Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống chưng cất ethanol với công suất 100000 m


Thiết kế sơ bộ đĩa và dự đoán điểm sặc đĩa



tải về 0.56 Mb.
trang9/14
Chuyển đổi dữ liệu06.11.2017
Kích0.56 Mb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

4.3. Thiết kế sơ bộ đĩa và dự đoán điểm sặc đĩa.

4.3.1. Chọn thiết kế sợ bộ đĩa cho tháp chưng luyện.


Đường kính của tháp: mm.

Tra theo bảng 7.28- tr 198- 13, ta được các thông số của đĩa van chuyển động như sau:

Tiết diện tự do của tháp: m2d:\ho sy chinh\đồ án tốt nghiệp\bdh.jpg

Diện tích làm việc của đĩa: m2

Chiều dài ngưỡng chảy tràn: m

Diện tích chảy chuyền lỏng: m2

Diện tích thực của đĩa: m2

Bước van: mm

Số lượng van: 432

Số dãy van theo đường đi của lỏng: 22


4.3.2. Dự đoán điểm sặc đĩa.


Vận tốc của dòng hơi ở điều kiện thiết kế, theo diện tích tự do của đĩa .

(4.11)

Đoạn chưng: (m/s)

Đoạn luyện: (m/s)

Yếu tố C được tính theo công thức 7.4- tr 29- 13.



(4.12)

Đoạn chưng:

Đoạn luyện:

Nhận thấy giá trị yếu tố tại điểm sặc. Nên tháp với thông số đã chọn hoàn toàn thích hợp với các điều kiện làm việc theo yêu cầu đặt ra.


4.4. Trở lực của đĩa.


Trở lực của đĩa có ảnh hưởng tới công suất của thiết bị đun sôi đáy tháp, thiết bị tạo áp và tải trọng cần thiết của tháp. Vì vậy, trong thực tế luôn cần các giải pháp để giảm trở lực của đĩa đến mức thấp nhất.

Trở lực của đĩa gồm các hợp phần sau theo công thức 7.27- tr 52- 13.



(4.13)

Trong đó: - trở lực của đĩa khô (do các van khô của đĩa tạo ra), mm cột chất lỏng



- trở lực do lớp hỗn hợp lỏng – khí tạo ra, mm cột chất lỏng

4.4.1. Trở lực của đĩa khô.


Trở lực của đĩa khô được tính theo phương trình chuyển động của khí qua van, công thức 7.28- tr 52- 13:

(4.14)

Trong đó: - tốc độ dòng khí qua rãnh van, m/s.

K - hệ số.

Tốc độ dòng khí vào thời điểm van bắt đầu mở theo công thức 7.33- tr 54- 13:



(4.15)

Trong đó: - chiều dày của van, chọn mm.



- tỷ số khối lượng của van có chân trên van không có chân, tra theo bảng 7.8- tr 57- 13, được: .

- hệ số lỗ khi tất cả các van đều đóng, tra theo tr 54- 13, ta được: (mm.s2/m2).

- khối lương riêng của khí

- khối lượng riêng vật liệu chế tạo tan, chọn vật liệu chế tạo là thép ko gỉ 304 (AISI/SEA), (kg/m3).

Đoạn chưng: (m/s)

Đoạn luyện: (m/s)

Tốc độ dòng khí khi tất cả các van đều mở tính theo công thức 7.34- tr 54- 13:



(4.16)

Trong đó: - hệ số lõ khi tất cả các van đều mở, tra theo tr 54- 13, ta được:



(4.17)

Với: - chiều dày đĩa, chọn mm.

Vậy:

Đoạn chưng: (m/s)

Đoạn luyện: (m/s)

Trở lực của đĩa khô khi tất cả các van đều mở:

Đoạn chưng: mm

Đoạn luyện: mm


4.4.2. Trở lực lớp hỗn hợp lỏng – khí trên đĩa.


Trở lực do lớp hỗn hợp lỏng – khí trên đĩa tạo ra được tính theo công thức 7.38- tr 55- 13.

(4.18)

Trong đó: - hệ số sục khí (không thứ nguyên)



- chiều cao tính toán của lớp chất lỏng sạch khí, mm.

  • Yếu tố sục khí :

Yếu tố F, với vận tốc dòng hơi U tính theo tiết diện tự do của đĩa được tính theo công thức 7.3- tr 29- 13:

(4.19)

Đoạn chưng: (kg1/2/m1/2.s)



(lb1/2/ft1/2.s)

Tra theo đồ thị 7.26- tr 56-13, ta được:

Đoạn luyện: (kg1/2/m1/2.s)

(lb1/2/ft1/2.s)

Tra theo đồ thị 7.26- tr 56-13, ta được:



  • Chiều cao tính toán của chất lỏng sạch khí :

Được xác định theo công thức 7.40- tr 55- 13:

(4.20)

Trong đó: - Chiều cao ngưỡng chảy tràn, mm cột chất lỏng.



- chiều cao lớp bọt phía trên ngưỡng chảy tràn, mm cột chất lỏng.

- gradien thủy lực theo phương ngang của đĩa, mm cột chất lỏng.

Chiều cao ngưỡng chảy tràn, chọn mm.

Chiều cao lớp bọt phía trên ngưỡng chảy tràn hình viên phân tính theo công thức7.41- tr 56- 13:

(4.21)

Đoạn chưng:

Đoạn luyện:

Riêng gradien thủy lực theo phương ngang của đĩa thường khá nhỏ nên có thể bỏ qua.

Vậy trở lực do hỗn hợp lỏng – khí trên đĩa tạo nên, kết hợp công thức 4.18 và 4.20 ta có:

(4.22)

Đoạn chưng: (mm.ccl)

Đoạn luyện: (mm.ccl)


  • Trở lực tổng cổng của đĩa:

Đoạn chưng: (mm.ccl)

Đoạn luyện: (mm.ccl)


4.4.3. Tính kiểm tra kênh chảy truyền lỏng.


Chọn khoảng cách giữa mép dưới kênh chảy truyền lỏng và mặt đĩa:

(mm)

Diện tích lỏng đi qua ở phía dưới kênh chảy truyền:



(m2)

Do diện tích này lớn hơn diện tích kênh chảy truyền ( m2) nên ta chọn diện tích này để tính trở lực của kênh chảy truyền theo công thức 7.44- tr 64- 13:



(4.23)

Đoạn chưng:



(mm)

Đoạn luyện:



(mm)

Chiều cao mức lỏng trong kênh chảy truyền được tính theo công thức 7.20a- tr 42- 13:



(4.24)

Đoạn chưng:

Đoạn luyện:

Kiểm tra khoảng cách các đĩa theo công thức:



(khoảng cách giữa các đĩa + chiều cao ngưỡng chảy tràn)

Xét: Thỏa mãn.



Thỏa mãn.

Vì vậy, khoảng cách đĩa 0,5m chọn ban đầu thỏa mãn tính toán.

Kiểm tra thời gian lưu của lỏng trong kênh chảy truyền:

(4.25)

Đoạn chưng:

Đoạn luyện:

Tra theo bảng 7.6, thấy thời gian lưu tính được thỏa mãn điều kiện thời gian lưu nhỏ nhất.





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương