СОГЛАСОВАНО УТВЕРШС
дьник управления оборудования /начальник Союзнефтехимыап
WHL ссс?
' В.Пльп
Группа
РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
ТАРЕЛКИ СИТЧАТЫЕ С ОТБОЙНЫМИ РГМ 26-02-Д. -83
ЭЛЕМЕНТАМИ. МЕТОДЫ ГИДРАВЛИ- Взамен РТМ 26-02-2-72
ЧЕСКОГО РАСЧЕТА
Приказом по Союзнефгвхиьгмаш от " *' _____ 1983г.
fc_срок введения установлен
с О*. 04 84
Настоящий руководящий технический материал уста?:авливает методы гидравлического расчета тарелок ситчахнх с отбойными элементами по отраслевому стандарту GC£-26-02~2054-79.— jP7' Методы гидравлического расчета тарелок ситчатых с отбойными элементами включают в себя проектный и поверочный расчеты указанных тарелок.
Руководящий технический материал распространяется на гидравлические расчеты тарелок ситчахих с отбойнаыи элементами для колонных аппаратов нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других смекных отраслей промышленности, работающих под вакуумом и избыточным давлением до 0,5 Ш1а.
TO 25-02-2 -83 Стр.2
1.0БШЕ ПОЛОЕгГЛЯ МЕТОДОЗ РАСЧЕТА ТАРЕЛОд
ситчагя с отвоинш sxsekiaih
1,1.Задачи гидравлического расчета
По настоящему руководящему техническому материалу гидравлический расчет тарелок может быть выполнен для дзух вариантов: проектного и поверочного.
Проектные расчет предназначен для определения диаметра, расстояния между тарелками, «кпоразмеров и гидравлического сопротивления тарелок проектируемого колонного аппарата при заданной производительности и требуемых коэффициентах увеличения и уменьшения нагрузки.
Поверочный расчет предназначен для определения работоспособности ранее спроектированной колонны в заданных режимах работы, в том числе проверки величины рабочей площади тарелок, площади перелито?, гидравлического сопротивления, зысоты вспененной жидкости в переливе, коэффициентов увеличения и уменьшения нагрузки.
Поверочный расчет колет быть использован танке при реконструкции существующих колонн.
1.2.Исходкые данные гидравлического расчета
Для выполнения проектного расчета исходными данными является: назначение колонны, наименование сырья и получаемых продуктов, рабочие условия технологического процесса (температура, давление), объемные расходы кядкости и пара при рабочих условиях, плотности жидкости и пара при рабочих условиях, требуемые коэффициенты увеличения и уменьоекия нагрузки, по верхностное иатикекие жидкости (см.таблицу I приложения!).
Для выполнения поверочного расчета исходными данными являются: назначение колонны, наименование сырья, получаемых продуктов, рабочие условия технологического процесса (темпе- j ратура, давление), объемные расходы жидкости и парз при рабочих условиях, требуемые коэффициенты увеличения и уменьшения нагрузки, диаметр тарелки, расстояние мезд- тарелками, число потоков, площадь сечеккп перелиьоз, периметр слизсз боковых и центральных, рабочее к свободное сечение тарелки (см. таблицу 2 приложения I).
Расчеты выполняется для всех характерных сечений колонны. Характерные расчетные сечения назначаются для тех тарелок колонны, на которых паровые и жидкостные нагрузки достигают экстремальных значений или резко меняются по величине (тарзл-
га 2б-02~ t -ез стр.з
ки литания, подачи орошений, под выводом цир^ляционных орошений, вывода боковых погонов, виза колонны и т.д.).
1*3.Область эффективной работы тарелок и расчетный график
3 прияоавнки 1 на черт»! представлена область эффективной работы тарелок ситчатых с отбойными элементами.
По оси ординат для коэффициенте системы Кс»1 отложены значения фактора скорости пара (газа)» равного »
отнесенного к.свободному сечению тарелки, а по оси абсцисс-" напряженность слива.
Область эффективной работы сверху ограничена линией максимально-допустимой нагрузки, определяемой уносом жидкости , равным 0,2 кг/кг» снизу - линиями минимально-допустимых нагрузок; слева и справа область ограничена линиями допустимых напряженностей сккьа.
При проектном расчете представленный график области эффективной работы используется для определения рабочего и свободного сечения тарелки, иаксимбльно-допустимиих нагрузок, для определения положения раоочей точки на графика эффективной работы, коэффициентов увеличения я уменьшения нагрузки.
^.Уравнения для. расч&те геометрических параметров тарелки» коэффициентов увеличения и уменьшения нагрузки, гидравлического сопротивления тарелки и перелива
1.4Л«Сечбниб перо л ив об тарелки определяется, исходя из максимальной иавдж- по жидкости и допустимой скорости жидкости в переливов
КаксииаяБяс-делуотииал скорость жидкости в переливе выбирается лек тныщъ^п ф 1М2 эйавднхи:
it, - Г?*10'2 Кс (I)
К =о.,?-ю-г KcVa7yT %* «»я;яг* [н < ?>
(4)
Коэффициент системы Ес вкбиреется по таблице 3 приложения I. Расстоякиэ между тарелками определяется по таблице в тексте.
