Розрахунок конденсатовідвідника
Для відведення конденсату і запобігання проскоку пари в лінію відведення конденсату теплообмінні апарати, що обігріваються насиченою водяною парою, повинні забезпечуватися конденсатовідвідниками. Розрахунок поплавкового конденсатовідвідника полягає у визначенні діаметра умовного проходу Dу за максимальним коефіцієнтом пропускної здатності R.
Необхідне значення коефіцієнта пропускної спроможності визначають залежно від витрати водяного конденсату G (в т/год) і перепаду тиску Dр (МПа) між тиском пари і тиском в лінії відведення конденсату:
Конденсатовідвідник для кип'ятильника:
G=0.447 кг/с3.6 = 1.61 т/год
т/год
Конденсатовідвідник для підігрівача:
G=0.06 кг/с3.6 = 0.22 т/год
т/год
Визначення товщини теплової ізоляції
Товщину теплової ізоляції dі знаходять із рівності питомих теплових потоків через шар ізоляції від поверхні ізоляції у навколишнє середовище:
де aв=9.3+0.058'tст2 - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні ізоляційного матеріалу в довкілля, Вт/м 2 'К; tст2 – температура ізоляції з боку навколишнього середовища; для апарату, що працює в закритому приміщенні, tст2 = 40 ° С; tст1 = 142.9 ° С – температура ізоляції з боку апарату. Зважаючи на незначний термічний опір стінки апарата в порівнянні з термічним опором шару ізоляції, tст1 приймають рівною температурі пари, що гріє tг1 ; tв = 20 ° С - температура навколишнього середовища; lі – коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу, Вт/м'К.
Розрахуємо товщину теплової ізоляції:
aв = 9.3 +0.058 '40 = 11.62 Вт / м 2 'К
Як матеріал для теплової ізоляції виберемо радіти (85% магнезія
та 15% азбесту), що має коефіцієнт теплопровідності lі=0.09 Вт/м'К. Тоді отримаємо:
Розрахунок апарату на міцність
Розрахунок товщини обічайки.
Виконавчу товщину тонкостінної гладкої циліндричної обичайки, навантаженої внутрішнім надлишковим тиском, розраховують за формулою:
D - внутрішній діаметр обичайки, м
[s] - напруга на розтягування матеріалу обічайки. Для сталі Х18Н10Т [s] = 134 мН/м 2
j - коефіцієнт, що враховує ослаблення обічайки через зварний шв,
ДЕРЖСТАНДАРТ 1 м d=10 мм.
Розрахунок товщини днища.
Вважаємо товщину стінки днища.
Замість коефіцієнта ослаблення через шв, візьмемо коефіцієнт ослаблення j = 0.9. Тоді товщина стінки еліптичного або напівсферичного днища дорівнює:
Розрахунок оптимального діаметра трубопроводу
Внутрішній діаметр трубопроводу круглого перерізу розраховують за такою формулою:
Трубопровід подачі вихідної суміші з підігрівача колону:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 56'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 49 мм.
Трубопровід подачі кубового залишку до кип'ятильника:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 45'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 38 мм.
3. Трубопровід відведення оборотної води з холодильника -1:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 56'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 49 мм.
Трубопровід підведення вихідної суміші з ємності -1 до підігрівача:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 32'3.0 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 26 мм.
Трубопровід подачі дистиляту з розподільника до холодильника -2:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 32'3.0 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 26 мм.
6. Трубопровід подачі дистиляту з холодильника -2 в ємність -3:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 32'3.0 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 26 мм.
7. Трубопровід відведення оборотної водиз дефлегматора:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 76'4.0 мм - Ст3сп.
Штуцер Dу – 67 мм.
8. Трубопровід подачі оборотної води до холодильника -1:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 56'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 49 мм.
9. Трубопровід подачі парів дистиляту з колони в дефлегматор:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 56'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 49 мм.
10 Трубопровід, що з'єднує розподільник та колону:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 56'3.5 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 49 мм.
11. Трубопровід подачі пари до підігрівача та кип'ятильника:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 22'2.0 мм - Х18Н10Т.
Штуцер Dу – 18 мм.
12. Трубопровід подачі кубової рідини з холодильника -1 в ємність -2:
Вибираємо трубопровід за ГОСТом Æ 45'3.5 мм - Х18Н10Т.