СОГЛАСОВАНО

Начальник управления оборудования ' Ная^^^^оюзнефтехиммаш ^“ШЕЖЩРОМ СССР    *    *'

S'%

в. В. Давыдов 'jjyt 1983г.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

j КОЛОННЫ ВАКУУМНЫЕ    РТМ    26-02-    26 -83

МЕТОДЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА Взамен РТМ 26-02-26-73

j

Приказом по Союзнефтехиммаш от "    " _ 1983г.    j

Jfr _ срок введения установлен

с 1фе6ра/7Я /У84/-.

1

i

i

Настоящий руководящий технический материал устанавливает методы гидравлического расчета вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками по G6T"264)2=1401=76 и ОСТ- 26-02-1402-76 или по типу этих ОСТов.

Руководящий технический материал распространяется на гид- . родлические расчеты вакуумных колонн нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других смежных отраслей промышленности.    •

Настоящие методы гидравлического расчета включают в себя проектный и поверочный гидравлические расчеты вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками.    i

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

I

I

1

.J

PTM 26-02- 26 -83    Стр.    2

I.ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВ ТАРЕЛОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ВАКУУМНЫХ КОЛОННАХ

Контактные устройства, применяемые в вакуумных колоннах, должны характеризоваться следующими основными показателями: высокой производительностью при низком гидравлическом сопротивлении, высокой эффективностью и широким диапазоном эффективной работы

Ситчатые тарелки с отбойными элементами, применяемые в колоннах вакуумной перегонки мазута, обладают высокими допустимыми скоростями паров в сочетании с низким гидравлическим сопротивлением порядка 200 - 400 Па (1,5-3 мм рт. ст.).0ни применяются при умеренных нагрузках по жидкости с напряженностью слива до50 ьг/(м.ч). Гидравлический расчет ситчатых тарелок с отбойными элементами выполняют по соответствующему действующему руководящему техническому материалу /10/.

Клапанные прямоточные тарелки характеризуются более высоким кпд и более широким диапазоном эффективной работы при гидравлическом сопротивлении порядка 400-660 Па (3-5 мм рт. ст.). Они применяются и при низких (напряженность слива 6-10 m'V(m.h)) и при высоких (напряженность слива до 80 *г/(м.ч)) жидкостных нагрузках.

Указанные типы тарелок могут применяться в вакуумных колоннах как раздельно, так и в различных сочетаниях.

При наличии в вакуумных колоннах обоих типов тарелок, клапанные прямоточные тарелки рекомендуется устанавливать в зонах циркуляционных орошений, где имеют место высокие жидкостные нагрузки, или в секциях, где резко меняются нагрузки по высоте и требуются контактные устройства с широким диапазоном эффективной работы. В зонах с невысокими жидкостными и высокими паровыми наг§рузками при необходимости обеспечения небольшого перепада давления в колонне устанавливают ситчатые тарелки с отбойными элементами.

Выбор типа контактных устройств в каждом отдельном случае обуславливается назначением колонны, ее схемой, характером перерабатываемого сырья, требованиями к получаемым продуктам, паровыми и жидкостными нагрузками и другими условиями.

PTM 26-02-26 - 83

2.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖШ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВАКУУМНЫХ КОЛОНН

Специфика гидравлического расчета контактных устройств в вакуумных колоннах состоит в том, что гидравлическое сопротивление контактных устройств не.должно превышать принятой в технологическом расчете величины.

Гидравлический расчет вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками включает в себя проектный и поверочный гидравлические расчеты.

Назначение проектного расчета - определение основных размеров колонны (Д и Н) и типоразмера тарелок,обеспечизапцих требуемый диапазон эффективной работы и допустимый перепад давления в концентрационной части колонны.

Назначение поверочного расчета - определение паро-жидкостных нагрузок, диапазона эффективной работы и гидравлического сопротивления тарелок при заданных конструктивных параметрах.

При проектном расчете вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарел1сами диаметр колонны и типоразмер тарелок определяют j исходя из минимальных значении свободного сечения тарелки и се-( чения перелива и из оптимального значения периметра слива по j ОСТ 26-02-1401-76 и ОСТ 26-02-1402-76.

Минимальное свободное сечение тарелки определяют по максимально-допустимому значению фактора паровой нагрузки в свободном \ сечении тарелки при шаге рядов клапанов 50 мм. В процессе расчета шаг рядов клапанов может быть увеличен до 75 или 100 мм в зависимости от нагрузок.

Максимально-допустимое значение фактора паровой нагрузки в свободном сечении тарелки определяется величиной межтарельчатого уноса жидкости 0,1 кг/кг.

Минимальное сечение перелива определяется максимально-допустимой скоростью жидкости в переливе.

Максимально-допустимые значения фактора паровой нагрузки в свободном сечении тарелки принимают по графику области эффективной работы клапанных прямоточных тарелок в координатах /_„,£д

ГПр

(черт.1 ,правая ось ординат).

Минимально-допустимые значения фактора паровой нагрузки в свободном сечении тарелок принимают по графику в координатах/_Г,Ф₀ (черт.1, левая ось ординат).

Окончательный выбор свободного сечения тарелок определяется требуемыми коэффициентами уменьшения и увеличения нагрузки

PTM 26-02-26 -83

[&J и [ fmatl, заданным гидра&лическим сопротивлением тарелки дР₃

и допустимым перепадом давления в концентрационной части колонны [д Р_к ] .

