Курсовая работа: Расчет ректификационной установки
3.5 Конструктивный расчёт тарельчатых ректификационных колонн
Колпачковая тарелка включает в себя следующие основные детали: паровые патрубки, колпачки, сливные патрубки или переточные пороги.
При определении количества паровых патрубков, колпачков и количества сливных патрубков вначале производят проверочный расчёт, а затем по нормалям НИИХИММАШа выбирают их окончательные размеры и число. Живое сечение φ0 всех паровых патрубков на тарелках принимается равным 10-20% от живого сечения колонны. Диаметры паровых патрубков по нормалям НИИХИММАШа рекомендуется брать при изготовлении их из углеродистых сталей 57/3,5 и 70/4 и из нержавеющих сталей 57/3 и 70/3 мм.
Задавшись диаметром парового патрубка, определяют их количество на тарелке:
где Fn - общее сечение паровых патрубков, м ²;
ƒn - сечение одного патрубка, м ².
Скорость пара в паровом патрубке должна быть в пределах 3-8 м/с . Поэтому необходимо делать проверочный расчёт и определить фактическую скорость пара. Если она не лежит в допустимых пределах, необходимо задаться новым диаметром патрубка и сделать перерасчёт.
Диаметр колпачка вычисляют из условия равенства скорости пара в патрубке и в кальциевом сечении между паровым патрубком и колпачком:
где dn - толщина стенки патрубка (1¸3 мм ).
Возвышение колпачка над паровым патрубком, мм :
Возвышение нижнего края зубца колпачка под тарелкой Sк = 5 мм . Возвышение уровня жидкости над верхним обрезом прорезей колпачков hср = 15-40 мм .
Размеры прорезей в колпачках лежат в пределах:
l - высота - 10-50 мм ;
b - ширина - 2-7 мм .
Расстояние между прорезями - 3-4 мм .
При размещении колпачков на вершинах правильных треугольников минимальный шаг колпачков рассчитывают по зависимости:
где l 2 - минимальный зазор между колпачками (12,5¸0,25 мм ),
dк - толщина стенки колпачка (1¸3 мм ).
Диаметр сливного патрубка, мм :
где wсл - скорость жидкости в сливном патрубке, м/с ( можно принять 0,1-0,2 м/с ).
Высота уровня жидкости над сливным патрубком:
Расстояние от нижнего торца сливного патрубка до тарелки: