ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет колонны и некоторые его особенности из "Ректификационные и абсорбционные аппараты" Целью расчета колонны по заданной производительности и четкости разделения является определение технологического режима, основных размеров аппарата и его внутренних устройств. Технологический режим колонны определяется температурами всех внешних материальных потоков, рабочим давлением в аппарате, удельным расходом тепла на испарение остатка и холода на конденсацию части верхнего продукта, флегмовым числом или удельным расходом абсорбента. Основными размерами аппарата являются его диаметр и высота, зависящие главным образом от типа тарелок и расстояния между ними основными размерами тарелки — ее свободное сечение и размеры некоторых элементов, характерных для каждого типа тарелок. [c.29] В целях систематизации и выбора наиболее рациональной схемы расчета колонны условно разделим его на две части. К первой части отнесем определение параметров процесса разделения, контролирующих качество получаемых продуктов показателей технологического режима и число действительных тарелок. Ко второй — определение параметров процесса, контролирующих производительность колонны основных размеров колонны и ее внутренних устройств. Первую часть расчета назовем технологическим расчетом, поскольку основным его содержанием является определение технологического режима колонны. Вторую часть расчета назовем гидравлическим расчетом, поскольку основные размеры аппарата определяются на основе гидравлических зависимостей взаимодействия двухфазного потока пар — жидкость. [c.29] Кроме заданного разделения и устойчивой работы технологический и гидравлический расчеты колонны должны обеспечить оптимальную конструкцию колонны и минимальные затраты на ее сооружение и эксплуатацию. [c.30] Наибсльщую трудность представляет расчет оптимальной конструкции, так как многие показатели, подлежащие определению, зависят друг от друга. Например, в атмосферных колоннах, работающих с большим числом тарелок, температурный режим будет зависеть от числа тарелок колонны и их типа диаметр колонны — от расстояния между тарелками, нагрузок по пару и. жидкости, способа организации движения жидкости по тарелке и т. д. В ряде случаев такая взаимосвязь нарушает принятое выше условное деление расчета на две части и обусловливает необходимость прове-, дения поверочных расчетов и даже применения метода последовательного приближения. [c.30] Сложности выполнения расчетов процессов разделения многокомпонентных и непрерывных смесей обусловливают необходимость применения электронно-вычислительных машин (ЭВМ). [c.30] В настоящее время все технологические, а в некоторых случаях и гидравлические расчеты промышленных процессов и аппаратов, используемых для разделения смесей, выполняются специализированными организациями только на ЭВМ. Однако применение ЭВМ не исключает целесообразности использования приближенных методов расчета, если они соответствуют целям и задачам проектирования. В связи с этим в книге рассматриваются как точные, так и приближенные методы расчета процессов разделения. Изложен также термодинамический расчет разделения бинарных смесей, методически необходимый для освоения более сложных расчетов разделения многокомпонентных и непрерывных смесей. [c.30] Приведенная ниже последовательность технологического расчета относится главным образом к приближенным термодинамическим методам, поэтому порядок и особенности точных методов расчета — термодинамического и кинетического, выполняемых на ЭВМ, рассматриваются особо. [c.30] Последовательность технологического расчета 1) составление материального баланса колонны по внешнему контуру 2) определение температурного режима и рабочего давления колонны 3) определение флегмового числа и расхода водяного пара 4) составление теплового баланса колонны 5) определение внутренних материальных потоков в колонне 6) определение числа теоретических тарелок 7) определение числа реальных тарелок 8) выбор типа тарелок. [c.31] Особо следует подчеркнуть необходимость выполнения гидравлического расчета колонны по нескольким сечениям в связи с тем, что многие колонны на НПЗ и ГПЗ имеют разные нагрузки по пару и жидкости в различных сечениях аппарата. В таких случаях диаметр колонны по высоте следует принимать неодинаковым либо менять основные конструктивные размеры тарелок. Содержание и последовательность гидравлического расчета в значительной мере зависят от типа и конструкции контактного устройства, например, при выборе диаметра колонны,- определении диапазона ее устойчивой работы, гидравлического сопротивления и т. д. Вследствие этого Специализированная организация, внедряющая в промышленность новую конструкцию контактного устройства, обеспечивает ее всей необходимой документацией, в том числе методикой гидравлического расчета, использование которой, как правило, обязательно при проектировании колонны. Экспериментальный материал, на основе которого разрабатывались методы гидравлического расчета, а зачастую и сами методы, в последние годы не публикуется, что, естественно, затрудняет проведение научных обобщений в области гидродинамики массообменных аппаратов. [c.31] Расчеты фазового равновесия смесей, физико-химические свойства пара (газа) и жидкости в рабочих условиях в книге не рассматриваются, так как эти вопросы достаточно подробно освещены в специальной литературе. [c.32] Вернуться к основной статье