริสุทธิ์ของสารตกค้างจากการกลั่นและการกลั่นนั้นขึ้นอยู่กับการพัฒนาของพื้นผิวสัมผัสของเฟส และด้วยเหตุนี้ ปริมาณของของเหลวที่ไหลย้อน (reflux) และอุปกรณ์ของ คอลัมน์กลั่น

บรรจุ, ต่อยอด, ตะแกรง, คอลัมน์ท่อฟิล์มวาล์วและอื่น ๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรม พวกเขาแตกต่างกันส่วนใหญ่ในการออกแบบโครงสร้างภายในของอุปกรณ์โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่ามีปฏิสัมพันธ์ของของเหลวและไอ ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเมื่อไอน้ำเดือดพล่านผ่านชั้นของเหลวบนจาน หรือระหว่างการสัมผัสพื้นผิวของไอและของเหลวบนบรรจุภัณฑ์หรือพื้นผิวของเหลวที่ไหลลงมาเป็นฟิล์มบาง

คอลัมน์ที่บรรจุใช้กันอย่างแพร่หลาย ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือความเรียบง่ายของอุปกรณ์และ ราคาถูก. ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการของเสาอัดแน่นคือความต้านทานไฮดรอลิกต่ำ คอลัมน์ที่บรรจุหีบห่อไม่เหมาะสมสำหรับการทำงานที่ความหนาแน่นของการไหลย้อนต่ำ โดยมีลักษณะเฉพาะด้วยช่วงการโหลดไอและของเหลวที่จำกัด เพื่อการทำงานที่มั่นคงของเสาที่อัดแน่น จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการกระจายของเหลวอย่างสม่ำเสมอบนหน้าตัดโดยใช้สปริงเกลอร์ นอกจากนี้ ในคอลัมน์ที่อัดแน่น การกำจัดความร้อนออกจากเตียงที่อัดแน่นนั้นทำได้ยาก

คอลัมน์ดิสก์พบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เหล่านี้คือเครื่องมือคอลัมน์แนวตั้งสำหรับการถ่ายโอนมวล ซึ่งแบ่งความสูงโดยใช้อุปกรณ์ถ่ายโอนมวลสัมผัสตามขวาง (ถาด) การไหลของไอน้ำจากน้อยไปมากจะเกิดฟองตามลำดับชั้นของเหลวบนถาด ในโหมดเดือดปุด ๆ ตะแกรง ฝา วาล์ว และถาดทำงานล้มเหลว สำหรับถาดสามประเภทแรก การเกิดฟองของแก๊สและการเคลื่อนที่ของของเหลวเกิดขึ้นภายใต้สภาวะการไหล-ข้ามเนื่องจากองค์ประกอบ (รู, ฝาปิด, วาล์ว) กระจายอย่างสม่ำเสมอบนแผ่นถาดและมีอุปกรณ์ล้น บนถาดที่ล้มเหลว จะรับรู้หน้าสัมผัสเฟสทวน คอลัมน์ถาดมีลักษณะเฉพาะด้วยความแม่นยำในการแยกสูงของส่วนผสมเริ่มต้น ปริมาณไอน้ำและของเหลวที่หลากหลาย และผลผลิตสูง ข้อเสียของเสาเหล่านี้คือ: ค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากความซับซ้อนของอุปกรณ์รวมถึงความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้น

ถาดตะแกรงมีหน้าตัดขวางของถาดขนาดใหญ่ที่มีรู ส่งผลให้ผลิตไอน้ำสูง มีลักษณะพิเศษคือความสะดวกในการผลิต ใช้โลหะน้อย ข้อเสียคือความไวสูงต่อความแม่นยำในการติดตั้ง ไม่แนะนำให้ใช้เครื่องถาดตะแกรงกับสื่อที่ปนเปื้อน เนื่องจากอาจทำให้รูอุดตันได้

ฝาปิดถาดแสดงประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวลที่ดี มีปริมาณไอน้ำจำนวนมาก ไอระเหยจากถาดก่อนหน้าจะเข้าสู่หัวฉีดไอน้ำและฟองอากาศผ่านชั้นของเหลวที่ฝาปิดบางส่วนจมอยู่ใต้น้ำ ฝาปิดมีรูหรือช่องฟันปลาที่แบ่งไอออกเป็นลำธารเล็กๆ เพื่อเพิ่มพื้นผิวของการสัมผัสกับของเหลว ข้อจำกัดของการใช้งานอยู่ที่ต้นทุนที่สูงเนื่องจากการใช้โลหะที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ถาดปิดฝายังเพิ่มความต้านทานไฮดรอลิกและมีแนวโน้มที่จะอุดตัน

แผ่นวาล์วแสดงประสิทธิภาพสูงในช่วงเวลาการโหลดขนาดใหญ่เนื่องจากมีความเป็นไปได้ในการควบคุมตนเอง ขึ้นอยู่กับโหลด วาล์วจะเคลื่อนที่ในแนวตั้ง เปลี่ยนพื้นที่ว่างสำหรับการไหลของไอน้ำ และส่วนสูงสุดจะกำหนดโดยความสูงของอุปกรณ์ที่จำกัดการยก วาล์วทำขึ้นในรูปของแผ่นกลมหรือสี่เหลี่ยมที่มีลิมิตเตอร์ยกบนหรือล่าง ข้อเสียของจานวาล์วคือความต้านทานไฮดรอลิกสูง

แผ่นเพลทที่ชำรุดเป็นแบบที่ง่ายที่สุดและมีความต้านทานไฮดรอลิกต่ำ โดดเด่นด้วยการขาดอุปกรณ์ล้น แต่ถาดประเภทนี้มีประสิทธิภาพการถ่ายเทมวลต่ำ มีการโหลดไอน้ำและของเหลวในช่วงที่แคบ

คอลัมน์กลั่นฟิล์มแบบท่อประกอบด้วยกลุ่มท่อแนวตั้ง บนพื้นผิวด้านในของของเหลวที่ไหลในฟิล์มบาง ๆ โต้ตอบกับไอน้ำที่ลอยผ่านท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ใช้คือ 5-20 มม. ผลกระทบของอุปกรณ์ฟิล์มจะเพิ่มขึ้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อลดลง คอลัมน์ท่อมีลักษณะเฉพาะด้วยความง่ายในการผลิต ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลสูง และความต้านทานไฮดรอลิกที่ต่ำมากต่อการเคลื่อนที่ของไอน้ำ เสาแบบหลายท่อและแบบท่อยาวที่มีการชลประทานเทียมมีขนาดและน้ำหนักโดยรวมที่เล็กกว่าเสาในถาดอย่างมีนัยสำคัญ

โรงงานกลั่นทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงประเภทและการออกแบบของคอลัมน์ แบ่งออกเป็นแบทช์และหน่วยต่อเนื่อง

ในโรงงานกลั่นที่ทำงานเป็นระยะ ๆ ส่วนผสมเริ่มต้นจะถูกเทลงในลูกบาศก์การกลั่นซึ่งยังคงเดือดอย่างต่อเนื่องด้วยการก่อตัวของไอระเหย ไอน้ำเข้าสู่คอลัมน์ที่ให้น้ำกับส่วนของกลั่น ส่วนอื่น ๆ ของการกลั่นจากคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์หรืออาฟเตอร์คูลเลอร์ ถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด เข้าสู่คอลเลกชันของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ในคอลัมน์ชุดงาน การแก้ไขจะดำเนินการจนกว่าของเหลวในลูกบาศก์ถึงองค์ประกอบที่ต้องการ จากนั้นให้ความร้อนของลูกบาศก์หยุดลง สารตกค้างจะถูกเทลงในตัวสะสม และส่วนผสมเริ่มต้นจะถูกบรรจุลงในลูกบาศก์อีกครั้งเพื่อการกลั่น โรงงานกลั่นแบบกลุ่มประสบความสำเร็จในการแยกสารผสมในปริมาณเล็กน้อย ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของโรงกลั่นแบบเป็นชุดคือการเสื่อมสภาพในคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (กลั่น) ในขณะที่กระบวนการดำเนินไป เช่นเดียวกับการสูญเสียความร้อนระหว่างการขนถ่ายและการบรรจุลูกบาศก์เป็นระยะ ข้อบกพร่องเหล่านี้ถูกกำจัดโดยการแก้ไขอย่างต่อเนื่อง

คอลัมน์ต่อเนื่องประกอบด้วยส่วนล่าง (หายใจออก) ซึ่งส่วนประกอบที่ระเหยได้จะถูกลบออกจากของเหลวที่ไหลลงมาและส่วนบน (เสริมความแข็งแกร่ง) จุดประสงค์เพื่อเพิ่มไอระเหยที่เพิ่มขึ้นของส่วนประกอบระเหย รูปแบบการติดตั้งสำหรับการกลั่นแบบต่อเนื่องแตกต่างจากการกลั่นแบบเป็นระยะตรงที่คอลัมน์จะถูกป้อนด้วยส่วนผสมเริ่มต้นขององค์ประกอบบางอย่างอย่างต่อเนื่องด้วย ความเร็วคงที่; ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีคุณภาพสม่ำเสมอก็ถูกถอนออกอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

จุดประสงค์ของการคำนวณการออกแบบคอลัมน์กลั่นเพื่อแยกส่วนผสมไบนารีของเอทิลแอลกอฮอล์-ดีเคนคือการกำหนดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของคอลัมน์ จำนวนอุปกรณ์สัมผัสในส่วนเสริมความแข็งแรงและหลบหนีของคอลัมน์ ความสูงของคอลัมน์ ความต้านทานไฮดรอลิกของเพลตและคอลัมน์โดยรวมสำหรับองค์ประกอบที่กำหนดของส่วนผสมเริ่มต้น อัตราการไหลของของผสมเริ่มต้น และความดันในคอลัมน์

3. โครงการโรงกลั่น

1 - ตัวคอลัมน์;

2- จาน;

3- จานอาหาร;

4- เครื่องทำความร้อนอาหาร;

5- หม้อไอน้ำ;

6- dephlegmator;

7- คอนเดนเซอร์ (ตู้เย็น);

8- ชัตเตอร์ไฮดรอลิก;

GF , GV , G R , G D, GW , - อัตราการไหลของกรามของฟีด, ไอระเหยที่มาจากด้านบนของคอลัมน์, กรดไหลย้อน, การกลั่นและสารตกค้าง

XF , XD , XW - เศษส่วนโมลาร์ของ NK ในการป้อน การกลั่น และสารตกค้าง [ 12, น. 279]

4. ส่วนโดยประมาณ

4.1 ยอดคงเหลือของวัสดุ

ให้ GD และ GW เป็นต้นทุนมวล

สารกลั่นและภาษีมูลค่าเพิ่ม, kg/h

สมการสมดุลของวัสดุ:

GD+ GW = GF - โดยสตรีม;

GD D+ GW w = GF F - ตาม NK

GF =9 ตัน/ชม.=9000 กก./ชม.

จากระบบสมการสมดุลวัสดุ เรากำหนด:

GW= 4348กก./ชม.; GD = 4652 กก./ชม.

มาคำนวณความเข้มข้นใหม่จากเศษส่วนมวลเป็นเศษส่วนโมล:

М(С2Н6О)НК = 46.07 กก./กม. [2, หน้า 541]

М(С10Н22)ВК = 142.29 กก./กม., [7, หน้า 637]

โภชนาการ:

XF ==

กลั่น:

XD ==

ภาษีมูลค่าเพิ่ม:

XW==

ตารางที่ 1

เราพบตามไดอะแกรมองค์ประกอบ-องค์ประกอบ (x-y) ซึ่งเราสร้างขึ้นตามข้อมูลเกี่ยวกับสมดุลของเฟสของระบบไบนารีที่แยกจากกัน:

0.964? เศษส่วนของโมลของ NC ในไอในสภาวะสมดุลกับของเหลวป้อน

คำนวณจำนวนกรดไหลย้อนขั้นต่ำ:

Rmin \u003d (0.980-0.964) / (0.964-0.735) \u003d 0.016 / 0.23 \u003d 0.0696

ปฏิบัติการจำนวนการไหลย้อน:

R= 1.3 Rmin + 0.3;

R= 1.3 0.0696 + 0.3 = 0.390

กำหนดจำนวนอาหาร:

F= (0.980-0.114) / (0.735-0.114) = 1.39

มาสร้างสมการของเส้นการทำงานกัน:

a) สำหรับส่วนบน (เสริมแรง) ของคอลัมน์:

y=0.281x + 0.705

b) สำหรับส่วนล่าง (ทั้งหมด) ของคอลัมน์:

y=1.28x - 0.032

4.2 การหาความเร็วไอน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์

ความเข้มข้นของของเหลวเฉลี่ย:

ก) ด้านบนของคอลัมน์

b) ด้านล่างของคอลัมน์:

ความเข้มข้นของไอน้ำเฉลี่ย (ตามสมการของเส้นการทำงาน):

ก) ด้านบนของคอลัมน์

b) ด้านล่างของคอลัมน์:

เราพบอุณหภูมิไอน้ำเฉลี่ยและตามแผนภาพองค์ประกอบอุณหภูมิ องค์ประกอบ (tx, y ซึ่งเราสร้างจากข้อมูลสมดุล:

86 0С; = 146 0С.

มวลโมลาร์เฉลี่ยของไอน้ำ:

ก) ด้านบนของคอลัมน์

0.945 46.07+(1-0.945) 142.29=51.362 กก./กม

b) ด้านล่างของคอลัมน์:

0.53 46.07+(1-0.53) 142.29=91.3 กก./กม

เรากำหนดความหนาแน่นของไอเฉลี่ย:

ความหนาแน่นของไอเฉลี่ยในคอลัมน์:

เราหาอุณหภูมิของเสมหะและของเหลวด้านล่างตาม แผนภาพ t-x,yสำหรับ XD และ XW:

79 0С; 88.50ซ.

ก) ความหนาแน่นของของเหลว NC ที่ 790C; =736.43 กก./ลบ.ม.;

b) ความหนาแน่นของของเหลว VC ที่ 88.50C; =667.6 กก./ลบ.ม

ความหนาแน่นเฉลี่ยของของเหลวในคอลัมน์:

702.0kg/m3;

ความเร็วไอน้ำสูงสุดที่อนุญาตในคอลัมน์สามารถกำหนดได้โดยสูตร:

ค่าสัมประสิทธิ์ Cmax คำนวณโดยสูตร:

Сmax = โดยที่:

H - ระยะทางระหว่างดิสก์ = 0.3-0.4 ม. ใช้ H = 0.4 ม.

q- ความหนาแน่นเชิงเส้นของการชลประทานนั่นคืออัตราส่วนของอัตราการไหลของของเหลวต่อปริมาตรของท่อระบายน้ำ P (ความยาวของแถบระบายน้ำ) q=q0= 10 - 25 m2/h ใช้ q=10 m2/h;

k1=1.15, k2=1 ที่ความดันบรรยากาศและความดันสูง, k3=0.34 10-3

Cmax == 0.0812

0.0812=1.436 เมตร/วินาที

กำหนดมวลโมลาร์ของการกลั่น:

0.980 46.07+(1-0.980) 142.29=47.9 กก./กม.