!TJ ZC~CZ~2 -83 Стр.4 Uiivuv*«-кпл с® чо и ив перелива тарелки определяется по уравнению: _ /У^,] Q
1.4.2. &1Н1!мально-30!?ст»1!Ов рабочее сечение тарелки определяется по уравнению: /
7-i/*J >-Г-/
1.4.3.Фактические коэ^фпщенты увеличения и уменьшения нагрузки определяются, исходя ;;з пологеиип рабочей точка на графике эффективней работа тарелки:
(?)
(8)
(9)
ГГ Jml/r
"win’ v / / А,
1.4.4.llr^njaBbHO-допустимый периметр слива:
-■£]
1.4.^Гидравлическое сопротивление тарелки расчитывается по уравнен: j);
ФлРф*Лр* <10>
Гидравлическое сопоотивление сухой тарелки расчитывается по
*°W*ei А^О.пМЬ)* ,
v
гь
Гидравлическое сопротивление гагояликсстксго слоя на тарелке расчитывается по различным урьвьенпнм о зависимости от режима двигания пара и ниддоегм:
При условии
г ✓ л (13)
he ^s.s^u (JQ
используетзя уравнение:
т 26-02-2 -83 0,15, , у?,225
_ /4*3 S / V
Fs.?9ML (/С)
*/з
используется уравнение
D - б?? Ь где ЛУ~~ fcof
Кт « 4,25 для раскрытия цели просечки ct =4 мм
Х_ ** 5,9 для раскрытия цели просечки cL =3t3MU
Кт= 8,5 для раскрытия цели просечки (X *2»5ми
1.4.6. Величина нектаре ль чаю го уноса жидкости расчитывается по уравнения»!:
При напряженности слива 10
/ 1/ )*/7
е */,*-/* (’sT^rJ
При напряженности слива Zv> 10 к3/м*ч
Коэффициенты в уравнениях (17) и (18) расчитвавтся по уравнению: 0,29S р _ р
m-tHd’d) (*?£) <®
1.4.7.Расчет высоты газожидкостного слоя в переливе Определяется напряженность слива по формуле:
/ = 4 Ш
3
дравлическое сопр чении:
\/п - /90 (~cCjУле
вень светлой жидкости
L* L L «с?* 9,8<f%
Расчитывается высота подпора жидкости над входным порогом по фор»сглб:
(21)
Расчитывается гидравлическое сопротивление перелива в его наиболее узком сечении:
(22)
Расчитывается уровень светлой жидкости в переливе по урев-нению: ,/ , , ькп+&Р
(23)
РТи 26-02- 2 -83 Стр.6 Расчитывается высота газожидкостного слоя в перелизе по урав-
//{- (2*0
1.4.8. Выбор расстояние между тарелками Расстояние между тарелками принимается, исходя из условия
И > и* (25)
j Затем расстояние кеяду тарелками уточняется соотзетствекко j принятому диаметру тарелок по таблице.
д:ы ! 1-1,6 | 1,8-2 j 2,2-2,4j 2,6-5 ! 5,5-6,4 j 7-8
Выбор растопния между тарелками часто определяется другими различными соображениями (удобство монтажа и осмотра тарелок и других внутренних устройств, ремонт, высота колонны, сбшая стоимость или металлоемкость колонны и т.д.).
При проектном расчете выбор минимального диаметра тарелки осуцествляется следующим образом: исходя из оптимальной капряненности слива = 40 и^/х*ч определяются минимально-допустимые величины 3-Х параметров : сечение перелива по уравнениям (1)45), рабочее сечение тарелки по уравнению (6)
и периметр слива по уравнению (9). - гул
При расчете по уравкеняэ (6) величина!
••ринкмаетса для [/.¥] = 40 ы3/к*ч по граничу области эОСекткв-зоК работы (сы. черт.1,2 приложения 2), ордината J В уравнении (9) принимается [I,] = 40 м5/ы*ч .
По вычисленным величинам [В]теп яз ост 26-02-2054-
79 и по Sfmin. из таблиц 4 приложения I принимается минимальные диаметр тарелки.
Подбор диаметра следует начинать с однопоточных тарелок-типов А нБ с раскрытием просечки d. =4 мм, затем продолжить поиск для двухпоточных тарелок типов А и Б для раскрытия просечки d = 4 им .
|
PTU 26-02- г “83 Стр.7 Для выбранного диаметра должны выполняться условия: |
|
В > |
(26) |
|
&4 ^ |
(27) |
|
* $2 min. |
(28) |
|
По фактическим параметрам В , 5^ принятым по ОСТ 26-02-205^-79 и воличине принятой по таблице ^ приложения I определяется положение рабочей точки С на графике области аффективной работы тарелки (см.черт.2).
