Визначення діаметра апарата

Основи розрахунку масообмінних апаратів

Методика розрахунку розмірів масообмінних апаратів. Аналітичний метод.

Лекція №12.

СРС – графічний метод розрахунку [1-5, 45-53].

При проектуванні масообмінного обладнання хімічних виробництв у першу чергу визначають основні розміри апарата: площу поперечного перерізу або діаметр (зазвичай апарати мають циліндричну форму), висоту (для вертикальних апаратів) або довжину (для горизонтальних) і гідравлічний опір контактної частини апарата.

Зазвичай площу поперечного перерізу масообміннихапаратів визначають з рівняння об'ємної витрати суцільної фази (дисперсійного середовища):

,

де V− об'ємна витрата суцільної фази (дисперсійного середовища),; S - площа поперечного перерізу апарата, ; - приведена (фіктивна) швидкість тої самої фази (тобто швидкість, віднесена до площі поперечного перерізу апарата), м/с.

Тоді розрахунковий діаметр апарата круглого поперечного перерізу становитиме:

, (1)

а виконавчий діаметр D беруть з найближчого до D’ стандартного. Так, для сталевих апаратів хімічних виробництв, корпуси яких виготовляють з листового прокату, за базовий беруть внутрішній діаметр, який вибирають з ряду, мм (ГОСТ 9617-76): 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2500; 2600; 2800; 3000; 3200; 3400; 3600; 3800; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7000; 7500; 8000; 8500; 9000; 9500; 10000; 11000; 12000; 14000; 16000; 18000; 20000, а для сталевих апаратів, які виготовляються з готових труб, за базовий беруть зовнішній діаметр, який вибирають з ряду, мм (ТОСТ 9617-76): 133; 159; 168; 219; 273; 325; 377; 426; 480; 530; 630; 720; 820; 920; 1020; 1120; 1220; 1320; 1420.

При цьому внутрішній діаметр апарата, корпус якого виготовляють з листового прокату, з контактними пристроями у вигляді тарілок, слід вибирати з ряду, мм (ТОСТ 21944-76): 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2600; 2800; 3000; 3200; 3400; 3600; 3800; 4000; 4500; 5000; 5500; 5600; 6000; 6300; 6400; 7000; 7500; 8000; 9000; 9500; 10000.

Якщо розрахунковий діаметр масообмінного апарата для забезпечення необхідної продуктивності має велике значення, то цю продуктивність можна забезпечити, встановивши кілька апаратів меншого діаметра, які працюють паралельно.

Певні труднощі викликає вибір швидкості , тому що від неї залежить у першу чергу гідравлічний опір апарата, а також величина бризковинесення (тобто захоплення газом або парою рідини).

Зазвичай фіктивну швидкість беруть рівною (0,75-0,90) , де - швидкість захлинання, тобто швидкість суцільної фази, що відповідає інверсії фаз в апараті.

Якщо гідравлічний опір не має великого значення, то зазвичай як фіктивну швидкість беруть швидкість, близьку до швидкості захлинання (для більшості масообмінних процесів величина швидкості захлинання відома). Якщо гідравлічним опором нехтувати не можна, то фіктивну швидкість визначають техніко-економічним розрахунком.

Дата добавления: 2014-01-04