Государственный Комитет Российской Федерации по Высшему Образованию

Волгоградский Государственный Технический Университет

Волжский Политехнический Институт

Курсовой Проект
По проектированию оборудования и САПР

Выполнил: 
Группа:   ВХМ - 580
Принял: Ивашкин Н.И.

Г. Волжский, 1999

Задание на проектирование
2 Вариант

Выполнить:
1.	Схему расположения Оборудования.
2.	Гидравлическую схему.
3.	Расчет трубопровода.
4.	Тепловой расчет подогревателя.
5.	Тепловой расчет дефлегматора.
6.	Тепловой расчет кипятильника.

По следующим данным для колпачковой ректификационной колонны:

Высота колонны   H= 22м.
Диаметр колонны D= 1,5м.
Исходная смесь: Метиловый спирт – Этиловый спирт.
Содержание легколетучего компонента (массовое)
Хf= 30% - в исходной смеси.
Хp= 91% - в дистиляте.
Хw=  5% - в кубовом остатке.
Температура исходной смеси на входе в колонну 20С
Производительность по исходной смеси G= 2400кг/ч = 0,67кг/с.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

1.  Характеристика компонентов исходной смеси

Плотность исходной смеси
== 
Теплоемкость исходной смеси
С==
Динамическая вязкость исходной смеси

2.	Выбор емкости для исходной смеси
Для обеспечения непрерывной работы ректификационной колонны в течение 10 часов работы необходима емкость объемом. 

Выбираем стандартную емкость с размерами
      dвн=2800мм                                Тип Емкости ВПП-16В
      l= 5200мм                                     Гост 9931-79
      V=32м
      S=58м2
3.	Материальный баланс 
G= G+G

Производительность по кубовому остатку
кг/с = 1711 кг/ч.

Производительность по дистилляту
0,195 кг/с = 702 кг/ч.

4.	Гидравлический расчет трубопровода
Выбор трубопровода
Для всасывающего и нагревательного трубопровода примем одинаковую скорость течения = 2 м/с,тогда диаметр равен
0,023 м.      Q== 0,00084м.
Выбираем стальную трубу с наружным диаметром d=32мм , с толщиной стенки = 2мм, с внутренним  диаметр трубы d= 28мм.
Фактическая скорость воды в трубе
 =1,365 м/с  1,4 м/с
Шероховатость для стальных новых труб0,1мм незначительна.

Определение потерь на трение и местное сопротивления 

так как 10/L= 27778         560/L = 155556
		
2778 < 35134 < 155556

то режим течения турбулентный, в трубопроводе имеет место смешанное трение.
= 0,11(l+68/Re) = 0,11(0,0036+68/35134)=0,026
Определим сумму местных сопротивлений 

Для всасывающей линии

Сумма коэффициентов во всасывающей линии
0,2+21,1+4,9= 7,3

Длина всасывающей линии L= 10м.
Потерянный напор во всасывающей линии
0,0261,66 м.
Для нагнетательной линии 

Длина нагнетательной линии L= 7м.
Потерянный напор в нагревательной линии
1,24 м.
Общие потери напора
1,66+ 1,24= 2,9 м.
Потребный напор

где: Р1-давление в аппарате ,из которого перекачивается жидкость
       Р2-давление в аппарате, в который подаётся жидкость
       Hr-геометрическая высота подъема жидкости
H= 8,9 м.

Такой напор обеспечивается при заданной производительности одноступенчатым центробежным насосом Х20/18 со следующими характеристиками.
Производительность насоса      G= 5,5
Напор                                             Н= 10,5 м.

5.	Расчет дефлегматора 

Тепловая нагрузка
0,1951092,8= 213,1Вт.
Средняя разность температур

((64,7- 20)- (61- 30))/ ln( )= 34,36С
Коэффициент теплопередачи K= 500
Площадь поверхности теплообмена
=12,4 м

Выбираем по ГОСТ 15120-79  холодильник со следующими характеристиками
Диаметр кожуха D=
Диаметр труб     d=
Число ходов       z=
Число труб         n=
Поверхность теплообмена при длине труб l=
F=

6.	Расчет кипятильника

Тепловая нагрузка
0,67 971,6= 650,9 Вт.
Средняя разность температур

Коэффициент теплопередачи K= 1500
Площадь поверхности теплообмена
 =7,97 м
Выбираем спиральный теплообменник по ГОСТ 12067-80 с площадью поверхности теплообмена F=