อุณหภูมิไอน้ำเฉลี่ยในคอลัมน์:

การไหลของไอน้ำเชิงปริมาตรในคอลัมน์:

เราคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์:

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าของคอลัมน์ D=1000 mm . ที่ใกล้ที่สุด

จากนั้นความเร็วที่แท้จริงคือ:

กำหนดปริมณฑลของท่อระบายน้ำ P:

P \u003d (0.7? 0.75) ง. เรายอมรับ P \u003d 0.72 D \u003d 0.72m;

b=D/2

และค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดไดนามิกของของผสมของเหลว µ ที่อุณหภูมิเฉลี่ยในคอลัมน์:

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

0.634 บันทึก 0.394 + 0.366 บันทึก 0.420 = - 0.394; .

เรากำหนดงาน:

เราหาได้จากรูปที่ 7.4. ประสิทธิภาพเฉลี่ยของเพลต

ความยาวของเส้นทางของของเหลวบนจาน ม.

ตามรูป 7.5. เราพบการแก้ไขความยาวของเส้นทางเนื่องจาก<0,9 м, то =0

เราคำนวณจำนวนเพลตจริงในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์:

5.56 ยอมรับ 6;

5.56 ยอมรับ 6.

จำนวนแผ่นทั้งหมดในคอลัมน์:

ด้วยระยะขอบ 15% -20% \u003d 1.15 12 \u003d 13.8;

เรายอมรับ n = 14 แผ่น

ความสูงของส่วนรูปจานของคอลัมน์:

\u003d (14-1) 0.4 \u003d 5.2 ม.

หมายเลขลำดับของจานอาหารจริง:

1.15 6=6.9; ยอมรับ 7.

1.15 6=6.9; ยอมรับ 7. จำนวนจานอาหาร n=7.

4.4 การคำนวณไฮดรอลิกของคอลัมน์

4.4.1 ความต้านทานไฮดรอลิกของถาดเท่ากับผลรวมของการสูญเสียแรงดันบนถาดแห้งและในชั้นของเหลว:

ก) ด้านบนของคอลัมน์:

การสูญเสียแรงกดบนจานที่ไม่ให้น้ำ

ค่าสัมประสิทธิ์การลาก สำหรับแผ่นวาล์วที่มีวาล์วเปิดเต็มที่ \u003d 3.63;

ความเร็วไอน้ำในรู m/s;

เศษส่วนของส่วนที่ว่างของจานอยู่ที่ไหน

1.744 กก./ลบ.ม.? ความหนาแน่นของไอเฉลี่ยที่ด้านบนของคอลัมน์

การสูญเสียหัวในชั้นของเหลว:

ความสูงของแถบระบายน้ำ m; ยอมรับได้ประมาณ 50-70 มม.

น้ำนิ่งของเหลวเหนือแถบระบายน้ำ

ความหนาแน่นเฉลี่ยของของเหลว

ปริมาตรการไหลของของเหลวในส่วนบนของคอลัมน์ ลบ.ม./ชม.

P=702.0 9.81(0.05+0.008)=399.4 Pa.

เรากำหนดความต้านทานของจานชลประทาน:

652.1+399.4=1052Pa

b) ด้านล่างของคอลัมน์:

ความต้านทานจานแห้ง:

ความหนาแน่นของไอเฉลี่ยที่ด้านล่างของคอลัมน์

มวลโมลาร์เฉลี่ยของของเหลวที่ด้านล่างของคอลัมน์:

0.411 46.07+(1-0.411) 142.29=102.7 กก./กม.

0.735 46.07+(1-0.735) 142.27=71.6 กก./กม.

ปริมาณการไหลของของเหลวในส่วนล่างของคอลัมน์:

การรองรับของเหลวเหนือแถบระบายน้ำ:

ความต้านทานของชั้นของเหลวบนจาน:

702.0 9.81 (0.05+0.031)=557.8 ต่อปี

ความต้านทานแผ่นชลประทาน:

951.6+557.8=1509.4 ต่อปี

ความต้านทานรวมของเพลตทั้งหมด:

6 1052 + 6 1509.4 = 15368.5 ต่อปี

4.4.2 การตรวจสอบการทำงานของเพลต

มันดำเนินการตามค่าของการกักเก็บของเหลวระหว่างถาดหรือตามปริมาณงานของอุปกรณ์ล้น

แผ่นทำงานอย่างต่อเนื่องที่:

ความสูงของชั้นของเหลวที่เป็นฟองในกระเป๋าล้น m;

y - การจากไปของเครื่องบินไอพ่นที่ตกลงมา m;

b - ความกว้างสูงสุดของกระเป๋าล้น (ลูกศรส่วน);

ความสูงของชั้นของเหลวที่ไม่มีฟองใน downcomer, m;

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของของเหลวที่เป็นฟอง

สำหรับของเหลวที่มีฟองน้อยและปานกลาง

ยอมรับ: .

ความสูงของชั้นของเหลวเบา:

ความต้านทานจาน,

ระดับของเหลวไล่ระดับบนจาน m

สำหรับถาดวาล์วคุณสามารถใช้ \u003d 0.005-0.010 ม.

ต้านทานการเคลื่อนตัวของของเหลวในน้ำล้น

ความเร็วของของไหลในส่วนต่ำสุดของช่องล้น

โช้คแยกผสมคอลัมน์

สำหรับของเหลวที่มีฟองปานกลางและต่ำ เรายอมรับ:

อัตราการเกิดฟองรูปเห็ดขึ้น

ค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิวเฉลี่ยของของเหลวที่อุณหภูมิเฉลี่ยในคอลัมน์:

(79+88.5)/2=83.75 0C.

ค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิว: ที่อุณหภูมิในคอลัมน์ tav=83.75 0С (nk)=16.05 10-3 N/m;

(vc)=17.16 10-3 H/m,

จากนั้น =0.448 16.05 10-3+(1-0.448) 17.16 10-3=0.0167 H/m.

ฟองสบู่รูปเห็ดเพิ่มความเร็ว:

ความเร็วของเหลวในส่วนต่ำสุดของช่องล้น:

ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของของไหลในน้ำล้น:

1.6 702.0 0.1162 = 15.1 ต่อปี

ความสูงของชั้นของเหลวเบา:

เครื่องบินเจ็ตออกเดินทาง

เงื่อนไข /B/ เป็นไปตามเงื่อนไข:

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

เงื่อนไข /С/ ถูกเติมเต็ม:

0,054 < 0,153

ความเร็วไอน้ำในการทำงานในช่องเปิดถาดต้องไม่น้อยกว่าความเร็วไอน้ำต่ำสุดในการเปิดถาด ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าถาดวาล์วจะไม่ทำงานล้มเหลว:

14,36 > 3,371;

>?เงื่อนไขเป็นที่พอใจ.

4.5 การคำนวณความร้อนของการติดตั้ง

4.5.1 การใช้ความร้อนจากไอระเหยสู่น้ำระหว่างการควบแน่นในเครื่องขจัดอาการ:

ความร้อนของการควบแน่นของไอ J/kg;

4.5.2 การใช้ความร้อนที่ได้รับจากของเหลวด้านล่างจากไอน้ำร้อนในหม้อไอน้ำ:

ที่ 79 0С;

ที่ 88.5 0С;

ที่ 80.1 0С

เราพบค่าความจุความร้อนทั้งหมดจากหนังสืออ้างอิง:

ที่ 79 0C: C = 3226.3

C \u003d 2424.3 [ 8 หน้า 281]

0.93 3226.3+(1- 0.93) 2424.3=3170.

ที่ 88.5 0C: C = 3435.8

C =2501.1 [ 8 หน้า 281]

0.04 3435.8+(1 - 0.04) 2501.1 = 2538.5 .

ที่ 80.10C: C = 3268.2

C = 2428.1

1.03 = 1524802

4.5.3 ปริมาณการใช้ความร้อนในเครื่องทำความร้อนป้อนไอน้ำ

ที่0С: = 2891.1

2290,3

0.50 2891.1+(1 - 0.50) 2290.3=2590.7 .

4.5.4 การใช้ความร้อนที่ได้จากการกลั่นน้ำในตู้เย็น

ที่ 0С: = 2933

2306,3 .

0.93 2933+(1 - 0.93) 2306.3 = 2889

4.5.5 การใช้ความร้อนที่ได้รับจากน้ำจากการกลั่นตกค้างในตู้เย็น

ที่ 0C: ​​\u003d 3008.42

2339 .

0.04 3008.42+(1 - 0.04) 2339 = 2365.8

4.5.6 ปริมาณการใช้ไอน้ำร้อนด้วยแรงดัน =4 atm และระดับความแห้ง x=95%

ก) ในหม้อไอน้ำ:

ความร้อนมวลจำเพาะของการควบแน่นของไอน้ำร้อนที่ความดัน 4 at.,

b) ในเครื่องทำความร้อนอาหาร:

พลังไอน้ำรวม 0.96 กก./วินาที หรือ 3.447 ตัน/ชม.

ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็นเมื่อถูกความร้อน 20 0C

ก) ใน dephlegmator:

ความจุความร้อนของน้ำที่ 20 0С

b) ในตู้เย็นกลั่น:

c) ในตู้เย็นที่เหลือของถัง:

รวมน้ำ 21.936 กก./วินาที หรือ 78.97 ตัน/ชม.

4.6 การกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ท่อกับอุปกรณ์รวมถึงท่อเทคโนโลยีสำหรับการจ่ายและปล่อยผลิตภัณฑ์ของเหลวและก๊าซต่าง ๆ ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์หรือท่อน้ำซึ่งสามารถถอดออกได้และเป็นชิ้นเดียว ตามเงื่อนไขของการบำรุงรักษามักใช้การเชื่อมต่อต่างๆ (ข้อต่อหน้าแปลน)

อุปกรณ์หน้าแปลนเหล็กได้รับมาตรฐานและเป็นท่อที่ทำจากท่อที่มีหน้าแปลนเชื่อมติดกันหรือหลอมพร้อมกับหน้าแปลน ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง ท่อสาขาของข้อต่อมีผนังบางและผนังหนาซึ่งเกิดจากความจำเป็นในการเสริมความแข็งแรงให้กับรูในผนังของอุปกรณ์ด้วยท่อสาขาที่มีความหนาของผนังต่างกัน

เส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อกำหนดโดยอัตราการไหลเชิงปริมาตรของ Q ของเหลวหรือไอน้ำ และด้วยความเร็วที่แนะนำ w

ปั๊มจ่ายกำลังให้กับคอลัมน์ (การเคลื่อนที่แบบบังคับ :) เราใช้ 1.5 m / s เสมหะของเหลวด้านล่างและสารตกค้างด้านล่างไหลตามแรงโน้มถ่วง () เราใช้ 0.3 m / s สำหรับไอระเหย เราใช้ 30 m / s

4.6.1 เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีดสำหรับป้อนคอลัมน์ป้อน:

ที่อุณหภูมิอุปทาน = 80.1 0Сเราพบจากหนังสืออ้างอิง

ความหนาแน่นของพลังงาน:

0.00138 ม./กก

720.693 กก./ม.?.

การใช้พลังงานเชิงปริมาตร:

m/s - ความเร็วของของไหลระหว่างการฉีด

d = = = 0.0513 ม. หรือ d=51.3 mm

4.6.2 เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดไหลย้อน

อัตราการไหลของกรดไหลย้อน

เรากำหนดความหนาแน่นของ NC ที่อุณหภูมิสูงสุด 79 0C:

ปริมาณการไหลย้อน:

0.00068 ม.?/วินาที

m / s - ความเร็วของการไหลของเสมหะ (แรงโน้มถ่วง)

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.049 ม. หรือ d=49mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.3 เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องระบายไอของคอลัมน์

อัตราการไหลของไอระเหย:

ความหนาแน่นของไอ:

1.595 กก./ม.?

การไหลของปริมาตรไอ:

1.126 ม./วินาที

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.1994 ม. หรือ d=199.4mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.4 เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีดสำหรับเอาต์พุตของของเหลวด้านล่างจากคอลัมน์

ในการประมาณค่าแรก อัตราการไหลของไอและของเหลวของโมลจะไม่เปลี่ยนแปลงตามความสูงของคอลัมน์ (ยกเว้นจานป้อน เนื่องจากส่วนผสมเริ่มต้นเข้าสู่ตัวมัน) เนื่องจากในระหว่างการควบแน่นของ VC หนึ่งโมลจากไอ NC หนึ่งโมลระเหยออกจากของเหลว หากมวลโมลาร์ของ NC และ VC อยู่ใกล้กัน อัตราการไหลของมวลจะไม่เปลี่ยนแปลงตามความสูงของคอลัมน์ มิฉะนั้น อัตราการไหลของของเหลวบนถาดป้อนอาจแตกต่างอย่างมากจากอัตราการไหลของของเหลวด้านล่าง

มวลโมเลกุลเฉลี่ยของอาหาร:

= + (1-) = 0.735 46.07+ (1-0.735) 142.29=71.664 กก./กม.

การบริโภคอาหารกราม:

0.035 กม./วินาที

ปริมาณการใช้กรดไหลย้อน:

0.0109 กม./วินาที

อัตราการไหลของของเหลวด้านล่าง:

0.035+0.0109=0.0459 กม.โมล/วินาที

อัตราการไหลของมวลลูกบาศก์ของเหลว:

0.0459 142.29 \u003d 6.531 kg / s ความหนาแน่นของของเหลวด้านล่างมีค่าประมาณเท่ากับ:

88.50ซ.

อัตราการไหลของของเหลวด้านล่าง:

0.0098 เมตร?/วินาที

m / s - ของเหลวด้านล่างไหลตามแรงโน้มถ่วง

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.198 ม. หรือ d=198 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.5 เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดทางออกของสารตกค้าง

การบริโภคตามปริมาตรของภาษีมูลค่าเพิ่ม:

94.80ซ.

0.0018 เมตร?/วินาที

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.085 ม. หรือ d=85 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.6 เส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อสำหรับใส่ส่วนผสมของไอ-ของเหลวเข้าไปในลูกบาศก์ของเสา

อัตราการไหลของมวลของส่วนผสมไอ-ของเหลว

6.531- = 5.323กก./วินาที

ความหนาแน่นของไอ:

ความดันสัมบูรณ์ในลูกบาศก์ของคอลัมน์

ความดันบรรยากาศ

P คือความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของเพลตทั้งหมด ?Р = 15368.5 Pa;

ความดันปกติ = 1 atm;

101325 + 15368.5 = 116693.5 ต่อปี

5.525 กก./ม.?

เราคิดว่าในขีดจำกัด เฟสของเหลวทั้งหมดระเหยในหม้อไอน้ำ

อัตราการไหลของส่วนผสมของไอ-ของเหลว (ในขีดจำกัด):

0.963m?/s

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.202 ม. หรือ d=202 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.7 เส้นผ่านศูนย์กลางการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนป้อน

ความหนาแน่นไอที่ความดันสัมบูรณ์ 4 atm = 2.12 กก./ม.?.

ปริมาณไอน้ำไหล:

0.098 เมตร?/วินาที

40 ม./วินาที - ความเร็วไอน้ำ

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.056 ม. หรือ d=56 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.8 เส้นผ่านศูนย์กลางการเชื่อมต่อหม้อไอน้ำ

ปริมาณไอน้ำไหล:

0.354 เมตร?/วินาที

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.106m หรือ d=106 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.9 เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด Dephlegmator

เรารับความหนาแน่นของน้ำ = 1,000 กก./ม.?

