Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Фиг. 124. Схема циклона.
очистки' больших масс напор газа невелик.
Сечение ((овх) прямоугольного входного патрубка 3 (см. фиг, 124) может.быть выражено следующим образом
о)
bx
hb=cb*
V
2
> м%
W
(XII, 95)
bx
где h и 6 — высота и ширина входного патрубка, м\
380
и 4
h
отношение высоты входного патрубка к его-
Ь
,г
ширине;
V—количество очищаемого газа, мъ/сек. У ^bx-скорость газа во входном патрубке, м\сек.
%- Обычно wBX принимается в пределах 15—25 м/сек, тогда ширина входного патрубка найдется по формуле
Ч
м- (XII, 96)
Остальные размеры циклона легко могут быть подсчитаны если известны их соотношения (см. прил., табл. XII) и Наименьший диаметр d шарообразных частиц, оседающих ;/ в циклоне (при условии применимости закона Стокса, т. е. при
условии, что критерий сопротивления ф =-) можно опре-
делить по формуле [70]
/ *r(R-Ri)g
тс п Wr f ч
м- (XII, 97)
где \хг—вязкость газа, кГ.сек/м2;
R-радиус цилиндрической части циклона, м; Rx-радиус центральной (выходной) трубы циклона, м; п—число оборотов газового потока в циклоне; wr—окружная скорость газа в циклоне, м/сек; 7ч—удельный вес частицы, кГ\мА; g—ускорение силы тяжести, м/сек2. Согласно опытным данным, всреднем:
л = 1,5;^г=(0,7-г 0,75) давх. Гидравлическое сопротивление циклона может быть подсчитано по формуле
%
41
I
¦| ¦ ¦
"г
Ґ
л Ґ ¦
\
"¦У
ЬР їп-^^г1-чг,кГ1м*, (XII, 98)
? g
где ^—коэффициент сопротивления, зависящий от конструкции
циклона; для циклонов ВТИ ?ц=6, для циклонов ЦККБ ?ц^2,5;
wBX—скорость газа во входном патрубке циклона, м/сек; 7Г—удельный вес газа, кГ\м%.
Пример 26 [70]. В сепарирующей центрифуге с числом оборотов 1200 в минуту осветляется масло, вязкость которого (лс=50 cnt удельный вес -(с—800 кГ/м% (при температуре обработки).
Диам-етр наименьших частиц, подлежащих отстою (т. е. расчетный диаметр) Bp=^O (л, удельный вес их •Yr=ISOO кГ\мъ. Диаметр барабана центрифуги Z)=I м9 высота барабана N=0,5 м, ширина закраин позволяет иметь
і
381
слои жидкости толщиною 10 см. Определить часовую производительность к процессе фугования.
Решение. Угловая скорость вращения
2 кп ¦ _ 2.3Л4 ¦ 1200 ш== 60 ™ 60
125,6 рад/сек.
Имеем
D
—— =:0.5 м, #0=0,5—0,1 = 0,4 м,
2
50
IA
100 • 99,1
¦51,10-4 кГ-\сек\м
Время пребывания масла в центрифуге
In
(7ч—Тс^рг*»*
18 . 51 - 10-4 . 9,81 • 0,5
2>3 Ig —^—=32 сек.
(1800-800)-0,000022 • 125,6і & 0,4
Максимально допустимая скорость движения жидкости вдоль стеной барабана согласно уравнению (XII1 93)
// _ 0,5 wCp=--—~-— =0,0156 м/сек.
¦
Максимальная производительность центрифуги (из уравнения (XII, 92) V^n(R —R0'') wcp 3600=3,14 (0,52—0,4а)0,0156-360р=15,7 мЧчас.
Пример 27. Определить основные размеры циклона (фиг. 124) для улавливания частиц катализатора из углеводородных паров, уходящих сверху реактора и потерю напора в циклоне.
Удельный вес частиц катализатора—уч=2200 кГ/м*; объем паров в условиях реактара 1/=2,0 мъ/сек\ в тех же условиях, удельный вес паров fr—
= 3,3 кГ/м*, вязкость [лг^0,03 cn=3,06* 10~6 кГ.сек/м2.
Решение. Скорость газа (воздуха) во входном патрубке обычно 15—25 м/сек. Так как в рассматриваемом случае плотность паров выше плотности воздуха, то примем минимальное значение скорости wBX=\5 м]сек\
Примем конструкцию циклона, например, типа ЦККБ [78], для которого^ c=h : #=2 (табл. XII приложения), тогда ширина входного патрубка
6=1/ -У— = у *=0,26 м. г cwBX г 2-15
Остальные размеры определяем поданным табл. XII приложения: высота входного патрубка Л=2-0,26^0,5^ м; v
диаметр циклона D=5J«0,26=l,4o м; диаметр выкидной трубы Dj-3,7-0,26=0.96 м\ высота цилиндрической части H=D= 1,40 м; высота конусной части //К=4.3-0,26=1Д2 м.
Определим при помощи формулы (XII, 97) минимальный диаметр Ь частиц катализатора,, которые будут уловлены в данном циклоне.
382
Примем: /z=l,5;wr=0,72o;BX=0,72-15=10,8 м/сек, тогда
о Г 3,00 ¦ Ш-6 (0,74-0,40) ¦ 9,81 "3 У -ЗЛ4~Т,5 - 10;8. 2255-^25 ' 10-6^=25^
Определим потерю напора в циклоне. Для циклона ЦККБ имеем ?ц3?2,5, тогда по формуле (XII, 98) находим
152
Д/7=ЕЦ——їг=2,5-¦ • 3,3^95 кПм\
¦'ц 2 g 1г 2 - 9,81 ' ;
I У
ТЛА IiA хт
ПРОЦЕСС ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Процесс перемешивания широко применяется при обработке нефти и нефтепродуктов жидкими или твердыми реагентами, так как равномерное распределение реагентов по всей массе нефтепродукта способствует более полному и быстрому -протеканию физико-химических процессов между реагентом и продуктом. Кроме того, процесс перемешивания применяется для получения товарных нефтепродуктов путем смешения компонетов. Работами Н. М. Яковлева, С. Н. Обрядчикова, А. И. Скобло и др. было показано, что в большинстве случаев на установках по перегонке нефти выгоднее получать нефтепродукты не в виде готовой товарной продукции, а в виде компонентов-полуфабрикатов, смешением которых готовится товарный продукт [71, 72].
ч
1. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ МЕТОДОМ ЦИРКУЛЯЦИИ
ПРИ ПОМОЩИ НАСОСА
Данный метод заключается в том, что насос забирает с нижней части емкости (мешалки) смешиваемые компоненты и по возможности сильной струей подает их в верхнюю часть емкости (под уровень жидкости).
