2.4 Гидравлический расчет колонны

Гидравлическое сопротивление насадки Др:

ДР=1^169U ДР_c

Гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки:

где - коэффициент сопротивления сухой неорошаемой насадки, зависит от режима движения газа в насадке

Критерий Рейнольдса для газа в верхней и нижней частях колонны соответственно:

Следовательно, режим движения турбулентный.

Для турбулентного режима коэффициент сопротивления сухой насадки в виде беспорядочно засыпанных колец Рашига:

Гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки в верхней части колонны:

Па

Гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки в нижней части колонны:

Па

Плотность орошения в верхней и нижней части колонны:

м³/(м²*с)

м³/(м²*с)

Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки в верхней и нижней части колонны:

Па

Па

Общее гидравлическое сопротивление насадки:

ДР = ДР_.В + ДР_.Н =5706+10030 = 15736 Па.

2.5 Прочностной расчет

По рекомендации [7], принимаем сталь Х18Н10Т, она пригодна для работы при контакте с хлорсодержащими веществами и производными бензола. Коррозия этой стали равномерная, и составляет: w=0,14 мм/год.

Толщина стенки аппарата:

S_p=P_pD/(2*ц*[у]-P_p)

где Р_р ? расчётное давление, МПа

Р_р=Р+Р_г

где Р ? давление в аппарате, МПа;

Р_г ? гидростатическое давление столба жидкости.

Так как Р_г мало по сравнению с Р, его можно не учитывать.

ц-коэффициент прочности сварных швов, ц=0,9

[у] ? нормативное допускаемое напряжение, МПа

[у]=з*у^*

з ? коэффициент, зависящий от вида заготовки.

Для листового проката з=1. у^*=152 МПа, при t=100^оС

Откуда [у]=152 МПа

Расчетная толщина стенки равна:

S_p=0,1*1,4/(2*0,9*152-0,1)=0,000511 м

Исполнительная толщина стенки равна:

S=S_p+C+C₀

где С - прибавка на коррозию, которая находится по формуле:

С=T*w

где Т=10 лет ? срок эксплуатации аппарата; С₀ ? округление до ближайшего целого значения.

S=0.000511+0.0014=0.002 м=2 мм

Примем толщину стенки цилиндрической обечайки 6 мм. Крышку и днище выберем эллиптические, так как они являются наиболее распространёнными. По рекомендации [9] (табл. 7.2. стр. 116) подберём крышку и днище нужного размера. При диаметре аппарата D=1400 мм, толщина стенки крышки и днища будет равна S_д=6 мм. Целесообразно принять толщину стенки цилиндрической обечайки, крышки и днища одинаковой и равной 6 мм.