Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
^4+4+0,1 (tK-tH), (IX, 98)
где tn и tK—начальная и конечная температуры охлаждающей
воды, °С.
Чем ниже температура tK отходящей воды, тем легче достичь более глубокого вакуума в аппарате (вакуумной колонне или вакуумном выпарном аппарате) откуда поступают пары в барометрический конденсатор.
Это объясняется тем, что практически общее давление р в нижней части самого конденсатора не может быть поддержано меньшим чем упругость насыщенного водяного пара при данной
і
і
а - . t ^ J
253
температуре (Pz), так как иначе начнется кипение самой воды. Всегда р оказывается в той или иной степени выше, чем Р2у так как общее давление складывается из Рг и парциальных давлений неконденсирующихся газов, воздуха и углеводородных паров.
Очень высокая температура отходящей воды (6O0C и выше) может привести также к отложению накипи на полках (или насадке). Но с другой стороны, чем ниже температура отходящей воды, тем выше расход охлаждающей воды.
Количество воздуха (GB), поступающего в барометрический конденсатор за счет неплотности аппаратуры, можно подсчитать из условия, что практически максимально допустимое падение вакуума А/7 в аппаратуре не должно превышать 10 мм рт. ст. в течение 1 часа
G8= То V Jg- кГ\час, (IX, 99)
где To=I,293 кГ/мъ, удельный вес воздуха при нормальных
условиях;
!/—объем аппаратуры, находящейся под вакуумом, можно принять равным объему колонны, мА\
Т— абсолютная температура в системе при испытании герметичности; обычно испытание производят после ремонта, поэтому можно принять 7—300° К.
Количество неконденсирующихся газов разложения (Gr) в мазутоперегонной установке, обычно, принимается равным около 0,1% на сырье (мазут).
Расход воды (W) определяется по тепловому балансу конденсатора.
Количество сухих газов, отсасываемых эжектором или вакуум-насосом:
G=GB+Ol+Gr> кГ/час, (IX, 100)
где Gb—количество воздуха, выделяющегося из воды, посту-
пающей в конденсатор. Поверхностная вода содержит около 2,5 объемных процента воздуха; если считать, что выделится весь этот воздух, то
Gi^0,025.\^To кГ/чае, (IX, 101)
где То=1,293 кГ/мї\
ЭД^—расход воды, M^/час.
Количество водяных паров (Z1, нГ/час), уходящих из конденсатора с сухими газами, можно подсчитать по формуле:
Zl Яг<18 (IX, 102)
G (P-P2)M '
254
где О и M-же (кГ/яас) и средний молекулярный вес сухих
газов;
р—абсолютное давление в конденсаторе, мм рт. ст.; Pz-давление насыщенного водяного пара (мм рт. ст.) при температуре (tr) газов, уходящих из.конденсатора.
По величине давления в конденсаторе и количеству отсасываемых газов подбирается эжектор или вакуум-насос.
Необходимое сечение барометрической водоспускной трубы
ш = -?-, м2, (IX, 103)
W
где V— общий объем воды и конденсата, уходящего из конденсатора, мъ/сек\
^—скорость потока в барометрической трубе, м\сек
(обычно ^=0,5—2 м/сек). Высота барометрической трубы
H = Яо + A + S, (IX, 104)
где H0=^—м—статическая высота воды в барометрической
T
трубе;
; P и Pa—абсолютные давления—в конденсаторе и і атмосферное, кГ/м2;
-(—удельный вес отходящей воды, кГ/мъ\ ІІ S—запас высоты (0,5-1,0 м)\
h—высота, соответствующая потере напора при движении потока в барометрической трубе, м. Величина h найдется из условия:
А = (і+^^^±^)Ц, ' (IX, 105)
где S1^0,5—коэффициент местного сопротивления при входе
потока в трубу; ё2~1,0—то же при выходе из трубы в колодец;
X—коэффициент трения; d—внутренний диаметр трубы, м.
В случае наличия насадочных конденсаторов смешения сечение конденсатора определяется исходя из условия предотвращения захлебывания. Критическое сечение (считая на пустой аппарат), при котором может произойти захлебывание
__V
кр
^кр . " ^v-
м <%=--, / (IX, 106)
255
о.
г
где V—объем паров, поступающих в аппарат, м?\сек\
^кр~критическая скорость (считая на пустой аппарат), при
которой происходит захлебывание, м/сек. Величину wKpt по данным А. Н. Плановского и В. В. Кафа-
рова, можно подсчитать по формуле [6]
1W
кр
л/J^bCA^
I/3
м/сек,
16 ' 1
(IX, 107)
где
g
удельный вес поступающего парового потока, кГ\мъ\ 9,81 м/сек;
вязкость жидкости, сп',
удельная поверхность насадки, м%\мг\
Q Ш № QJQA Of W QJ(KdQS W IJ 12 i? IA i?
А
ZV-
Фиг. 90. График для определения комплексного параметра N (к формуле (IX, 107)
свободный объем насадки, мъ/мъ\
комплексный параметр, определяемый по фиг. 90, в зависимости от величины параметра А
А
ц7 V 0,25 / уп \ 0,125
(IX, 108)
где W
-весовая скорость жидкости на 1 м2 полного сечения аппарата (т. е. так называемая „плотность орошения"), кГ/м2 час;
О—весовая скорость парового потока на 1 м2 полного сечения аппарата, кі /лі3, час. Отношение WjG весовых скоростей потоков, взятых в кГ/м2. час можно заменить их отношением в кГ/час.
Фактическое полное сечение аппарата должно быть несколько бОЛЬШе, ЧЄМ 0)кр.
1
256
Значение о и vc для некоторых керамических колец приведены в табл. 39.
Та'блица 39
L Диаметр, высота и толщина стенки колец, mm Вес 1 мг насадки # кГ Удельная поверхность (а) 1 м* насадки, м* Свободный объем (Vc) 1 мъ насадки, + Среднее свободное сечение (а) в долях от полного сечения насадки, м?\м
