Высота колонны

Высота атмосферной колонны рассчитывается по уравнению:

Н_К = Н₁ + Н_к + Н_п + Н₂ + Н_и + Н_н + Н_о,

где Н₁ - высота от верхнего днища до верхней тарелки, м;

Н_к – высота концентрационной тарельчатой части колонны, м;

Н_п – высота секции питания, м;

Н₂ – высота от уровня жидкости в кубе колонны до нижней колонны, м;

Н_и - высота отгонной, исчерпывающей тарельчатой части колонны, м;

Н_о – высота опоры, м;

Н_н – высота низа колонны, от уровня жидкости до нижнего днища, м.

Высота Н₁ (сепарационное пространство) принимается равной 0, 5 диаметра колонны, если днище полукруглое, и 0, 25 диаметра, если днище эллиптическое. Полушаровые днища применяются для колонн диаметром более 4 м. Поэтому Н₁ = 0, 5∙ 5, 5 = 2, 75 м.

Высота Н_к и Н_и зависят от числа тарелок в соответствующих частях колонны и расстояния между ними:

Н_к = (N_конц – 1)*h = (28 - 1)*0, 8 = 21, 6 м

Н_и = (N_отг – 1)*h = (6 – 1)*0, 8 = 4, 0 м

где h = 0, 8 м – расстояние между тарелками.

Высота секции питания Н_п берётся из расчёта расстояния между тремя-четырьмя тарелками:

Н_п = (3 – 1)*h = (3 – 1)*0, 8 = 1, 6 м

Высота Н₂ принимается равной от 1 до 2 м, чтобы разместить глухую тарелку и иметь равномерное распределение по сечению колонны паров. Примем Н₂ = 1, 5м.

Высота низа (куба колонны) Н_н рассчитывается, исходя из 5-10 минутного запаса мазута, необходимого для нормальной работы насоса в случае прекращения подачи сырья в колонну:

Н_Н = R₁*5/(ρ _R1*68*F_k), м

где ρ _R1 - абсолютная плотность мазута при температуре низа колонны.

Относительная плотность мазута при температуре низа колонны:

ρ ³³⁰₄₍₁₎ = 0, 9564 – (0, 001838 – 0, 00132*0Б9564)*(330 – 20) = 0, 7779

F_k = 0, 785*D_k² - площадь поперечного сечения колонны, м²

Н_Н = (234647*5)/(0, 779*1000*60*0, 785*5, 5²) = 1, 06 м

Штуцер отбора нижнего продукта должен находиться на отметке не ниже 4-5 м от земли для того, чтобы обеспечить нормальную работу горячего насоса. Поэтому высота опоры Н_о конструируется с учётом необходимого подпора жидкости и принимается высотой не менее 4-5 м. Примем Н_о = 4, 0 м.

Полная высота колонны:

Н_К = 2, 75 + 21, 6 + 4 + 1, 6 + 1, 5 + 1, 06 + 4 = 36, 5 м

2.12. Расчёт диаметров штуцеров

Диаметр штуцера определяют из уравнения расхода по допустимой скорости потока:

где V – объёмный расход потока через штуцер, м³/с;

Величина допустимой скорости принимается в зависимости от назначения штуцера и фазового состояния потока, м/с.

Рассчитанный диаметр штуцера далее округляется в большую сторону до ближайшего стандартного значения.