ปริมาณน้ำไหล:

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.121m หรือ d=121 mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.10 เส้นผ่านศูนย์กลางการเชื่อมต่อคูลเลอร์กลั่น

0.002406 m?/s

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.045m หรือ d=45mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

4.6.11 เส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อสำหรับตัวทำความเย็นด้านล่าง

0.00217 เมตร?/วินาที

เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด:

d = = = 0.043m หรือ d=43mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของข้อต่อตามตาราง 10.2

5. การเลือกชิ้นส่วนมาตรฐาน

5.1 ฟิตติ้ง

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ท่อกับอุปกรณ์รวมถึงท่อเทคโนโลยีสำหรับการจ่ายและปล่อยผลิตภัณฑ์ของเหลวหรือก๊าซต่าง ๆ ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์หรือท่อทางเข้าซึ่งสามารถถอดออกได้และเป็นชิ้นเดียว ตามเงื่อนไขของการบำรุงรักษามักใช้การเชื่อมต่อที่ถอดออกได้ (อุปกรณ์แปลน)

อุปกรณ์หน้าแปลนเหล็กได้รับมาตรฐานและเป็นท่อที่ทำจากท่อที่มีหน้าแปลนเชื่อมติดกันหรือหลอมพร้อมกับหน้าแปลน ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง ท่อสาขาของข้อต่อมีผนังบางและผนังหนาซึ่งเกิดจากความจำเป็นในการเสริมความแข็งแรงให้กับรูในผนังของอุปกรณ์ด้วยท่อสาขาที่มีความหนาของผนังต่างกัน

การออกแบบหัวนมหน้าแปลนเชื่อมเหล็กมาตรฐาน: พร้อมหน้าแปลนแบนเชื่อมและเดือยผนังบาง

ขนาดหลักของท่อสาขา, หน้าแปลนเหล็กมาตรฐาน, ข้อต่อผนังบางที่.

ชื่อ
กำลังไฟเข้า
เสมหะเข้า
การกำจัดไอออกจากคอลัมน์
เอาท์พุทของเหลวด้านล่าง
ผลตอบแทนของภาษีมูลค่าเพิ่ม
ไอน้ำเข้าหม้อไอน้ำ
ช่องเติมน้ำเข้าเครื่องไล่ฝ้า

5.2 การสนับสนุนเครื่อง

การติดตั้งเครื่องมือเคมีบนฐานรากหรือโครงสร้างรองรับพิเศษนั้นส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้ตัวรองรับ เฉพาะอุปกรณ์ที่มีก้นแบนเท่านั้นที่ติดตั้งบนฐานรากโดยตรง

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการทำงานของเครื่องมือ รองรับอุปกรณ์แนวตั้งและรองรับอุปกรณ์แนวนอน อุปกรณ์แนวตั้งมักจะติดตั้งบนชั้นวางเมื่อวางไว้ด้านล่างในห้อง หรือบนอุ้งเท้าแขวนเมื่อวางอุปกรณ์ระหว่างเพดานในห้องหรือบนโครงสร้างเหล็กพิเศษ

การออกแบบตัวรองรับทรงกระบอกมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์เสาเชื่อมเหล็กที่มีเสาโบลต์ภายนอก

เราเลือกการรองรับตามขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง

ขนาดหลักของตัวรองรับทรงกระบอกสำหรับอุปกรณ์คอลัมน์

5.3 ครีบ

ในอุปกรณ์เคมี สำหรับการเชื่อมต่อที่ถอดออกได้ของกล่องเหล็กและชิ้นส่วนแต่ละส่วน ข้อต่อของหน้าแปลนส่วนใหญ่จะมีรูปร่างเป็นทรงกลม ติดหน้าแปลน ท่อ ฟิตติ้ง ฯลฯ เข้ากับอุปกรณ์ ข้อต่อหน้าแปลนต้องแข็งแรง แข็ง แน่น เข้าถึงได้สำหรับการประกอบ ถอดประกอบ และซ่อมแซม การเชื่อมต่อแบบแปลนได้รับการกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อและข้อต่อท่อ และแยกต่างหากสำหรับอุปกรณ์

การก่อสร้างหน้าแปลนเชื่อมเหล็กแบนมาตรฐานสำหรับท่อและข้อต่อท่อ

การออกแบบหน้าแปลนเชื่อมเหล็กแบนมาตรฐานพร้อมพื้นผิวซีลเรียบ

หน้าแปลนสำหรับท่อและข้อต่อท่อ เหล็กแบน เชื่อมด้วยส่วนยื่นต่อที่

ชื่อ
กำลังไฟเข้า
เสมหะเข้า
การกำจัดไอออกจากคอลัมน์
เอาท์พุทของเหลวด้านล่าง
ผลตอบแทนของภาษีมูลค่าเพิ่ม
ใส่ส่วนผสมของไอ-ของเหลวลงในลูกบาศก์ของคอลัมน์
ไอน้ำเข้าเพื่อป้อนเครื่องทำความร้อน
ไอน้ำเข้าหม้อไอน้ำ
ช่องเติมน้ำเข้าเครื่องไล่ฝ้า
ช่องเติมน้ำเพื่อกลั่นเครื่องทำความเย็น
ช่องเติมน้ำไปยังตัวทำความเย็นตกค้างด้านล่าง

ครีบสำหรับอุปกรณ์เหล็กแบนเชื่อมที่

ด้านล่างเป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องมือเคมี ตัวเรือเชื่อมทั้งหมดทรงกระบอกของเครื่องมือทั้งแนวนอนและแนวตั้งถูก จำกัด ไว้ที่ก้นทั้งสองข้าง รูปทรงของก้นกบมีลักษณะเป็นวงรี ครึ่งซีก มีลักษณะเป็นปล้องทรงกลม ทรงกรวยและทรงกระบอก รูปร่างที่พบบ่อยที่สุดคือรูปไข่ พวกมันถูกสร้างขึ้นมา ปั๊มร้อนจากช่องว่างกลมแบนประกอบด้วยหนึ่งส่วนขึ้นไปเชื่อมเข้าด้วยกัน

การออกแบบก้นหน้าแปลนวงรี (รูปที่ 7.1, a)

เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ D=1000 mm.

ขนาดของพื้นหน้าแปลนวงรีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางฐานภายใน

6. ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยและข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับส่วนประกอบของสารผสม

อุปกรณ์การผลิต. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป

1. วัสดุก่อสร้างของอุปกรณ์การผลิตไม่ควรมีผลอันตรายและเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ในโหมดการทำงานทั้งหมดที่ระบุและสภาพการทำงานที่คาดการณ์ไว้ตลอดจนสร้างสถานการณ์อันตรายจากไฟไหม้และการระเบิด

2. การออกแบบอุปกรณ์การผลิตต้องไม่รวมโหลดของชิ้นส่วนและชุดประกอบในทุกรูปแบบการทำงานที่ตั้งใจไว้ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายที่อาจเกิดอันตรายต่อคนงานได้

3. การออกแบบอุปกรณ์การผลิตและชิ้นส่วนแต่ละชิ้นต้องแยกความเป็นไปได้ของการล้ม การพลิกคว่ำ และการเคลื่อนตัวที่เกิดขึ้นเอง

4. ชิ้นส่วนอุปกรณ์การผลิต (รวมถึงท่อของไฮดรอลิก ไอน้ำ ระบบนิวแมติก วาล์วนิรภัย สายเคเบิล ฯลฯ) ความเสียหายทางกลที่อาจก่อให้เกิดอันตราย ต้องได้รับการปกป้องโดยเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยหรือตั้งอยู่เพื่อป้องกันความเสียหายจากอุบัติเหตุจากคนงาน หรือเครื่องมือบำรุงรักษา

5. อุปกรณ์การผลิตต้องทนไฟและระเบิดได้ภายใต้สภาวะการทำงานที่ตั้งใจไว้

6. การออกแบบอุปกรณ์การผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า ต้องมีอุปกรณ์ (หมายถึง) เพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า ได้แก่ รั้ว การต่อสายดิน การต่อสายดิน ฉนวนของชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า

7. การออกแบบอุปกรณ์การผลิตต้องยกเว้นอันตรายที่เกิดจากการกระเด็นของวัสดุร้อนและสารที่ผ่านกระบวนการและ (หรือ) ใช้ระหว่างการทำงาน

8. ระบบควบคุมต้องรับรองการทำงานที่เชื่อถือได้และปลอดภัยในทุกโหมดการทำงานที่ตั้งใจไว้ของอุปกรณ์การผลิตและภายใต้อิทธิพลภายนอกทั้งหมดที่กำหนดโดยสภาพการทำงาน ระบบการจัดการควรไม่รวมการสร้าง สถานการณ์อันตรายเนื่องจากการละเมิดโดยคนงาน (คนงาน) ของลำดับการควบคุม

ในระหว่างการทำงานของคอลัมน์กลั่นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยต่อไปนี้:

1. ก่อนสตาร์ทเครื่องต้องตรวจสอบคอลัมน์กลั่นและทดสอบแรงกด ตรวจสอบความสามารถในการให้บริการและความพร้อมสำหรับการทำงานของเครื่องมือและท่อที่เกี่ยวข้องทั้งหมด ความสามารถในการให้บริการของเครื่องมือวัด อุปกรณ์ปรับอุณหภูมิและความดันในคอลัมน์ มาตรวัดระดับของเหลวที่ส่วนล่างของคอลัมน์ ตัวรับผลิตภัณฑ์ที่แก้ไขแล้ว และถังตกค้างได้รับการตรวจสอบ

2. การเริ่มต้นโรงงานกลั่นต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามลำดับที่กำหนดซึ่งจะต้องระบุไว้ในคำแนะนำทางเทคโนโลยี

3. ในระหว่างการทำงานของคอลัมน์กลั่น จำเป็นต้องตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการและความสามารถในการซ่อมบำรุงของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง

4. ในฤดูหนาวที่พืชเปิดอย่างน้อยหนึ่งครั้งจำเป็นต้องตรวจสอบสภาพของเสา, ท่อส่งผลิตภัณฑ์, สายน้ำ, กิ่งก้านระบายน้ำบนท่อและอุปกรณ์ไอน้ำ, ท่อระบายน้ำ ฯลฯ ในช่วงเวลานี้ ควรมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องของของเหลวในการสื่อสาร (โดยเฉพาะกับน้ำ) เพื่อป้องกันการแตกร้าว ท่อระบายน้ำและท่อระบายน้ำ รวมทั้งบริเวณที่อันตรายที่สุดสำหรับการจ่ายน้ำ ด่าง และของเหลวเยือกแข็งอื่นๆ จะต้องหุ้มฉนวน

5. จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่ฉนวนกันความร้อนของคอลัมน์กลั่นและส่วนรองรับที่เสียหายได้รับการแก้ไขในเวลาที่เหมาะสม ฉนวนกันความร้อนจะต้องสะอาด อยู่ในสภาพดี และได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้เกิดการรั่วไหลของของเหลวผ่านร่างกาย

6. หากตรวจพบการรั่วไหลในคอลัมน์กลั่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์อื่น ๆ จำเป็นต้องจ่ายไอน้ำหรือไนโตรเจนไปยังจุดผ่านเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดประกายไฟหรือการก่อตัวของสารผสมของความเข้มข้นที่ระเบิดได้

8. ในการประชุมเชิงปฏิบัติการและที่โรงงานกลั่นและดูดซับแบบเปิด จำเป็นต้องตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์ดับเพลิงหลักและความสามารถในการซ่อมบำรุงของระบบดับเพลิงแบบอยู่กับที่หรือกึ่งหยุดนิ่งที่มีอยู่

ส่วนผสมดั้งเดิมของส่วนผสม

Decan เป็นของเหลวไม่มีสี ไวไฟ มีกลิ่นน้ำมันเบนซินเล็กน้อย ดีเคนไม่ละลายในน้ำ ละลายได้น้อยในเอทานอล และละลายได้ง่ายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว จุดวาบไฟ 47?С อุณหภูมิที่จุดติดไฟได้เอง 208?С

ดีเคนจัดอยู่ในกลุ่มไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว สารเคมีที่เฉื่อยที่สุดในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเป็นยาที่แรงที่สุดในเวลาเดียวกัน ในทางปฏิบัติ การกระทำของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวจะลดลงจากความสามารถในการละลายเล็กน้อยในน้ำและเลือด อันเป็นผลมาจากความเข้มข้นสูงในอากาศเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างความเข้มข้นที่เป็นอันตรายในเลือด เป็นพิษ: มีฤทธิ์เสพติดเนื่องจากมีไขมันในเลือดสูง

MPC ของไอระเหย Decane ในอากาศของพื้นที่ทำงานคือ 300 มก./ม.? ในสภาวะของการได้รับสัมผัสเฉียบพลันสามารถสังเกตได้น่าทึ่ง, ปวดหัว, คลื่นไส้, อาเจียน, ชีพจรช้าลง กรณีเป็นพิษโทร

การรักษาพยาบาลฉุกเฉิน นำผู้ป่วยออกจากเขตติดเชื้อสู่อากาศบริสุทธิ์ ให้สงบสุข

การป้องกันส่วนบุคคล เหมาะสำหรับความเข้มข้นต่ำ

กรองหน้ากากป้องกันแก๊สพิษอุตสาหกรรม ยี่ห้อ A. ที่ความเข้มข้นสูงมาก - หน้ากากป้องกันแก๊สพิษแบบท่อพร้อมระบบจ่ายอากาศแบบบังคับ. ในกรณีที่สัมผัสเป็นเวลานาน - การป้องกันผิวหนัง: ถุงมือ,

ผ้ากันเปื้อนที่มีการเคลือบกันซึมต้องใช้มาสก์เพื่อปกป้องดวงตา มาตรการป้องกัน การปิดผนึกอุปกรณ์และการสื่อสาร การระบายอากาศที่เหมาะสมของสถานที่ ที่จำเป็น การตรวจสุขภาพพนักงานทุกๆ 12 เดือนระหว่างการทำงานที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยคณบดีและไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวอื่นๆ

เอทิลแอลกอฮอล์ (เอธานอล เมทิลคาร์บินอล) เป็นของเหลวไม่มีสีติดไฟได้ มีกลิ่นเฉพาะตัว สามารถผสมในอัตราส่วนใดๆ กับน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด จุดวาบไฟ 13? C อุณหภูมิจุดติดไฟ 365? C.

