Расчет трубопроводов

Внутренний диаметр трубопровода D для жидких или паровых фаз определяется исходя из уравнения объёмного расхода:

Для определения внутреннего диаметра трубопровода необходимо рассчитать объемные расходы - V и скорость движения жидкости или пара - .

где - массовые расходы; - плотности материальных потоков.

При температурах исходной смеси, дистиллята, кубового остатка и флегмы t_F, t_D, t_w и

t_R = t_D определяем соответствующие плотности:

где - массовые доли низкокипящего компонента в соответствующем материальном потоке; - плотности низкокипящего компонента (этиловый спирт) при соответствующих температурах материального потока, находим по табл. IV [3] путём линейной интерполяции; - плотности высококипящего компонента (вода), находим по табл.ХХХIX [3] путём линейной интерполяции;

1) плотность исходной смеси при t_F = 85,1⁰C:

2) Плотность дистиллята при t_D = 79,2⁰C:

3) Плотность кубового остатка при t_W = 104,4⁰C

4) Плотность флегмы при t_R = t_D = 78,32 ⁰C:

Плотность острого пара при давлении Р_к = 1,21 находим путем линейной ин­терполяции по табл.LVII [3]:

Плотность пара на дефлегматор определяем по уравнению:

где M_D = 35,965 г/моль - мольная масса пара на выходе из колонны;

Т = (t_D + 273) К = (79,2+273) = 352.2К - температура пара (t_D определяем по t - х,у диаграмме при y_D=x_D на линий конденсации); Р=Р₀, так как колонна работает при атмосферном давлении.

Объемные расходы материальных потоков:

1) исходной смеси:

2) дистиллята:

3) кубового остатка:

4) флегмы:

5) острого пара:

6) пара на дефлегматоре:

Рассчитываем внутренние диаметры трубопроводов для всех материальных потоков, предварительно задаваясь скоростями потоков в соответствии с 1.2. [2]:

1) исходной смеси:

,

2) дистиллята:

,

3) кубового остатка:

,

4) флегмы:

,

5) острого пара:

,

6) пара на дефлегматоре:

,

По рассчитанным значениям D выбираем из раздела 1.2. [2] стандартные трубопроводы и уточняем значения реальных скоростей материальных потоков:

1)

2)

3)

4)

5)

6)