Расчет колонны. Расчет массовых расходов дистиллята и кубового остатка, страница 3

3.3     Параметры тарелки

Определим линейную плотность орошения, /6,стр 42/:

,                                                                                                   (3.3.1)

где  q – линейная плотность орошения, м³/(м×с);

Lc - периметр слива, м²;

Схема работы тарелки

рис 3.3.1

Высота уровня пены над сливным порогом:

,                                                                                        (3.3.2)

где Dh – высота уровня пены над сливным порогом, м;

k – отношение плотности пены к плотности жидкости;

Принимаем k = 0,5 /6, стр 42/.

Высота пены не должна быть Dh > 0,05 ¸ 0,06 м во избежание высокого гидравлического сопротивления.

Найдем высоту сливной планки по формуле:

 ,                                                                                            (3.3.3)

где h_сп – высота прорезей колпачка, мм;

h – высота прорезей колпачка, мм;

      К – зазор между колпачком и тарелкой, мм;

      h₁ – расстояние от верхнего края прорезей до верха сливной планки, мм;

Высота прорезей колпачка и зазор между колпачком и тарелкой принимаются в зависимости от диаметра колпачка (d_к) и чистоты рабочей жидкости. Диаметр колпачка зависит от диаметра колонны. Величина h₁ берется в интервале (5 ¸ 30) мм  /6, стр 41, 43/.

d_к = 100 мм.

h = 15 мм.

K = 0 мм  (считаем рабочую жидкость без загрязнений).

h₁ = 25 мм.

  Определим высоту газожидкостного слоя (глубина барботажа).

,                                                                                      (3.3.4)

где  h_г-ж  – глубина барбатажа, мм;

Рассчитаем минимальную скорость паров, проходящих через прорези колпачка:

 ,                                                                            (3.3.5)

где  w_{о min} - минимальную скорость паров в прорезях колпачка, м/с;

а, x - коэффициенты;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Для колпачковых тарелок а = 1,  x = 4,5 ¸ 5, /6, стр 43/.

Фактическая скорость пара в прорезях колпачка должна быть больше минимальной:

,                                                                                             (3.3.6)

где w_о  - фактическая скорость паров в прорезях колпачка, м/с;

V – объемный расход пара в колонне,

      f_пр – суммарное сечение прорезей в колпачке,

      n – число колпачков.

Найдем нижнюю предельную скорость пара при равномерном режиме в свободном сечении колонны:

,                                                                                     (3.3.7)

где  w`_пред  - нижняя предельная скорость пара, м/с;

 - отношение площади поперечного сечения всех прорезей на всех колпачках к площади поперечного сечения колонны.

Площадь поперечного сечения колонны:

,                                                                                               (3.3.8)

где  F  - сечение колонны, м²;

D  - стандартный диаметр колонны, м;

Площадь поперечного сечения прорезей колпачков тарелки:

,                                                                                          (3.3.9)

где F_прор  - суммарное сечение прорезей колпачков, м²;

n – число колпачков;

f_пр – сечение прорези колпачка;

Примем число колпачков 151, /5, стр 707/  с сечением прорезей        2070*10^-6  м², /6, стр 44/.

Верхняя предельная скорость в свободном сечении колонны:

,                                                                (3.3.10)

где w``_пред  - верхняя предельная скорость пара, см/с;

d_к – диаметр колпачка, см;

      DН = Н–h_к – расстояние от верхнего обреза колпачка до вышерасположенной тарелки, см;

      Н – межтарельчатое расстояние, см;

      h_к – высота колпачка, см; 

 h_к = 0,9 см,  /5, стр 708/.

 

w``_пред  = 1,227 м/с.

При допустимом гидравлическом сопротивлении тарелки скорость пара в свободном сечении колонны должно находиться между её верхним и нижним значением.

                                   

Условия выполняются. Расчет закончен.

3.4    Брызгоунос

Вычислим брызгоунос по формуле:

,                                                                                (3.4.1)