เอทานอลใช้สำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์หลายชนิด สำหรับการผลิต SC โดยวิธี Lebedev ในอุตสาหกรรมแอลกอฮอล์-วอดก้าและการผลิตเบียร์ เป็นตัวทำละลายสำหรับเคลือบเงา สำหรับการสกัด ฯลฯ

MPC ของไอระเหยของเอทิลแอลกอฮอล์ในอากาศของพื้นที่ทำงานคือ 1,000 มก./ม.? ลักษณะทั่วไปของการกระทำ: ยาที่ทำให้เกิดการกระตุ้นก่อนแล้วจึงเป็นอัมพาตของระบบประสาทส่วนกลาง ในร่างกายมนุษย์ เอทานอลจะเปลี่ยนเป็นอะซีตัลดีไฮด์และกรดอะซิติก ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายที่เป็นพิษต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมด เมื่อได้รับปริมาณสูงเป็นเวลานาน อาจทำให้เกิดโรคอินทรีย์ที่รุนแรงของระบบประสาท ตับ ระบบหัวใจและหลอดเลือด และทางเดินอาหารได้ . พิษเฉียบพลันจากไอเอทิลแอลกอฮอล์ในที่ทำงาน (โดยไม่ได้กลืนกิน) แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย แม้จะพิจารณาว่าแอลกอฮอล์ที่สูดดมเข้าไปทั้งหมดยังคงอยู่ในร่างกาย ไม่ทราบกรณีของการเป็นพิษเรื้อรังด้วยไอระเหยของเอทิลแอลกอฮอล์

เอทานอลในรูปแบบบริสุทธิ์ทำให้เกิดผิวแห้งในคนงาน และบางครั้งอาจเกิดรอยแตกได้

สัญญาณของพิษ: ความไม่มั่นคงทางอารมณ์, การประสานงานของการเคลื่อนไหวบกพร่อง, ผิวหน้าแดง, คลื่นไส้และอาเจียน, ภาวะซึมเศร้าทางเดินหายใจและสติบกพร่อง (ในกรณีที่รุนแรง)

กรณีเป็นพิษจากเอทิลแอลกอฮอล์ ต้องเรียกรถพยาบาล ดูแลรักษาทางการแพทย์. หากเหยื่อมีสติ แต่เขามีอาการอ่อนแรง ง่วงซึม ง่วงซึม ก่อนที่แพทย์จะมาถึง ให้สูดสำลีชุบแอมโมเนียแล้วล้างกระเพาะให้เขา ในการล้างกระเพาะ คุณต้องดื่มน้ำ 1-1.5 ลิตรโดยเติมเบกกิ้งโซดา (โซดา 1 ช้อนชาต่อน้ำ 1 ลิตร) หลังจากนั้นคุณควรทำให้เกิดปฏิกิริยาปิดปาก คุณสามารถทำซ้ำขั้นตอนได้หลายครั้ง จากนั้นเหยื่อจะต้องอุ่นเครื่องเนื่องจากแอลกอฮอล์นำไปสู่การขยายตัวของเส้นเลือดผิวเผินและสิ่งนี้มีส่วนทำให้ เย็นเร็วสิ่งมีชีวิต แนะนำให้ดื่มชาหรือกาแฟเข้มข้น ต่อหน้าถ่านกัมมันต์แบบตั้งโต๊ะ คุณสามารถให้เหยื่อได้มากถึง 20 เม็ด

การป้องกันส่วนบุคคล การป้องกันระบบทางเดินหายใจอย่างทั่วถึง การใช้หน้ากากป้องกันแก๊สพิษอุตสาหกรรมยี่ห้อ A. อุปกรณ์ป้องกันผิวหนัง (ชุดทำงาน, ถุงมือป้องกัน) และดวงตา (หน้ากาก, แว่นตากันลม)

มาตรการป้องกัน: การปิดผนึกอุปกรณ์และการสื่อสาร, การไม่สามารถเข้าถึงเอทิลแอลกอฮอล์, งานอธิบาย, การระบายอากาศที่เหมาะสมของสถานที่

มาตรการความปลอดภัยจากอัคคีภัย ส่วนประกอบของของผสมเริ่มต้น (ดีเคน เอทิลแอลกอฮอล์) เป็นของเหลวไวไฟ อ่างเก็บน้ำ อุปกรณ์ในกระบวนการ ท่อและอุปกรณ์บรรจุและระบายน้ำที่เกี่ยวข้องกับการรับ การจัดเก็บ และการเคลื่อนย้ายเอทิลแอลกอฮอล์ คณบดีต้องได้รับการคุ้มครองจาก ไฟฟ้าสถิต. อุปกรณ์ไฟฟ้าต้องป้องกันการระเบิด สารดับเพลิง: ทราย, ผ้าห่มใยหิน, ถังดับเพลิงคาร์บอนไดออกไซด์. .

7. รายการวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

1. Kogan V.E. , Fridman V.M. , Kafarov V.V. สมดุลระหว่างของเหลวกับไอ ไดเรกทอรี หนังสือ. 1-2. ม.; L.: Nauka, 1966. -786 p.

2. Pavlov K.F. , Romankov P.G. , Noskov A.A. ตัวอย่างและงานสำหรับหลักสูตร PAKhT L.: เคมี, 1987-.576 p.

3. Ramm V.M. การดูดซึมก๊าซ ม.: เคมี, 2519.-655 น.

4. การคำนวณกระบวนการหลักและอุปกรณ์การกลั่นน้ำมัน / เอ็ด สุดาคอฟ. ไดเรกทอรี ม.: เคมี, 2522.-568 น.

5. กระบวนการและเครื่องมือพื้นฐานของเทคโนโลยีเคมี / ศ.บ. ยู.ไอ. ดีทเนอร์สกี้ คู่มือการออกแบบ ม.: เคมี, 2534-496.

6. อเล็กซานดรอฟ I.A. เครื่องกลั่นและดูดซับ ม.: เคมี, 2521.-280 น.

7. คู่มือนักเคมี เล่มที่ 2 คุณสมบัติพื้นฐานของสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์ L., M.: เคมี, 2507.-1168 น.

8. Vargaftik N.B. คู่มือคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของก๊าซและของเหลว มอสโก: เนาก้า ค.ศ. 1972-720

9. เครื่องมือคอลัมน์ทั่วไป: คู่มือ, คาซาน, 1982.-20 น.

10. Uryadov V.G. , Aristov N.V. , Kurdyukov A.I. ความสัมพันธ์ "โครงสร้างคุณสมบัติ". ส่วนที่สี่ วิธีการทอพอโลยีเพื่ออธิบายแรงตึงผิวของสารประกอบอินทรีย์, 2002.-77 p.

11. Lashchinsky A.A. การออกแบบเครื่องมือเคมีแบบเชื่อม ไดเรกทอรี L.: Mashinostroenie, 1981.-382 น.

12. Skoblo A.I. , Tregubova I.A. , Molokanov Yu.K. กระบวนการและเครื่องมือของการกลั่นน้ำมันและน้ำมัน อุตสาหกรรมเคมี.M.: เคมี, 1982.-584

13.สารอันตรายในอุตสาหกรรม ไดเรกทอรี ที ไอ สารอินทรีย์ / อ. เอ็น.วี. ลาซาเรฟ L.: เคมี, ค.ศ. 1976-538.

14. Lashchinsky A.A. , Tolchinsky A.R. พื้นฐานของการออกแบบและการคำนวณอุปกรณ์เคมี ไดเรกทอรี L.: Mashinostroenie, 1970-752.

15. VNE 5-79 PPBO - 103 -79 กฎความปลอดภัยจากอัคคีภัยสำหรับการดำเนินงานขององค์กรอุตสาหกรรมเคมี 322 หน้า

16. คู่มือนักปิโตรเคมี เล่ม 1 / เอ็ด. Ogorodnikova S.K. ม.: 2521 - 496 น.

โฮสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

การหาความเร็วไอน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ จำนวนแผ่น และความสูงของคอลัมน์ การคำนวณไฮดรอลิกของเพลต การคำนวณเชิงความร้อนของคอลัมน์ ทางเลือกของการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การหาค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสำหรับน้ำ การคำนวณตู้เย็นสำหรับการกลั่น

ภาคเรียนที่เพิ่ม 01/07/2016


การคำนวณคอลัมน์กลั่นของการทำงานต่อเนื่องสำหรับการแยกสารผสมแบบเลขฐานสองของอะซิโตนกับน้ำ ความสมดุลของวัสดุของคอลัมน์ ความเร็วไอน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ การคำนวณถาดไฮดรอลิก การกำหนดจำนวนและความสูงของคอลัมน์ การคำนวณความร้อนของการติดตั้ง

ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/02/2011


การแก้ไขเป็นวิธีการแยกของผสมของเหลวในอุตสาหกรรม การกำหนดขนาดของคอลัมน์ การคำนวณไฮดรอลิกของเพลตและแรงดันในลูกบาศก์ การคำนวณเครื่องสูบน้ำ เครื่องทำความร้อนวัตถุดิบ เครื่องไล่ฝ้าและหม้อน้ำ สมดุลความร้อนและวัสดุของคอลัมน์

ภาคเรียนที่เพิ่ม 02/07/2015


ความสมดุลของวัสดุของคอลัมน์และอัตราส่วนการไหลย้อน อัตราการไหลของมวลของเหลวเฉลี่ยที่ด้านบนและด้านล่างของคอลัมน์ อัตราการไหลของไอน้ำและของเหลวตามปริมาตร การคำนวณไฮดรอลิกของคอลัมน์กลั่น การคำนวณความร้อนของการติดตั้งและอุปกรณ์

ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/04/2015


ลักษณะของกระบวนการแก้ไข ระบบเทคโนโลยีโรงงานกลั่นเพื่อแยกส่วนผสมของเฮกเซน-โทลูอีน ความสมดุลของวัสดุของคอลัมน์ การคำนวณไฮดรอลิกของเพลต การกำหนดจำนวนเพลตและความสูงของคอลัมน์ การคำนวณความร้อนของการติดตั้ง

ภาคเรียนที่เพิ่ม 12/17/2014


การแก้ไขสารผสมไบนารีเป็นระยะ โรงงานกลั่นแบบต่อเนื่องสำหรับการแยกสารผสมไบนารี การคำนวณภาษีมูลค่าเพิ่มของตู้เย็น ความสูงของชั้นก๊าซของเหลวของของเหลว การหาความเร็วไอน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์

ภาคเรียนที่เพิ่ม 08/20/2011


การหาความเร็วไอน้ำและการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์กลั่น การสร้างเส้นโค้งของไอโซบาร์ของไอน้ำและของเหลว การพึ่งพาแผนภาพของไอโซบาร์อิ่มตัวต่ออุณหภูมิ การสร้างไอโซบาร์ การคำนวณคอนเดนเซอร์-ตู้เย็น เส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อและหม้อไอน้ำ

ภาคเรียนที่เพิ่มเมื่อ 25/09/2558


คอลัมน์กลั่นแบบต่อเนื่องพร้อมถาดตะแกรง การคำนวณสมดุลของวัสดุ การกลั่น การกลั่นตกค้าง และอัตราการป้อนด้วยกราม การคำนวณไฮดรอลิกของเพลต จำนวนแผ่นและความสูงของเสา ความยาวของเส้นทางของของเหลวบนจาน

งานคุมเพิ่ม 03/15/2009


รากฐานทางเทคโนโลยีของกระบวนการแก้ไข ขั้นตอนและหลักการ การกำหนดจำนวนแผ่นขั้นต่ำ อัตราส่วนการไหลย้อน และเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ การคำนวณเชิงความร้อนและโครงสร้างทางกลของการติดตั้ง การคำนวณฉนวนกันความร้อน กระบวนการอัตโนมัติ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 16/12/2558


ความสมดุลของวัสดุของกระบวนการแก้ไข การคำนวณอัตราส่วนการไหลย้อน ความเร็วไอน้ำ และเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ การคำนวณเชิงความร้อนของคอลัมน์กลั่น การคำนวณอุปกรณ์: บอยเลอร์, เครื่องไล่ฝ้า, ตู้เย็น, เครื่องทำความร้อน การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ

คำถามที่ 1 การคำนวณความหนาของเปลือกทรงกระบอกที่ทำงานภายใต้แรงดันภายใน

ไม่จำเป็นต้องวิเคราะห์ความแข็งแรงสำหรับสภาวะการทดสอบ หากแรงดันการออกแบบภายใต้สภาวะการทดสอบน้อยกว่าแรงดันการออกแบบที่ สภาพการทำงานคูณด้วย 1.35[ 20]/[]

คำถามข้อที่ 2 การคำนวณความหนาของฝาครอบและก้น ประเภทของพวกเขา

ก้นก็เหมือนเปลือกหอยเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของเครื่องมือทางเทคโนโลยี ลำตัวเชื่อมทั้งหมดทรงกระบอกของเครื่องมือทั้งแนวนอนและแนวตั้งถูก จำกัด ไว้ที่ก้นทั้งสองด้าน ด้านล่างเชื่อมต่อกับเปลือก

รูปร่างของก้นเป็นวงรี, ครึ่งซีก, ในรูปแบบของส่วนทรงกลม, กรวย, แบนและ toruspherical ก้นทรงกรวยและแบนมีหรือไม่มีครีบ ส่วนก้นทรงรีมีเฉพาะหน้าแปลนเท่านั้น

รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของก้นในอุปกรณ์เทคโนโลยีแบบเชื่อมนั้นเป็นรูปวงรีที่มีเปลวไฟบนกระบอกสูบ

พื้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางฐานภายนอกใช้สำหรับตัวถังที่ทำจากท่อ และพื้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางฐานภายในจะใช้สำหรับตัวถังที่รีดจากแผ่น

การคำนวณพื้นวงรีที่ทำงานภายใต้แรงดันภายในประกอบด้วยการพิจารณาความหนาของผนังที่คำนวณได้ S

การคำนวณจะดำเนินการขึ้นอยู่กับค่าของอัตราส่วนของพารามิเตอร์ที่กำหนด: โดยที่ความเค้นดึงที่อนุญาตสำหรับวัสดุด้านล่าง, แรงดันเกินภายใน, ค่าสัมประสิทธิ์การอ่อนตัวของด้านล่างโดยรอยเชื่อมหรือไม่เสริมแรง

การคำนวณด้านล่างสามารถทำได้ทั้งโดยเส้นผ่านศูนย์กลางฐานภายในและโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก เมื่อคำนวณตามเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนังที่ระบุจะถูกกำหนดโดยสูตร mm:

ในกรณีนี้ อัตราส่วนของพารามิเตอร์ที่กำหนดควรเป็น:

ถ้าอัตราส่วนมากกว่าหรือเท่ากับ 25 ความหนาของผนังจะได้มาจากสูตร: โดยที่รัศมีภายในของความโค้งที่ด้านบนของด้านล่างคือ m

ที่นี่ความลึกของกระพุ้งม.

เมื่อคำนวณโดยเส้นผ่านศูนย์กลางโดยไม่คำนึงถึงอัตราส่วนของพารามิเตอร์ที่กำหนดโดยที่รัศมีภายนอกของความโค้งอยู่ที่ด้านบนของด้านล่างคือ m นี่คือความลึกของส่วนนูน m

สำหรับพื้นรองเท้ามาตรฐานและด้วยเหตุนี้

ความหนาของผนังถูกกำหนดโดยสูตร: การเพิ่มขึ้นของความหนาของเปลือกที่คำนวณได้อยู่ที่ใด, mm,

มูลค่าใน ปริทัศน์ถูกกำหนดโดยสูตร: ค่าเผื่อการกัดกร่อนหรือผลกระทบทางเคมีประเภทอื่นของสื่อการทำงานต่อวัสดุ mm ค่าเผื่อการกัดเซาะหรือผลกระทบทางกลประเภทอื่นของสื่อบนวัสดุ mm ค่าเผื่อเพิ่มเติมสำหรับเหตุผลทางเทคโนโลยีและการติดตั้ง , mm, ค่าเผื่อสภาพแวดล้อมของขนาดให้เป็นขนาดที่ใกล้ที่สุดในช่วง , mm.