Ордината точки С определяется по уравнению:
.1/ / В . JI (OQx
Абсцисса точки С определяется по уравнение:
Li- ~§~ ■ <30>
где В принимается из О0Т-26-О2-2О5^*?9. Тс Определяется коэффициент увеличения нагрузки по уравнению (7). Для этого через точку С и начало координат на графике области эффективной работы тарелок проводится рабочая линия. ВеличинаР61 вя ltaK °РДината точки пересечения линии макс(?малькс-лопуступ«о5 нагрузки и рабочей линии (ордината ус1). Величина ]/Jp — ордината ус •
Определяется коэффициент $йнъпения нагрузки по уравнению (8), т.е, как отношение ординат Ус2-У<* и ус на графи
ке области эффективной работы. Проверяется условие
Если условие (51) не выполняется, принимается тарелка тех же параметров но с уменьшенным свободным сечением ( с раскрытием вели просечки а - 3,3 м^ Определяется коэффициент умень-вения нагрузки как отношение ординат ycj и ус и снова проверяется условие (31).
Если условие (31) не выполняется, свободное сечение та-релнг сном уменьшается, берется полотно о раскрытием нели просечки d* 2,5 мм. Определяется коэффициент уменьшения нагрузки как отношение ординат у^ и ус. Затем проверяется
условие (31).
Если уелозпо (31) ;; в этой случае не выполняется, допускается не пробивать один или несколько рядов просечки со стороны слива жидкости с тарелки, либо перекрыть свободное сечение тарелки. Перекрытие полет быть полезный и в тех случаях, когда нецелесообразно пенять раскрытие просечки по высоте колонны.
1!акс1шальпо-допустимая плодадь перекрытия рабочего сечения при известной величине раскрытия просечки определяется из уравнения:,. , ,
Плоцадь перекрытия рабочего сечения тарелки расчитывается по
фориулв: , (. L£ai*Li'
При перекрытии рабочей плосади долзио соблюдаться условие:
Us,] 7, (34)
Свободное сечение тарелки в этом случае определяется из уравнения: . / д
s:-se(t- —sf-)
Далее проводится расчет гндравлическ-ого сопротивления тарелки ситчатоп с отбоИными элементами по уравнениям (10)-.
(16) , величины мснтарсльчатого уноса едкости по уравнениям
(17) 419). Затем расчитывается высота газожидкостного елся в переливе по уравнениям (19)424).
В случае необходимости перекрытия рабочего сечения тарелки расчет величины свободного сечения тарелки производится по формулам (32)435). В гидравлическом расчете используется X вместо 5о •
Выбор расстояния между тарелками осуществляется из условия (25). По таблице, приведенной в тексте,проверяется соответствие принятого расстояния между тарелками и диаметра колонны. Если окажется, что расстояние между тарелками меньсе табличных, то расстояние момду тарелками принимается по тлблпцо.
При проведении поверочного расчета определяются координаты рабочей точки по уравнениям (29)- (30), после чего рабочая точка наноосся на график области эффективной работы тарелок ситчатых с отбойными элементами.
Для последующего расчета обязательным условием является положение рабочей точки внутри области эффективной работы.
Затем определяются коэффициенты увеличения и уменьаения нагрузки по уравнениям (7)48) и проверяется условие (31).
Проверяется скорость жидкости в переливе по уравнению:
\ / - ^
ЗбОО-$2
затем проверяется условие:
VJac Г
где величина 5/ определяется по уравнениям (1)4*)* Для проверки рабочего сечения тарелки определяется фактор скорости по уравнению:
rflofWjJ^epeicfl из таблицы 4 приложения 1 Затем проверяется условие
- [^А?-Лт 1/тгак и условие (31). Величина максимально-допустимого фактора ско-
ДР*
рости определяется как ордината точки пересечения рабочей линии о линией максимально-допустимых нагрузок на графике области эффективной работы. В случае перекрытия рабочего сечения тарелки расчет рабочего сечения тарелки производится по формулам (32)4 35). В гидравлическом расчете используется S0 вместо S0 •
Поверочный расчет гидравлического сопротивления тарелки и ее перелива выполняется по уравнениям (10)425).
га 26-02- 2 -63 с?р.10
Приложение I
Таблица 1
Исходные данные для проектного гидравлического расчеха колонны (наименование колонны,сырья и подучаекых продуктов) с тарелками ситчатьаш с отбойными элементам.
! Обозначение 1 Расчетные сечения
I ! I ! 2 ! 3 I
----V--р-4---
1. Рабочая температура процесса,^
2. Рабочее давление процесса, Па
3. Нагрузка по пару (газу), Ы3/С
Плотность паров,кг/м5
5. Динамическая вязкость паров, Па.с (кг.с/и2)
6. Нагрузка по нидкости,
М3/*
7. Плотность ЖИДКОСТИ,КГ/1Г
8. Дина ми ческа я вязкость нидкости,Па.с (кг.с/и2)
9. Поверхностное натяненке,Н/м
10. Требуемый коэффициент уменьшения нагрузки
11. Требуемый коэффициент увеличения нагрузки
V
Л
fix
Й
Р*с
б'
[Ль-J
[^frrsu]