3.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТНОГО РАСЧЕТА ВАКУУМНЫХ КОЛОНН С КЛАПАННЫМИ ПРЯМОТОЧНЫМИ ТАРЕЛКАМИ

Гидравлический расчет вакуумных колонн выполняют для парожидкостных нагрузок на тарелках, получаемых в результате технологического расчета колонн.

Расчет паро-жидкостных нагрузок в колоннах проводится для всех характерных сечений, где имеет место ввод или вывод наружних потоков. В табл. I приведены исходные данные, необходимые для выполнения проектного гидравлического расчета вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками. Количество расчетных сечении принимают в каждом конкретном случае.

4.ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАКУУМНЫХ КОЛОНН С КЛАПАННЫМИ ПРЯМОТОЧНЫМИ ТАРЕЛКАМИ

4.1.Определение диаметра колонны

Проектный расчет вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками выполняют одновременно но всем сечениям с учетом требуемого коэффициента увеличения нагрузки.

4.I.I. Рассчитывают коэффициент /7V по уравнению _т _ 19.8.1СГ³I&) 0.2S5 .fe)0,205

(Д) ^0,425'f&) ^0,075

Для вакуумных колонн перегонки мазута рекомендуется упрощенная формула

% = 0,988. (£)⁰'²⁰⁵    (2)

4.1.2. Рассчитывают оптимальную величину периметра слива при напряженности слива 60 м³/(м.ч) по формуле

ТЭ

ОПТ

4.1.3. Принимают расстояние между тарелками ( не менее 400мм, так как в вакуумных колоннах мёньшие расстояния не рекомендуются)

PTM 26-02-26 -83 Стр. 5 Таблица I Исходные данные проектного гидравлического расчета вакуумных колонн с клапанными прямоточными тарелками. •
г Наименование величин ! i !	Обозначение ! Расчетные сечения ! I ! 2 ! 3
! I.Объемный расход па-	V
ров, м3/с
: 2.Плотность паров,кг/м3	J.
j 3.Динамическая вязкость
паров, Па.сСкг.с/м2)	Д
j 4.Объемный расход жид-	а
кости, м3/ч
5.Плотность жидкости,	I >
кг/м3
j 6.Поверхностное натя-	!
жение, Ц/м
i 7.Заданное гидравли-	i
j ческое сопротивление	! f
} клапанных прямоточных	р !
| тарелок, Па(мм рт.ст.)
I 8.Допустимый перепад
1 давления в концентра-
! ционной части колон-	[дР«]
| ны, Па(мм рт. ст.)
i 9.Требуемый коэффициент
увеличения нагрузки	tu
10.Требуемый коэффициент
уменьшения нагрузки	13U.J
II.Коэффициент системы	Кс
12.Высота сливного по-	1
рога, мм	К

i

■

'

I

I

i

Стр. G

4.1.4. По графику(черт.I) находят максимально-допустимый приведенный фактор паровой нагрузки в свободном сечении тарелки при напряженности слива 60 н³/(м.ч) и при принятом расстоянии между тарелками.

4.1.5. Рассчитывают по сечениям максимально-допустимый фактор паровой нагрузки в свободном сечении тарелки по уравнению

(4)

f ‘max

4.1.6. Рассчитывают минимальное свободное сечение тарелки по уравнению

4.1.7. Рассчитывают максимально-допустимую скорость жидкости в переливе по формулам:

t<L= 17Л0'2-кс		(6)
N-L- о.7.ю-2.кс		(7)
К1.= 2,53ЛО-4.^.		(8)

Значения коэффициента К_с для некоторых процессов и систем приведены в табл.2.

Из трех значений максимально-допустимой скорости жидкости в переливе принимают наименьшее.

4.1.8. Рассчитывают минимальное сечение перелива по уравнению

(9)

4.1.9. Принимают минимально возможный диаметр тарелки по ОСТ 26-02-1401-76 и ОСТ 26-02-1402-76 , исходя из полученных величин В_опт> 5о^и $_2Ып . Поиск требуемого диаметра необходимо начинать с однопоточных тарелок (р=1) для типов А и Б при шаге рядов клапанов t = 50 мм, затем поиск продолжается для двухлаточных тарелок (р=2) для обоих типов при t =50 мм» а затем переходят к четырехпоточным тарелками (р=4) также при t =50мм

РПА 26-02- 2€ -83	Стр. 7
Таблица 2
Коэффициент системы Кс
Наименование процессов и систем	\ Кс .
I.Атмосферная перегонка нефти, стабилизация и разделение углеводородных газов(кроме метана и этана	1,00
2.Абсорбция и десорбция углеводородов. Регенерация аминов и гликолей.	0,85
3.Абсорбция аминов и гликолей. Деметанизация и деэтанизация. Переработка растворов глицерина. Вакуумная перегонка мазута.	0,70
4.Разделение метил-этилкетонов.	0,60
При выборе диаметра должны выполняться условия
® ^ ®опт	(10)
S. ,5... <“> 5, г S, 1121 *пия 4.1.10. По табл. 3 проверяют соответствие принятого расстояния между тарелками и выбранного диаметра. Если окажется, что ранее принятое расстояние между тарелками меньше табличного, принимают новое его значение по таблице 3 и повторяют расчет по пунктам 4.1.4 - 4.1.9. Таблица 3
Д,м jl,0-I,6 ! I,8-2,0 12,2-2,4 12,6-5,0 15,5-6,4	17,0-8,019,0-101
i Н,мм! 400 450 500 600 700 не менее	800 900