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:
Схему расположения Оборудования.
Гидравлическую схему.
Расчет трубопровода.
Тепловой расчет подогревателя.
Тепловой расчет дефлегматора.
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 20(С
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

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
Материальный баланс
G= G+G

Производительность по кубовому остатку
кг/с = 1711 кг/ч.
Производительность по дистилляту
0,195 кг/с = 702 кг/ч.
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+2(1,1+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.
Расчет дефлегматора
Тепловая нагрузка
0,195(1092,8= 213,1(Вт.
Средняя разность температур

((64,7- 20)- (61- 30))/ ln( )= 34,36(С
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=
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=