ฝาปิดต่างจากด้านล่างซึ่งเชื่อมต่อกับโครงลำตัวอย่างถาวร ฝาปิดเป็นหน่วยที่ถอดออกได้หรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่ปิดร่างกายอย่างผนึกแน่น ครอบคลุมในอุปกรณ์เพื่อความสะดวกในการประกอบ สำรวจ และซ่อมแซมหน่วยของอุปกรณ์

ตำแหน่งของฝาครอบในเครื่องสามารถเป็นด้านบน ด้านล่าง และด้านข้างได้ รูปร่างของฝาครอบเป็นทรงกลม สี่เหลี่ยม และมีรูปร่าง ที่พบมากที่สุดคือฝาทรงกลมเนื่องจากมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากขึ้นในการผลิต

ฝาครอบทรงกลมนั้นโดยทั่วไปแล้วจะเป็นก้นครึ่งวงกลมหรือวงรีโดยมีหน้าแปลนเชื่อมติดอยู่ หน้าแปลนเดียวกันถูกเชื่อมเข้ากับตัวเครื่อง ในการยึดฝาครอบเข้ากับตัวเครื่อง จะใช้สลักเกลียวหรือสตั๊ด ซึ่งขนาดและจำนวนจะต้องเพียงพอสำหรับแรงจับยึดที่จำเป็นและความแน่นของอุปกรณ์ระหว่างการใช้งานและการทดสอบ

ความหนาของผนังฝาคำนวณเหมือนกับความหนาของผนังด้านล่าง

คำถามข้อที่ 3 การคำนวณความหนาของผนังเปลือกที่ทำงานภายใต้แรงดันภายนอก

ความหนาของผนังถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ c - เพิ่มขึ้นประกอบด้วย: c 1 - ค่าเผื่อการกัดกร่อน; จาก 2 - ความอดทนที่เพิ่มขึ้นลบ จาก 3 - การเพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี

ค่าสัมประสิทธิ์ K 2 \u003d f (K 1; K 3) ถูกกำหนดโดยโนโมแกรมที่คำนวณได้ขึ้นอยู่กับค่าของสัมประสิทธิ์ K 1 และ K 3:

ความดันภายนอกที่อนุญาตถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ความดันที่อนุญาตจากสภาวะกำลังถูกกำหนดโดยสูตร:

ความดันที่อนุญาตจากสภาวะความมั่นคงภายในขอบเขตความยืดหยุ่นถูกกำหนดโดยสูตร:

ความยาวของเปลือกโดยประมาณจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า

คุณสามารถใช้โนโมแกรมที่คำนวณได้เพื่อกำหนด s R ,[p] และ l

ต้องตรวจสอบค่าความหนาของผนังที่ได้กับสูตร [p]

คำถามข้อที่ 4 พารามิเตอร์สำหรับการคำนวณการเชื่อมต่อหน้าแปลน

หน้าแปลน - ส่วนเชื่อมต่อของท่อ, ถัง, เพลา, ฯลฯ ดำเนินการตามกฎในเวลาเดียวกันกับส่วนหลัก มักจะเป็นแหวนแบนหรือแผ่นดิสก์ที่มีรูสำหรับสลักเกลียวหรือกระดุม ให้ความหนาแน่นและ (หรือ) ความแข็งแรงของการเชื่อมต่อ

ด้วยความช่วยเหลือของครีบ ฝาครอบทุกชนิด ท่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ และเคสคอมโพสิตจะเชื่อมต่อถึงกัน

ครีบแข็งและอิสระ

หน้าแปลนแบบชิ้นเดียวเป็นชิ้นเดียวกับชิ้นส่วนที่จะเชื่อมต่อ (แบบเชื่อม แบบหล่อ) ใช้ที่แรงดันต่ำและปานกลางในอุปกรณ์ แนะนำให้ใช้ครีบหลวมเมื่อจำเป็นต้องมีการประสานกันอย่างอิสระ (ในระนาบของครีบ) ของชิ้นส่วนที่จะเชื่อมต่อตามรูสลักและเมื่อจำเป็นต้องมีครีบที่ทำจากวัสดุที่แข็งแรงกว่าชิ้นส่วน เชื่อมต่อ

เมื่อออกแบบและคำนวณการเชื่อมต่อหน้าแปลน มีการระบุสิ่งต่อไปนี้:

1 วัสดุโครงสร้างของครีบและสลักเกลียว (สตั๊ด)

2 ความดัน

3 เส้นผ่านศูนย์กลางภายในเชื่อมต่อ,

ความหนาของผนังอุปกรณ์ 4 เครื่อง

เลือกการออกแบบและวัสดุของปะเก็น กำหนดความกว้างของปะเก็น เลือกประเภทของข้อต่อหน้าแปลนขึ้นอยู่กับแรงดันและอุณหภูมิของตัวกลางในอุปกรณ์

ถ้าเป็นไปได้ จะเลือกหน้าแปลนมาตรฐาน ไม่มีหน้าแปลนมาตรฐานพร้อมพารามิเตอร์ที่จำเป็น จากนั้นจะคำนวณการเชื่อมต่อของหน้าแปลน

1 ค้นหาค่าที่คำนวณได้:

1.1 ความหนาของบูชเรียวหน้าแปลนทินเนอร์

1.2 อัตราส่วนของความหนาที่ใหญ่กว่าของปลอกหน้าแปลนต่ออันที่เล็กกว่า

1.3 หน้าแปลนบุชหนาขนาดใหญ่ ,

ความยาวของหน้าแปลนเชื่อมชน 1.4

2 เลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว (สตั๊ด)

3 หาเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมโบลต์

4 หาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของหน้าแปลน

5 หาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปะเก็น

6 หาเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของปะเก็น

7 ค้นหาความกว้างของแผ่นรองที่มีประสิทธิภาพ

8 ค้นหาจำนวนสลักเกลียวโดยประมาณ (สตั๊ด)

คำถามข้อที่ 5การกำหนดพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของการเชื่อมต่อหน้าแปลน

ในอุตสาหกรรมเคมี ส่วนใหญ่จะใช้หน้าแปลนประเภทต่อไปนี้สำหรับท่อ อุปกรณ์ต่อท่อ และอุปกรณ์: เหล็กกล้าแบนที่เชื่อมเข้ากับตัวเครื่อง และรอยก้นเหล็ก (รูปที่ 1.2)

เมื่อออกแบบเครื่องมือ ควรใช้หน้าแปลนมาตรฐานและหน้าแปลนปกติ หน้าแปลนดังกล่าวผลิตขึ้นแยกต่างหากสำหรับข้อต่อและท่อส่งบน ดี y สูงสุด 800 มม. และสำหรับอุปกรณ์บน ดี y ตั้งแต่ 400 มม. ขึ้นไป การคำนวณการเชื่อมต่อของหน้าแปลนดำเนินการในกรณีที่ไม่สามารถใช้หน้าแปลนปกติได้เนื่องจากขาดพารามิเตอร์ที่จำเป็น

การคำนวณการเชื่อมต่อหน้าแปลนต้องการการคำนวณค่าที่คำนวณได้ดังต่อไปนี้:

หน้าแปลนบูชเรียวความหนาที่เล็กกว่า

อัตราส่วนความหนาที่ใหญ่กว่าของบูชหน้าแปลนกับอันที่เล็กกว่าสำหรับหน้าแปลนและโบลต์เชื่อมชนจะถูกเลือกตามกำหนดการสำหรับหน้าแปลนเชื่อมแบบแบน

ยอมรับบูชหน้าแปลนที่หนากว่าสำหรับหน้าแปลนเชื่อมแบบแบน

ความสูงของเดือยเชื่อมชน

นอกจากนี้ ยังกำหนด:

ความหนาเทียบเท่าบูชหน้าแปลน

สำหรับหน้าแปลนเชื่อมแบน ;

เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว m:

ก) สำหรับหน้าแปลนเชื่อมชน

b) สำหรับหน้าแปลนแบนเชื่อม

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของหน้าแปลน โดยที่ ก -ค่าขึ้นอยู่กับชนิดและขนาดของน็อต m; - เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว m; ขนาดถูกนำมาเป็นทวีคูณของ 10 หรือ 5 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปะเก็นซึ่งค่าจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียวและประเภทของปะเก็น

เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของปะเก็นซึ่งอยู่ที่ความกว้างของปะเก็น

ความกว้างของแถบที่มีประสิทธิภาพ m:

ก) สำหรับปะเก็นแบน:

ที่ ,, ที่;

b) สำหรับปะเก็นของส่วนแปดเหลี่ยมและวงรี:

จำนวนน็อตโดยประมาณ (สตั๊ด)

ที่ไหน - ระยะพิทช์ของโบลต์, ม. จำนวนสลักเกลียวสุดท้ายถูกกำหนดให้เป็นทวีคูณที่ใกล้เคียงที่สุดของสี่

ความหนาของหน้าแปลนโดยประมาณ

โดยจะกำหนดโดยกำหนดการ

คำถามข้อที่ 6 เสริมความแข็งแรงของรูในผนังของอุปกรณ์ การคำนวณการเสริมความแข็งแรงของรู

รูที่จำเป็นสำหรับฟิตติ้งและฟักในผนังของร่างกาย, ฝาครอบ, ด้านล่างของอุปกรณ์เชื่อมทำให้ผนังอ่อนแอลงดังนั้นส่วนใหญ่จึงมีความแข็งแกร่ง ในรูป 1.7 แสดงการออกแบบทั่วไปสำหรับการเสริมความแข็งแรงของรูในผนังของอุปกรณ์เชื่อม มีเหตุผลมากที่สุดและเหมาะสมกว่าคือการเสริมความแข็งแกร่งของข้อต่อด้วยท่อสาขา (รูปที่ 1.7, types เอและ ข)วิธีการที่อธิบายไว้ด้านล่างสำหรับการเสริมความแข็งแรงของรูเดี่ยวในผนังของอุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุพลาสติกที่ทำงานภายใต้แรงสถิตย์ถูกนำไปใช้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:

1 สำหรับรูกลมในผนังของเปลือกทรงกระบอกและก้นทรงกลมและวงรี

2 สำหรับรูกลมในผนังของเปลือกหอยและก้นทรงกรวย โดยที่ α เป็นครึ่งมุมที่ด้านบนของกรวย พารามิเตอร์อื่นๆ ในรูป 1.7;

3 สำหรับรูวงรี โดยที่ความยาวของแกนรองและแกนหลักของรูวงรีอยู่ที่ใด เมื่อคำนวณการเสริมแรงของรูวงรีจะใช้พารามิเตอร์ d - ความยาวของแกนหลักของรูวงรี กล่าวคือ d=

รูจะถือเป็นรูเดียวถ้ารูที่อยู่ใกล้ที่สุดไม่มีผลกระทบ ซึ่งเป็นไปได้เมื่อระยะห่างระหว่างแกนกลางของหัวฉีดที่สอดคล้องกันเป็นไปตามเงื่อนไขที่ A D - ระยะห่างระหว่างแกนของข้อต่อ m; d 1, d 2 - เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของข้อต่อที่หนึ่งและที่สอง m; ส w1 , ส w2 - ความหนาของผนังของข้อต่อที่หนึ่งและที่สอง m.

ข้าว. 1.7. รูปแบบการคำนวณสำหรับการออกแบบที่หลากหลายเพื่อเสริมความแข็งแรงของรูในผนังของอุปกรณ์ที่ทำงานภายใต้แรงสถิต: เอ- เสริมความแข็งแรงด้วยข้อต่อทางเดียว ข-ข้อต่อสองด้าน; วี-ข้อต่อทางเดียวและซับใน; g - ข้อต่อสองด้านและสองโอเวอร์เลย์ ง-จับเจ่าและเหมาะสม; อี- เจ้านาย

ถ้าระยะทาง อาระหว่างสองหลุมที่อยู่ติดกันจะน้อยลง อา ดี , จากนั้นการคำนวณป้อมปราการสามารถทำได้ในลักษณะเดียวกับรูเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตามเงื่อนไข โดยที่ C คือการเพิ่มขึ้นของโครงสร้าง m

เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดที่อนุญาต d ดี , m รูเดียวในผนังที่ไม่ต้องการการเสริมแรงเพิ่มเติมถูกกำหนดโดยสูตร ที่ไหน ส" - ความหนาของผนังการออกแบบเล็กน้อยของตัวเครื่องโดยไม่มีการเพิ่มโครงสร้างและที่ ϕw = 1, m; ϕ - ปัจจัยความแข็งแรงของการเชื่อม

ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางรู , จากนั้นเสริมความแข็งแกร่งของรู (และตามการคำนวณเพิ่มเติม) ไม่จำเป็น ถ้า , จากนั้นคุณต้องเลือกประเภทของป้อมปราการและปฏิบัติตามเงื่อนไขต่อไปนี้

กรณีเชื่อมข้อต่อหรือท่อเข้ากับผนังเครื่องตามแบบแผน a และ b บนข้าว. 1.7 (กรณีที่พบบ่อยที่สุดในการออกแบบ) การเสริมความแข็งแกร่งของรูด้วยข้อต่อนี้เพียงพอหากตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

ด้วยข้อต่อทางเดียว (โครงการ a)

ด้วยข้อต่อสองด้าน (diagram ข)

ความหนาของผนังการออกแบบเล็กน้อยของหัวฉีดอยู่ที่ไหน (โดยไม่ต้องเพิ่มขึ้นและที่ ϕ = 1), ม.

หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไข (1), (2) จำเป็นต้องแนะนำการเสริมแรงเพิ่มเติมในการเชื่อมต่อในรูปแบบของความหนาของผนังของข้อต่อในท้องถิ่นความหนาของผนังเสริมหรือเยื่อบุ ไม่แนะนำให้เพิ่มความหนาของผนังของข้อต่อที่เกี่ยวข้องกับการเสริมความแข็งแกร่งตามการเชื่อมที่มีเหตุผลมากกว่า 2 ส.

เมื่อเสริมความแข็งแกร่งของรูด้วยข้อต่อและโอเวอร์เลย์ในตอนแรก ความหนาของผนังที่ 1 ไม่เพิ่มขึ้น แต่ความหนาของเยื่อบุเสริมแรง ส ชม เท่ากับความหนาของผนัง ส.

