Курсовая работа: Расчет ректификационной колонны

.

Скорость и скоростной напор в соответствующих сечениях:

,

,

.

Коэффициент местных сопротивлений:

а) при входе через штуцер в крышку (внезапное расширение):

,                    (3.21)

;

б) при входе потока из крышки в трубы (внезапное сужение):

,                              (3.22)

.

в) при входе потока из труб в крышку (внезапное расширение):

,                                                             (3.23)

.

г) при входе потока из крышки в штуцер (внезапное сужение):

,                                                           (3.24)

Вычислим потери напора в местных сопротивлениях:

а) при входе потока через штуцер:

,

б) при входе потока в трубы:

,

в) при  выходе потока из труб:

,

г) при выходе потока из крышки через штуцер:

,

д) при повороте из одного хода в другой на 180° (ξ=2,5):

.

Суммарные потери напора в местных сопротивлениях теплообменника:

              (3.25)

.

Общее потери потока (по длине и в местных сопротивлениях теплообменника):

,                                                         (3.26)

.

Расчёт сопротивления участка напорного трубопровода от теплообменника до колонны:

,

,

,

.

Участок напорного трубопровода включает два плавных поворота трубопровода ξпов=0,5:

,

,

.

Суммарные потери напора в насосной установке (сети):

,                              (3.27)

.

3.1 Подбор насоса

Определение требуемого напора.

Требуемый напор насоса определим по формуле:

,                               (3.28)

где Н=14м – высота подъёма жидкости в насосной установке;

hвс=1,0м – высота всасывания насоса;

Рр=9,81·104 Па – давление в колонне;

Ратм=9,81·104 Па – атмосферное давление;

∑hn=0,992 м – суммарные потери напора в сети.

.

Выбор типа и марки насоса

Выбираем для перекачки метанола насос по рассчитанному требуемому напору  и заданной подаче:

.

Выбираем насос марки 2К-9 со следующими параметрами:

Подача – 20м3/час, полный напор – 18,5м, число оборотов – 2900об/мин, внутренний диаметр патрубков: входного – 50мм., напорного – 40мм., количество колёс – 1, марка насоса 2К-9, габаритные размеры: длина – 438мм, ширина – 206мм, высота – 247мм, вес – 31кг, КПД – 68%, допустимая максимальная высота всасывания , диаметр рабочего колеса – Д=129мм.

,(3.29)

где  ,                      (3.30)

.

Так как трубопровод эксплуатируется в квадратичной зоне сопротивлений (Re>105), то зависимость потерь напора в трубопроводе от изменения скоростей носит квадратичный характер, т.е.

,                            (3.31)

где b – коэффициент пропорциональности, определяемый по координатам т. D, лежащей на этой кривой. Этой точке соответствуют:

,

,

Отсюда

,                              (3.32)

.

Уравнение кривой сопротивления трубопровода, выражающее собой потребные напоры насоса при различных расходах (подачах) по заданному трубопроводу:

                             (3.33)

Задаваясь различными значениями Q, рассчитываем соответствующие им значения Нтр. Результаты расчёта заносим в таблицы 5.

По данным таблицы 5 строим характеристику трубопровода Нтр=f(Q),  отложив на оси ординат величину Нст=15м.

Таблица 5— Характеристики трубопровода

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8