การเสริมความแข็งแกร่งในกรณีนี้มีให้ภายใต้เงื่อนไข:

สำหรับสคีมา วี(รูปที่ 1.7)

สำหรับโครงการ จี (4)

หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไข (3) หรือ (4) จำเป็นต้องเพิ่มความหนาของผนังหัวฉีด S Ш (สูงสุด S Ш< 2S), либо тол­щину накладки S H (ภายในวงเงินเดียวกัน) หรือทั้งสองอย่างจนกว่าจะเป็นไปตามเงื่อนไขที่กำหนด

เมื่อเชื่อมข้อต่อหรือท่อกับผนังหน้าแปลนตามแบบแผน d(รูปที่ 1.7) การเสริมความแข็งแรงของรูด้วยหน้าแปลนและข้อต่อก็เพียงพอแล้วหากตรงตามเงื่อนไข

โปรดทราบว่าความหนาของหน้าแปลน S 6 ด้วยเหตุผลทางเทคโนโลยีต้องไม่เกิน 0.85 ซึ่งจำกัดการใช้การเสริมแรงดังกล่าว

เสริมหลุมกับเจ้านายตามแบบแผน อี(รูปที่ 1.7) ก็เพียงพอแล้วหากเงื่อนไข

ความกว้างของแผ่น ข ชม (หรือเจ้านาย) คำนวณโดยสูตร

คำถามข้อที่ 7 ประเภทของอุปกรณ์ที่รองรับ คุณสมบัติของการคำนวณอุปกรณ์รองรับ

การติดตั้งอุปกรณ์บนฐานรากจะดำเนินการโดยใช้ตัวรองรับเป็นหลัก ติดตั้งบนฐานโดยตรงเฉพาะอุปกรณ์ที่มีก้นแบนซึ่งออกแบบมาสำหรับงานภายใต้การโหลดเป็นหลัก

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการทำงานของเครื่องมือ รองรับอุปกรณ์แนวตั้งและรองรับอุปกรณ์แนวนอน

เมื่อติดตั้งอุปกรณ์แนวตั้งบน พื้นที่เปิดโล่งเมื่ออัตราส่วนความสูงของฐานรองรับกับเส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์ , ขอแนะนำให้ใช้ตัวรองรับทรงกระบอกหรือทรงกรวย (รูปที่ 1, ก, ข)สูง H "ไม่น้อยกว่า 600 มม. สำหรับอุปกรณ์ที่มีพื้นวงรีติดตั้งบนฐานรากในอาคารเช่นเดียวกับเมื่อ ชม/ ดี<5 ขอแนะนำให้ใช้ตัวรองรับที่แสดงในรูปที่ 1.11 วีเมื่อแขวนอุปกรณ์ระหว่างเพดานหรือเมื่อติดตั้งบนโครงสร้างรองรับพิเศษจะใช้อุ้งเท้า (รูปที่ 1, d) รองรับอุปกรณ์ทรงกระบอกแนวนอนที่ถอดออกได้ (รูปที่ 1, ง,ซ้าย) หรือเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อย่างแน่นหนา (รูปที่ 1.5, ขวา)

ข้าว. 1 ประเภทของอุปกรณ์ที่รองรับ:

เอ- รองรับทรงกระบอก ข-รองรับรูปกรวย วี- ชั้นวาง; นายอุ้งเท้า;

d- รองรับอาน

จำนวนอาน (รูปที่ 1, จ)ต้องมีอย่างน้อย 2 ตัว ในกรณีนี้ต้องแก้ไขตัวรองรับหนึ่งตัว ส่วนที่เหลือ - แบบเคลื่อนย้ายได้ ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับคงที่และส่วนที่เคลื่อนที่ได้จะถูกเลือกเพื่อให้การยืดตัวของอุณหภูมิของอุปกรณ์ระหว่างส่วนรองรับที่อยู่ติดกันไม่เกิน 35 มม.

เมื่อคำนวณอุ้งเท้าจะมีการกำหนดขนาดของซี่โครง อัตราส่วนซี่โครงยื่นต่อความสูง l/ ชม(รูปที่ 1, ง) แนะนำให้เท่ากับ 0.5 ความหนาของซี่โครงถูกกำหนดโดยสูตร ที่ Gmax - น้ำหนักสูงสุดของอุปกรณ์ MN (มักเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบด้วยน้ำ) น - จำนวนอุ้งเท้า; Z- จำนวนซี่โครงในหนึ่งอุ้งเท้า (หนึ่งหรือสอง); l- รองรับยื่น, m; [σ] - ความเค้นอัดที่อนุญาต (สามารถรับได้เท่ากับ 100 MPa); เริ่มแรกค่าสัมประสิทธิ์ K มีค่าเท่ากับ 0.6 จากนั้นจึงปรับปรุงตามกำหนดการ

ความแข็งแรงของรอยเชื่อมต้องเป็นไปตามเงื่อนไข โดยที่ L w คือความยาวทั้งหมดของรอยเชื่อม m; ชั่วโมง w - ขาเชื่อม m (ปกติ h w \u003d 0.008 m); [τ] w - ความเค้นเฉือนที่อนุญาตของวัสดุเชื่อม, MPa ([τ] w ≈ 80 MPa)

การคำนวณรองรับอาน (รูปที่ 1.5) ลดลงเป็นหลักในการเลือกจำนวนตัวรองรับและตรวจสอบความจำเป็นในการติดตั้ง (เชื่อม) เยื่อบุกับอุปกรณ์ภายใต้พื้นผิวรองรับของตัวรองรับ ในอุตสาหกรรมเคมีมักจะติดตั้งตัวรองรับ 2-3 ตัว พิจารณาการคำนวณอุปกรณ์ที่มีตลับลูกปืนอานสองอัน:

ข้าว. 1.2. การออกแบบโหลดในอุปกรณ์แนวนอนที่ติดตั้งบนอานม้าสองตัว

โมเมนต์ดัดในส่วนเหนือส่วนรองรับอานแบบเชื่อม ในกรณีที่เลื่อนไปตามเพลตฐาน ซึ่งเป็นความสูงที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดของซี่โครงรองรับ

ความแข็งแรงของผนังของอุปกรณ์จากการกระทำร่วมกันของแรงดันภายใน Rและการดัดจากปฏิกิริยาของตัวรองรับถูกตรวจสอบในสองส่วน:

อยู่ตรงกลางช่วง

เหนือการสนับสนุน

โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์ของเปลือกหอยที่ไม่ได้เสริมด้วยวงแหวนทำให้แข็งในส่วนอ้างอิง กำหนดจากกราฟขึ้นอยู่กับมุมของเส้นรอบวงของอุปกรณ์โดยส่วนรองรับอาน ข; เมื่อติดตั้งวงแหวนทำให้แข็งในเปลือกในส่วนอ้างอิงของอุปกรณ์ ส - ความหนาของผนังเครื่องมือ m; C - เพิ่มขึ้นอย่างสร้างสรรค์ m; [b] - ความเค้นที่อนุญาตสำหรับวัสดุของร่างกายของอุปกรณ์ MPa

ในกรณีที่ไม่เป็นไปตามเงื่อนไขความแข็งแรงในช่วงกลางของช่วงและเหนือส่วนรองรับ จำเป็นต้องติดตั้งตัวรองรับสามตัวหรือติดตั้ง (เชื่อม) ซับเข้ากับอุปกรณ์ภายใต้พื้นผิวรองรับของตัวรองรับตามลำดับ ความหนาของเยื่อบุมักจะเท่ากับความหนาของผนังของตัวเครื่อง

การคำนวณเปลือกรองรับทรงกระบอกและทรงกรวยสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งภายนอกอาคารโดยคำนึงถึงการกระทำร่วมกันของโหลดตามแนวแกน (แรงโน้มถ่วงของอุปกรณ์สภาพแวดล้อมและอุปกรณ์ภายนอกที่วางอยู่บนนั้น - ท่อ, ชานชาลา, บันได, ฉนวน, ฯลฯ ), โมเมนต์ดัดจากลมและแรงนอกรีต และคำนึงถึงผลกระทบจากแผ่นดินไหวสำหรับพื้นที่ที่มีคลื่นไหวสะเทือนมากกว่า 7 จุด (ในระดับ 12 จุด) เครื่องมือเสาทั้งหมดที่ติดตั้งในพื้นที่เปิดต้องมีการคำนวณภาระลมหากความสูงคือ H> 10 ม. และ , รวมทั้ง ชม< 10 ม. และ H>ดี นาที , โดยที่ D min คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่เล็กที่สุดของอุปกรณ์

ข้าว. 1.17. รูปแบบการคำนวณของอุปกรณ์

เมื่อคำนวณโมเมนต์ดัดจากแรงลม แบบแผนการออกแบบของอุปกรณ์จะใช้ในรูปแบบของแท่งหนีบยางยืดแบบคานยื่น (รูปที่ 1.17) เครื่องมือถูกแบ่งตามความสูงออกเป็นส่วน ๆ และในทุกกรณีความสูงของส่วน ชม z < 10 ม. น้ำหนักของแต่ละส่วน ก. ให้ถือว่ากระจุกตัวอยู่ตรงกลางของส่วน. แรงลมถูกแทนที่ด้วยแรงเข้มข้น พี ผม ทำหน้าที่ในแนวนอนและนำไปใช้ตรงกลางของส่วนต่างๆ แรงแผ่นดินไหวยังถูกนำไปใช้ในแนวนอนตรงกลางของส่วนต่างๆ

การคำนวณส่วนรองรับสำหรับอุปกรณ์ประเภทคอลัมน์แนวนอนดำเนินการในลำดับต่อไปนี้

การกำหนดระยะเวลาของการแกว่งตามธรรมชาติของอุปกรณ์

การหาโมเมนต์ดัดจากแรงลม

การคำนวณผลกระทบแผ่นดินไหว อุปกรณ์แนวตั้งทั้งหมดที่ติดตั้งในพื้นที่ที่มีคลื่นไหวสะเทือนอย่างน้อย 7 จุด (ในระดับ 12 จุด) จะต้องได้รับการคำนวณ ไม่ว่าจะอยู่ที่ใด: ในอาคารหรือนอกอาคาร

การคำนวณส่วนรองรับทรงกระบอกและทรงกรวยสำหรับอุปกรณ์เสาที่รับแรงลมและแรงแผ่นดินไหว

คำถามหมายเลข 8การกำหนดประเภทปะเก็นใน การเชื่อมต่อหน้าแปลน

ปะเก็นสำหรับซีลข้อต่อหน้าแปลน

สำหรับการปิดผนึกข้อต่อหน้าแปลน ปะเก็น:

อโลหะ, โลหะใยหินและรวมกันบนหิ้งเชื่อมต่อของครีบ;

อโลหะและแอสโบเมทัลลิก ผนึกช่องยื่นออกมา;

อโลหะและแอสโบเมทัลลิกในซีลร่องหนามสำหรับสื่อที่เจาะได้สูง (ไฮโดรเจน ฮีเลียม ผลิตภัณฑ์น้ำมันเบา ก๊าซเหลว)

โลหะแบนในผนึกร่องหนาม

ส่วนวงรีโลหะและแปดเหลี่ยม

ปะเก็นทั้งหมดได้รับมาตรฐานดังนั้นการเลือกของพวกเขาจึงดำเนินการโดยการเลือกจากรายการปะเก็นในตาราง GOST 15180-70

ทางเลือกของปะเก็น

การอุด (การปิดผนึกของข้อต่อแบบถอดได้แบบตายตัว) ทำได้โดยการบีบอัดด้วยแรงบางอย่าง ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าพื้นผิวที่ปิดผนึกแน่นสนิทกันโดยตรงหรือโดยใช้ปะเก็นที่ทำจากวัสดุที่อ่อนนุ่มกว่าซึ่งอยู่ระหว่างกัน

ที่พบมากที่สุดคือการอุดปะเก็น ซึ่งใช้ในข้อต่อแรงดันต่ำ ปานกลาง และสูง เช่นเดียวกับสุญญากาศ:

การอุดรูรั่วแบบไม่มีปะเก็นใช้สำหรับชิ้นส่วนเชื่อมต่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและแรงดันสูง

การอุดรอยรั่วของปะเก็น หากจำเป็นต้องถอดการเชื่อมต่อซ้ำๆ (โดยไม่ต้องเปลี่ยนปะเก็น) ต้องใช้ปะเก็นที่ทำจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูง เช่น ยาง หนัง

การรื้อหลายครั้งช่วยให้ปะเก็นที่ทำจาก paronite, ฟลูออโรเรซิ่น, โลหะรวมกับฟิลเลอร์อ่อน

การกระทำครั้งเดียวคือปะเก็นที่ทำจากกระดาษแข็งกระดาษแข็งใยหิน

รูปร่างของตราประทับในการอุดฟันทุกประเภทมีลักษณะวงแหวน แต่บางครั้งก็เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีรูปร่าง

คำถามหมายเลข 9 ลำดับการคำนวณคอลัมน์ดูดกลืน

การดูดซึมเป็นกระบวนการดูดซับก๊าซโดยตัวดูดซับของเหลว ซึ่งก๊าซสามารถละลายได้ในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง กระบวนการย้อนกลับ - การปล่อยก๊าซที่ละลายออกจากสารละลาย - เรียกว่าการคายน้ำ

ค่าต่อไปนี้ถูกกำหนดเป็นข้อมูลเริ่มต้น:

1. อัตราการไหลเชิงปริมาตรของเฟสก๊าซที่เข้ามาสู่คอลัมน์: Vg Nm 3 /h

3. อัตราการกู้คืน: α%

4. ปริมาณเริ่มต้นของส่วนประกอบที่ถูกดูดซับในเศษส่วนของมวลดูดซับ: x vn%

5. ปริมาณสุดท้ายขององค์ประกอบที่ถูกดูดซับในเศษส่วนของมวลดูดซับ x wc %

6. อุณหภูมิขาเข้า ส่วนผสมของแก๊สในคอลัมน์ t С

7. ความดันในคอลัมน์ Р Pa

จากการคำนวณ จะมีการกำหนดสิ่งต่อไปนี้: La, Dk, Nottotal, ΔPt, Nmt

การคำนวณคอลัมน์การดูดซึมจะดำเนินการในลำดับต่อไปนี้:

1. ความเข้มข้นของโมลาร์สัมพัทธ์เริ่มต้นของส่วนประกอบที่ถูกดูดกลืนของเฟสก๊าซที่ทางเข้าสู่ตัวดูดซับ

2. ความเข้มข้นของโมลาร์สัมพัทธ์สุดท้ายของส่วนประกอบที่ถูกดูดกลืนของเฟสก๊าซที่ทางออกของตัวดูดซับ

1.5 การกำหนดขนาดเรขาคณิตหลักของคอลัมน์กลั่น

ความเร็วไอน้ำต้องต่ำกว่าค่าจำกัดที่แน่นอน ω ก่อนหน้า ซึ่งจะเริ่มการฉีดพ่นละออง สำหรับแผ่นตะแกรง

ค่าจำกัดของความเร็วไอน้ำ ω ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าตามกราฟ

เรายอมรับระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก H = 0.3 ม. เนื่องจาก

,

,

ดังนั้น สำหรับส่วนบนของคอลัมน์ m/s สำหรับส่วนล่างของคอลัมน์ m/s การแทนที่ข้อมูลใน (1.25) เราได้รับ:

เส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ D ถึง ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความเร็วและปริมาณของไอที่เพิ่มขึ้นตามคอลัมน์:

, (1.26)

จากนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์คือ:

ความเร็วไอน้ำในคอลัมน์:

การเลือกประเภทเพลท TSB-II

เส้นผ่านศูนย์กลางรู d 0 =4 มม.

ความสูงของฉากกั้นท่อระบายน้ำ ชั่วโมง p =40 มม.

เครื่องมือคอลัมน์ D ถึง =1600 มม. - เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของคอลัมน์

F k \u003d 2.0 m 2 - พื้นที่ ภาพตัดขวางคอลัมน์

การคำนวณความสูงของคอลัมน์

เรากำหนดความสูงของคอลัมน์ถาดตามสมการ:

H 1 \u003d (n-1) H - ความสูงของส่วนแผ่นดิสก์ของคอลัมน์

ชั่วโมง 1 - ความสูงของส่วนคั่นของคอลัมน์ mm., h 1 \u003d 1,000 mm ตามตารางที่ 2

ชั่วโมง 2 - ระยะห่างจากแผ่นด้านล่างถึงด้านล่าง mm., h 2 \u003d 2,000 mm table2;

n คือจำนวนแผ่น

H คือระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก

ในการกำหนดความสูงของส่วนที่เป็นจานของคอลัมน์ เราใช้จำนวนแผ่นตามจริงที่คำนวณในวรรค 1.4:

ตามนิพจน์ (1.27) ความสูงของคอลัมน์เท่ากับ:

H k \u003d 4.5 + 1.0 + 2.0 \u003d 7.5 ม.

1.6 การคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของคอลัมน์

การคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของเพลตในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์

ความต้านทานของแผ่นแห้งอยู่ที่ไหน Pa; - ความต้านทานเนื่องจากแรงตึงผิว Pa; - ความต้านทานของชั้นไอ-ของเหลวบนจาน ป.

ก) ด้านบนของคอลัมน์

ความต้านทานจานแห้ง

(1.29)

โดยที่ ξ คือสัมประสิทธิ์ความต้านทานของถาดแห้ง สำหรับถาดตะแกรง ξ=1.82;

ω 0 - ความเร็วไอน้ำในรูของจาน:

, (1.30)

ความหนาแน่นของของเหลวและก๊าซถูกกำหนดให้เป็นความหนาแน่นเฉลี่ยของของเหลวและก๊าซในส่วนบนและส่วนล่างของคอลัมน์ ตามลำดับ:

, (1.31)

กก. / ม. 3

ดังนั้นความต้านทานไฮดรอลิกของถาดแห้งคือ:

ป.

ความต้านทานเนื่องจากแรงตึงผิว

โดยที่ σ=20*10 -3 N/m คือแรงตึงผิวของของเหลว d 0 \u003d 0.004 m คือเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่าของช่อง

ป.

ความต้านทานของชั้นก๊าซและของเหลวนั้นเท่ากับ:

โดยที่ h pzh คือความสูงของชั้นไอของเหลว m; ; k คืออัตราส่วนของความหนาแน่นของโฟมต่อความหนาแน่นของของเหลวบริสุทธิ์ ใช้ k=0.5; ชั่วโมง คือความสูงของระดับของเหลวเหนือเกณฑ์การระบายน้ำ m. ตามตารางที่ 3 ชั่วโมง=0.01ม.

แทนค่าที่ได้รับ เราได้รับความต้านทานไฮดรอลิก:

ความต้านทานของเพลตทั้งหมดของคอลัมน์:

โดยที่ n คือจำนวนแผ่น

จากนั้น: 2.2 การคำนวณทางไฮดรอลิกของคอลัมน์บรรจุของอุปกรณ์โบรอนของความเร็วไอในการทำงานนั้นพิจารณาจากหลายปัจจัย และมักจะดำเนินการโดยการศึกษาความเป็นไปได้สำหรับแต่ละกระบวนการเฉพาะ สำหรับคอลัมน์กลั่นที่ทำงานในโหมดฟิล์มที่ความดันบรรยากาศ ความเร็วในการทำงานอาจต่ำกว่าอัตราการท่วม 20%: (26) โดยที่...

ส่วนใหญ่จะใช้ในการกลั่นแอลกอฮอล์และอากาศเหลว (พืชออกซิเจน) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในถาดตะแกรง (เช่นเดียวกับถาดฝาปิด) ทำให้เกิดการสัมผัสกันระหว่างของเหลวและไอระเหยนานขึ้น 2. พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการคำนวณคอลัมน์การกลั่นแบบถาด มีสองวิธีหลักในการวิเคราะห์งานและการคำนวณคอลัมน์การกลั่น: กราฟิควิเคราะห์ (...

ไม่ช้าก็เร็ว คนรักเครื่องดื่มแอลกอฮอล์แบบโฮมเมดเกือบทุกคนคิดที่จะซื้อหรือผลิตคอลัมน์กลั่น (RK) ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับรับแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ คุณต้องเริ่มต้นด้วยการคำนวณพารามิเตอร์พื้นฐานอย่างครอบคลุม: กำลัง, ความสูง, เส้นผ่านศูนย์กลางลิ้นชัก, ปริมาตรลูกบาศก์ ฯลฯ ข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์ทั้งสำหรับผู้ที่ต้องการสร้างองค์ประกอบทั้งหมดด้วยมือของตัวเองและสำหรับผู้ที่จะซื้อคอลัมน์กลั่นสำเร็จรูป (จะช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกและตรวจสอบผู้ขาย) เราจะพิจารณาโดยไม่กระทบต่อคุณสมบัติการออกแบบของแต่ละโหนด หลักการทั่วไปการสร้างระบบที่สมดุลสำหรับการแก้ไขที่บ้าน

โครงร่างการทำงานของคอลัมน์

ลักษณะของท่อ (tsargi) และหัวฉีด

วัสดุ.ท่อส่วนใหญ่จะกำหนดพารามิเตอร์ของคอลัมน์กลั่นและข้อกำหนดสำหรับทุกหน่วยของอุปกรณ์ วัสดุสำหรับการผลิตด้านข้างคือสแตนเลสโครเมียม - นิกเกิล - สแตนเลส "อาหาร"

เนื่องจากมีความเป็นกลางทางเคมี เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดอาหารจึงไม่ส่งผลต่อองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ ซึ่งจำเป็น กากน้ำตาลดิบหรือของเสียจากการกลั่น (“หัว” และ “หาง”) ถูกกลั่นเป็นแอลกอฮอล์ ดังนั้น จุดประสงค์หลักของการแก้ไขคือเพื่อเพิ่มการทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนสูงสุด และไม่เปลี่ยนคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของแอลกอฮอล์ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง . ไม่เหมาะสมที่จะใช้ทองแดงในคอลัมน์กลั่นแบบคลาสสิก เนื่องจากวัสดุนี้มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย องค์ประกอบทางเคมีดื่มและเหมาะสำหรับการผลิตเครื่องกลั่น (แสงจันทร์ธรรมดา) หรือคอลัมน์เบียร์ (กรณีพิเศษของการแก้ไข)

ท่อคอลัมน์ที่ถอดประกอบพร้อมหัวฉีดติดตั้งอยู่ในลิ้นชักอันใดอันหนึ่ง

ความหนา.ข้างลิ้นชักเป็นท่อสแตนเลส หนา 1-1.5 มม. ไม่จำเป็นต้องใช้ผนังที่หนาขึ้น เนื่องจากจะทำให้ต้นทุนและน้ำหนักของโครงสร้างเพิ่มขึ้นโดยไม่ได้ประโยชน์อะไรเลย

ตัวเลือกหัวฉีดไม่ถูกต้องที่จะพูดถึงลักษณะของคอลัมน์โดยไม่อ้างอิงถึงการบรรจุ เมื่อแก้ไขที่บ้านจะใช้หัวฉีดที่มีพื้นที่สัมผัส 1.5 ถึง 4 ตารางเมตร เมตร/ลิตร ด้วยการเพิ่มพื้นที่ของพื้นผิวสัมผัสความสามารถในการแยกก็เพิ่มขึ้น แต่ผลผลิตลดลง การลดพื้นที่ทำให้ความสามารถในการแยกและเสริมกำลังลดลง

ผลผลิตของคอลัมน์ในขั้นต้นเพิ่มขึ้น แต่จากนั้น เพื่อรักษาความแข็งแรงของเอาต์พุต ผู้ปฏิบัติงานถูกบังคับให้ลดอัตราการเลือก ซึ่งหมายความว่ามีขนาดที่เหมาะสมที่สุดของการบรรจุ ซึ่งขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์และจะช่วยให้คุณได้ชุดค่าผสมที่ดีที่สุด

ขนาดของการบรรจุเป็นแท่งปริซึมแบบเกลียว (SPN) ควรน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของคอลัมน์ประมาณ 12-15 เท่า สำหรับท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. - 3.5x3.5x0.25 มม. สำหรับ 40 - 3x3x0.25 มม. และสำหรับ 32 และ 28 - 2x2x0.25 มม.

แนะนำให้ใช้หัวฉีดที่แตกต่างกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับงาน ตัวอย่างเช่น เมื่อได้สารกลั่นที่เสริมความแข็งแรง มักใช้วงแหวนทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูง 10 มม. เป็นที่ชัดเจนว่าในกรณีนี้เป้าหมายไม่ใช่ความสามารถในการแยกและเสริมความแข็งแกร่งของระบบ แต่เป็นเกณฑ์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง - ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของทองแดงในการกำจัดสารประกอบกำมะถันออกจากแอลกอฮอล์

หัวฉีดปริซึมเกลียวรุ่นต่างๆ

คุณไม่ควร จำกัด คลังแสงของคุณไว้เพียงอันเดียว แม้แต่หัวฉีดที่ดีที่สุดก็ไม่มี มีความเหมาะสมที่สุดสำหรับงานเฉพาะแต่ละอย่าง

แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ก็ส่งผลกระทบอย่างมากต่อพารามิเตอร์ ในการประเมิน ก็เพียงพอแล้วที่ต้องจำไว้ว่ากำลังระบุ (W) และผลผลิต (ml / h) มีค่าเท่ากับพื้นที่หน้าตัดของคอลัมน์ (ตร. มม.) ดังนั้นจึงเป็นสัดส่วนกับ ตารางเส้นผ่านศูนย์กลาง ให้ความสนใจกับสิ่งนี้เมื่อเลือกลิ้นชัก พิจารณาเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเสมอ และเปรียบเทียบตัวเลือกโดยใช้มัน

การพึ่งพากำลังบนเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

ความสูงของท่อความสูงของคอลัมน์กลั่นควรอยู่ที่ 1 ถึง 1.5 ม. โดยไม่คำนึงถึงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง เพื่อให้แน่ใจว่ามีความจุในการจับและการแยกตัวที่ดี หากไม่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับฟิวเซลออยล์ที่สะสมระหว่างการทำงาน ส่งผลให้ น้ำมันฟิวส์จะเริ่มเจาะเข้าไปในส่วนที่เลือก ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือส่วนหัวจะไม่ถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนอย่างชัดเจน หากความสูงของท่อสูงกว่านี้จะไม่นำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในด้านความสามารถในการแยกและจับยึดของระบบแต่จะเพิ่มเวลาในการขับขี่รวมถึงจำนวน "หัว" และ "พนักพิงศีรษะ" ลดลง ผลของการเพิ่มท่อจาก 50 ซม. เป็น 60 ซม. นั้นมีขนาดที่สูงกว่าจาก 140 ซม. เป็น 150 ซม.

ปริมาตรของลูกบาศก์สำหรับคอลัมน์กลั่น

เพื่อเพิ่มผลผลิตของแอลกอฮอล์คุณภาพสูง แต่เพื่อป้องกันการบรรจุมากเกินไปของคอลัมน์ fusel แอลกอฮอล์ดิบปริมาณมาก (การเติม) ในลูกบาศก์จะถูกจำกัดในช่วง 10-20 ปริมาตรการบรรจุ สำหรับเสาสูง 1.5 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. - 30-60 ลิตร 40 มม. - 17-34 ลิตร 32 มม. - 10-20 ลิตร 28 มม. - 7-14 ลิตร

โดยคำนึงถึงการเติมลูกบาศก์โดย 2/3 ของปริมาตร ภาชนะ 40-80 ลิตรเหมาะสำหรับคอลัมน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของซาร์กา 50 มม. ภาชนะ 30-50 ลิตรสำหรับ 40 มม. และ 20 -30 ลิตรลูกบาศก์สำหรับ 32 มม. และหม้อความดัน 28 มม.

เมื่อใช้ลูกบาศก์ที่มีปริมาตรใกล้กับขีดจำกัดล่างของช่วงที่แนะนำ คุณสามารถเอาด้านหนึ่งออกได้อย่างปลอดภัยและลดความสูงลงเหลือ 1-1.2 เมตร เป็นผลให้มีลำตัวค่อนข้างน้อยสำหรับการพัฒนาในการเลือก แต่ปริมาณของ "พนักพิงศีรษะ" จะลดลงอย่างเห็นได้ชัด

แหล่งที่มาและกำลังของการทำความร้อนคอลัมน์

ชนิดแผ่น.อดีตของแสงจันทร์หลอกหลอนผู้เริ่มต้นหลายคนที่เชื่อว่าหากพวกเขาเคยใช้แก๊ส การเหนี่ยวนำ หรือเตาไฟฟ้าทั่วไปเพื่อให้ความร้อนแก่แสงจันทร์ คุณสามารถปล่อยให้แหล่งที่มานี้สำหรับคอลัมน์

กระบวนการแก้ไขแตกต่างอย่างมากจากการกลั่น ทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก และไฟจะไม่ทำงาน จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการปรับและความเสถียรของพลังงานความร้อนที่ให้มาเป็นไปอย่างราบรื่น

เตาไฟฟ้าที่ทำงานโดยใช้เทอร์โมสตัทในโหมดสตาร์ท-หยุดจะไม่ถูกใช้ เพราะทันทีที่ไฟฟ้าดับในระยะสั้น ไอน้ำจะหยุดเข้าไปในคอลัมน์ และเสมหะจะยุบตัวเป็นลูกบาศก์ ในกรณีนี้ คุณจะต้องเริ่มแก้ไขอีกครั้ง - ด้วยการทำงานของคอลัมน์สำหรับตัวคุณเองและการเลือก "หัว"

เตาแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่หยาบมาก โดยกำลังเปลี่ยนขั้นละ 100-200 วัตต์ และระหว่างการแก้ไข คุณจำเป็นต้องเปลี่ยนกำลังอย่างราบรื่นโดยแท้จริงประมาณ 5-10 วัตต์ ใช่ และไม่น่าเป็นไปได้ที่จะทำให้ความร้อนคงที่โดยไม่คำนึงถึงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต

เตาแก๊สที่มีแอลกอฮอล์ดิบ 40% ถูกเทลงในลูกบาศก์และผลิตภัณฑ์ 96 องศาที่ทางออกเป็นอันตรายถึงชีวิต ไม่ต้องพูดถึงความผันผวนของอุณหภูมิความร้อน

ทางออกที่ดีที่สุดคือการฝังองค์ประกอบความร้อนของกำลังที่ต้องการลงในลูกบาศก์ และใช้รีเลย์ที่มีความเสถียรของแรงดันไฟขาออก เช่น RM-2 16A เพื่อปรับ คุณสามารถใช้แอนะล็อก สิ่งสำคัญคือการได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่เอาต์พุตและความสามารถในการเปลี่ยนอุณหภูมิความร้อนได้อย่างราบรื่น 5-10 วัตต์

จ่ายไฟ.เพื่อให้ความร้อนแก่ลูกบาศก์ในเวลาที่ยอมรับได้ ต้องใช้กำลังไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ต่อแอลกอฮอล์ดิบ 10 ลิตร ซึ่งหมายความว่าสำหรับลูกบาศก์ขนาด 50 ลิตรที่บรรจุ 40 ลิตร จำเป็นต้องใช้อย่างน้อย 4 กิโลวัตต์ 40 ลิตร - 3 กิโลวัตต์ 30 ลิตร - 2-2.5 กิโลวัตต์ 20 ลิตร - 1.5 กิโลวัตต์

ด้วยปริมาตรที่เท่ากัน ลูกบาศก์สามารถต่ำและกว้าง แคบและสูงได้ เมื่อเลือกภาชนะที่เหมาะสมควรคำนึงว่าลูกบาศก์มักใช้ไม่เพียงเพื่อการแก้ไขเท่านั้น แต่ยังสำหรับการกลั่นด้วยดังนั้นจึงดำเนินการจากสภาวะที่รุนแรงที่สุดเพื่อไม่ให้กำลังไฟฟ้าเข้าทำให้เกิดฟองอย่างรวดเร็วด้วยการกระเด็น จากลูกบาศก์สู่ท่อส่งไอน้ำ

จากการทดลองพบว่าที่ความลึกของการวางองค์ประกอบความร้อนประมาณ 40-50 ซม. การเดือดปกติจะเกิดขึ้นหากต่อ 1 ตารางกิโลเมตร กระจกบานใหญ่ ซม. มีกำลังไฟฟ้าไม่เกิน 4-5 วัตต์ เมื่อความลึกลดลง พลังงานที่อนุญาตจะเพิ่มขึ้น และเมื่อเพิ่มขึ้น จะลดลง

มีปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อธรรมชาติของการเดือด ได้แก่ ความหนาแน่น ความหนืด และแรงตึงผิวของของเหลว มันเกิดขึ้นที่การปล่อยมลพิษเกิดขึ้นที่ส่วนท้ายของการกลั่น mash เมื่อความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ดังนั้นการดำเนินการแก้ไขที่ขอบของช่วงที่อนุญาตจึงเต็มไปด้วยปัญหาเสมอ

ลูกบาศก์ทรงกระบอกทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 26, 32, 40 ซม. ขึ้นอยู่กับพลังงานที่อนุญาตสำหรับพื้นที่ผิวของกระจกเงาลูกบาศก์ขนาด 26 ซม. ลูกบาศก์จะทำงานได้ตามปกติด้วยพลังงานความร้อนสูงถึง 2.5 กิโลวัตต์ สำหรับ 30 ซม. - 3.5 กิโลวัตต์, 40 ซม. - 5 กิโลวัตต์

ปัจจัยที่สามที่กำหนดพลังงานความร้อนคือการใช้เสาซาร์กตัวใดตัวหนึ่งที่ไม่มีหัวฉีดเป็นเครื่องพ่นไอน้ำแบบแห้งเพื่อต่อสู้กับน้ำกระเซ็น ในการทำเช่นนี้มีความจำเป็นที่ความเร็วไอน้ำในท่อจะต้องไม่เกิน 1 m / s ที่ 2-3 m / s ผลการป้องกันจะลดลงและที่ มูลค่ามหาศาลไอน้ำจะขับเสมหะขึ้นท่อแล้วโยนเข้าไปในส่วนที่เลือก

สูตรคำนวณความเร็วไอน้ำ:

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

• N – กำลังไฟฟ้า, กิโลวัตต์;
• 750 - การกลายเป็นไอ (ลบ. ซม. / วินาที kW);
• S คือพื้นที่หน้าตัดของคอลัมน์ (ตร.มม.)

ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. จะรับมือกับสเปรย์เมื่อถูกความร้อนสูงถึง 4 กิโลวัตต์, 40-42 มม. - สูงสุด 3 กิโลวัตต์, 38 - สูงสุด 2 กิโลวัตต์, 32 - สูงสุด 1.5 กิโลวัตต์

จากการพิจารณาข้างต้น เราเลือกปริมาตร ขนาดลูกบาศก์ ความร้อนและกำลังการกลั่น พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้สอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงของคอลัมน์

การคำนวณพารามิเตอร์ของ dephlegmator ของคอลัมน์กลั่น

กำลังของคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์จะขึ้นอยู่กับชนิดของคอลัมน์กลั่น หากเรากำลังสร้างคอลัมน์ที่มีการสกัดของเหลวหรือไอน้ำใต้คอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ พลังงานที่ต้องการจะต้องไม่น้อยกว่ากำลังไฟพิกัดของคอลัมน์ โดยปกติในกรณีเหล่านี้ ตู้เย็น Dimroth ที่มีกำลังการใช้ 4-5 วัตต์ต่อ 1 ตร.ม. ดูพื้นผิว

หากคอลัมน์การแยกไอน้ำสูงกว่าคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์ ความจุที่คำนวณได้คือ 2/3 ของค่าที่กำหนด ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้ Dimroth หรือ "shirt" ได้ กำลังการใช้ประโยชน์ของเสื้อต่ำกว่าของ Dimroth และอยู่ที่ประมาณ 2 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตร

ตัวอย่าง Dimroth cooler สำหรับคอลัมน์

นอกจากนี้ ทุกอย่างเรียบง่าย: เราแบ่งกำลังรับการจัดอันดับด้วยกำลังการใช้ประโยชน์ ตัวอย่างเช่น สำหรับเสาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 50 มม.: 1950/5= 390 ตร.ม. ซม. พื้นที่ Dimroth หรือ 975 ตร.ว. ดูเสื้อ. ซึ่งหมายความว่าตู้เย็น Dimrot สามารถทำจากท่อขนาด 6x1 มม. 487 / (0.6 * 3.14) = 2.58 ซม. สำหรับตัวเลือกแรกโดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย 3 เมตร สำหรับตัวเลือกที่สอง เราคูณด้วยสองในสาม: 258 * 2/3 = 172 ซม. โดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย 2 เมตร

เสื้อเสา 52 x 1 - 975 / 5.2 / 3.14 \u003d 59 ซม. * 2/3 \u003d 39 ซม. แต่สำหรับห้องที่มีเพดานสูง

"ชายเสื้อ"

การคำนวณตู้เย็นครั้งเดียวผ่าน

หากใช้เครื่องทำความเย็นแบบตรงเป็นเครื่องทำความเย็นแบบอาฟเตอร์คูลเลอร์ในคอลัมน์กลั่นที่มีการดึงของเหลวออก ให้เลือกตัวเลือกที่เล็กที่สุดและกะทัดรัดที่สุด กำลังไฟฟ้าเพียงพอคือ 30-40% ของกำลังระบุของคอลัมน์

ตู้เย็นแบบไหลตรงถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีเกลียวในช่องว่างระหว่างแจ็คเก็ตและท่อด้านใน จากนั้นจึงเริ่มการคัดเลือกในแจ็คเก็ต และน้ำหล่อเย็นจะถูกส่งผ่านท่อตรงกลาง ในกรณีนี้ เสื้อจะเชื่อมเข้ากับท่อจ่ายน้ำกับเครื่องกำจัดเสมหะ นี่คือ "ดินสอ" ขนาดเล็กยาวประมาณ 30 ซม.

แต่ถ้าใช้ทางตรงแบบเดียวกันทั้งสำหรับการกลั่นและสำหรับการแก้ไขซึ่งเป็นหน่วยสากล พวกเขาไม่ได้ดำเนินการตามความจำเป็นของสาธารณรัฐคาซัคสถาน แต่มาจากกำลังความร้อนสูงสุดระหว่างการกลั่น

เพื่อสร้างกระแสไอน้ำปั่นป่วนในตู้เย็น ซึ่งช่วยให้อัตราการถ่ายเทความร้อนอย่างน้อย 10 วัตต์/ตร.ม. ซม. จำเป็นต้องให้ความเร็วไอน้ำประมาณ 10-20 m / s

ช่วงของเส้นผ่านศูนย์กลางที่เป็นไปได้ค่อนข้างกว้าง เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดกำหนดจากสภาวะที่ไม่สร้างแรงดันเกินขนาดใหญ่ในลูกบาศก์ (คอลัมน์น้ำไม่เกิน 50 มม.) แต่สูงสุดโดยการคำนวณหมายเลข Reynolds ตามความเร็วต่ำสุดและค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดจลนศาสตร์สูงสุดของไอระเหย .

การออกแบบที่เป็นไปได้ของตู้เย็นแบบใช้ครั้งเดียว

เพื่อไม่ให้ลงรายละเอียดที่ไม่จำเป็น นี่คือคำจำกัดความที่พบบ่อยที่สุด: “เพื่อให้โหมดการปั่นไอน้ำปั่นป่วนคงรักษาไว้ในท่อ ก็เพียงพอแล้วที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (มิลลิเมตร) ไม่เกิน 6 เท่า กำลังความร้อน (หน่วยเป็นกิโลวัตต์)”

เพื่อป้องกันไม่ให้แจ็คเก็ตน้ำออกอากาศ จำเป็นต้องรักษาความเร็วน้ำเชิงเส้นอย่างน้อย 11 ซม. / วินาที แต่การเพิ่มความเร็วที่มากเกินไปจะต้องใช้แรงดันสูงในการจ่ายน้ำ ดังนั้นช่วงตั้งแต่ 12 ถึง 20 ซม./วินาทีจึงถือว่าเหมาะสมที่สุด

ในการกลั่นไอน้ำและทำให้คอนเดนเสทเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ยอมรับได้ จะต้องจ่ายน้ำที่อุณหภูมิ 20°C ในอัตราประมาณ 4.8 ซีซี/วินาที (17 ลิตรต่อชั่วโมง) สำหรับทุกกิโลวัตต์ของกำลังไฟเข้า ในกรณีนี้น้ำจะร้อนขึ้น 50 องศา - สูงถึง 70 องศาเซลเซียส โดยธรรมชาติแล้ว จะต้องใช้น้ำน้อยลงในฤดูหนาว และเมื่อใช้ระบบทำความเย็นแบบอัตโนมัติ จะต้องมากกว่าประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง

จากข้อมูลก่อนหน้านี้ สามารถคำนวณพื้นที่หน้าตัดวงแหวนและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของเสื้อได้ มีความจำเป็นต้องคำนึงถึงการแบ่งประเภทของท่อที่มีอยู่ การคำนวณและการปฏิบัติพบว่าช่องว่าง 1-1.5 มม. เพียงพอต่อการใช้งานทั้งหมด เงื่อนไขที่จำเป็น. ซึ่งสอดคล้องกับท่อคู่: 10x1 - 14x1, 12x1 - 16x1, 14x1 - 18x1, 16x1 - 20x1 และ 20x1 - 25x1.5 ซึ่งครอบคลุมช่วงพลังงานทั้งหมดที่ใช้ที่บ้าน

มีรายละเอียดที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการตัดตรง - แผลเป็นเกลียวบนท่อไอน้ำ เกลียวดังกล่าวทำจากลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางซึ่งมีช่องว่าง 0.2-0.3 มม. ถึงพื้นผิวด้านในของเสื้อ เป็นแผลเป็นขั้นบันไดเท่ากับ 2-3 เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำ วัตถุประสงค์หลักคือการวางท่อไอน้ำไว้ตรงกลาง ซึ่งในระหว่างการทำงาน อุณหภูมิจะสูงกว่าในท่อแจ็คเก็ต ซึ่งหมายความว่าเป็นผลมาจากการขยายตัวทางความร้อนท่อไอน้ำจะยาวและโค้งงอโดยพิงกับแจ็คเก็ตมี โซนตายไม่ล้างด้วยน้ำหล่อเย็น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของตู้เย็นลดลงอย่างรวดเร็ว ข้อดีเพิ่มเติมของการม้วนเป็นเกลียวคือความยาวของทางเดินและการสร้างกระแสน้ำหล่อเย็นปั่นป่วน

รางตรงที่ทำมาอย่างดีสามารถใช้ไฟได้ถึง 15 วัตต์ / ตร.ม. ซม. ของพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งได้รับการยืนยันจากประสบการณ์ ในการกำหนดความยาวของส่วนระบายความร้อนของกระแสตรง เราใช้กำลังไฟ 10 W / sq. ซม. (100 ตร.ซม. / กิโลวัตต์)

พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนที่ต้องการเท่ากับกำลังความร้อนเป็นกิโลวัตต์คูณด้วย 100:

S = P * 100 (ตร.ซม.)

เส้นรอบวงท่อไอน้ำรอบนอก:

Locr = 3.14 * D.

ความสูงของแจ็คเก็ตคูลลิ่ง:

H = S / เลน

สูตรการคำนวณทั่วไป:

H = 3183 * P / D (กำลังในหน่วยกิโลวัตต์ ความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อไอน้ำในหน่วยมิลลิเมตร)

ตัวอย่างการคำนวณท่อตรง

พลังงานความร้อน - 2 กิโลวัตต์

สามารถใช้ท่อ 12x1 และ 14x1 ได้

พื้นที่หน้าตัด - 78.5 และ 113 ตารางเมตร ม. มม.

ปริมาณไอน้ำ - 750 * 2 \u003d 1500 ลูกบาศก์เมตร ซม. / วินาที

ความเร็วไอน้ำในท่อ: 19.1 และ 13.2 ม./วินาที

ท่อขนาด 14x1 นั้นดูดีกว่า เนื่องจากช่วยให้คุณมีอัตรากำไรขั้นต้น ขณะที่ยังคงอยู่ในช่วงความเร็วไอน้ำที่แนะนำ

ท่อไอน้ำสำหรับเสื้อ 18x1 ช่องว่างวงแหวน 1 มม.

อัตราการจ่ายน้ำ: 4.8 * 2= 9.6 cm3/s.

พื้นที่ช่องว่างวงแหวน - 3.14 / 4 * (16 * 16 - 14 * 14) \u003d 47.1 ตารางเมตร มม. = 0.471 ตร.ม. ซม.

ความเร็วเชิงเส้น - 9.6 / 0.471 = 20 ซม./วินาที - ค่ายังคงอยู่ภายในขีดจำกัดที่แนะนำ

หากช่องว่างวงแหวน 1.5 มม. - 13 ซม. / วินาที ถ้า 2 มม. ความเร็วเชิงเส้นจะลดลงเหลือ 9.6 ซม. / วินาทีและน้ำจะต้องจ่ายให้สูงกว่าปริมาตรเล็กน้อยเพียงเพื่อให้ตู้เย็นไม่ระบายอากาศ - เสียเงิน

ความสูงของเสื้อ - 3183 * 2 / 14 = 454 มม. หรือ 45 ซม. ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยทุกอย่างถูกนำมาพิจารณา

ผลลัพธ์: 14x1-18x1 ส่วนสูงส่วนระบายความร้อน 45 ซม. ปริมาณน้ำไหลปกติ - 9.6 ลูกบาศก์เมตร ซม./วินาที หรือ 34.5 ลิตรต่อชั่วโมง

ด้วยกำลังความร้อนสูงสุด 2 กิโลวัตต์ ตู้เย็นจะผลิตแอลกอฮอล์ได้ 4 ลิตรต่อชั่วโมงโดยมีอัตรากำไรขั้นต้นที่ดี

การกลั่นแบบตรงที่มีประสิทธิภาพและสมดุลควรมีอัตราส่วนของอัตราการสกัดต่อพลังงานความร้อนและการใช้น้ำเพื่อการทำความเย็น 1 ลิตรต่อชั่วโมง - 0.5 กิโลวัตต์ - 10 ลิตรต่อชั่วโมง หากพลังงานสูงขึ้น จะสูญเสียความร้อนมาก หากมีขนาดเล็ก พลังงานความร้อนที่มีประโยชน์จะลดลง หากการไหลของน้ำสูงขึ้น การไหลโดยตรงจะไม่ถูกออกแบบ

คอลัมน์กลั่นสามารถใช้เป็นคอลัมน์ล้างได้ อุปกรณ์สำหรับคอลัมน์เบียร์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง แต่การกลั่นครั้งที่สองนั้นแตกต่างกันไปตามเทคโนโลยีเป็นหลัก สำหรับการกลั่นครั้งแรก มีคุณลักษณะเพิ่มเติมและแต่ละโหนดอาจใช้ไม่ได้ แต่นี่เป็นหัวข้อสำหรับการอภิปรายแยกต่างหาก

ขึ้นอยู่กับความต้องการของครัวเรือนที่แท้จริงและช่วงของท่อที่มีอยู่ เราจะคำนวณตัวเลือกทั่วไปสำหรับคอลัมน์กลั่นโดยใช้วิธีการข้างต้น

ป.ล.เราขอขอบคุณสำหรับการจัดระบบของเนื้อหาและความช่วยเหลือในการเตรียมบทความให้กับผู้ใช้ฟอรัมของเรา