Материал: Тепломассообменное оборудование предприятий. лабораторный практикум. Портнов В.В., Майоров В.В

7. Вычисляют (с учетом масштаба) площадь S фигуры, ограниченной полученной кривой, значениями YW , YD и

осью абсцисс.

Эта площадь равна приближенно величине интеграла

Методика определения оптимального флегмового числа методом А. Н. Плановского

Отношение рабочего флегмового числа с его минимальному значению называется коэффициент избытка флегмы ϕ

RMIN

1.Задаются набором значений ϕ из рекомендуемого

диапазона 1,1…3.5. Большее число заданных точек увеличивает точность вычислений.

2.Каждому ϕ соответствует значение R . По методике

в«Метод числа единиц переноса (метод А.Н. Плановского)» на стр. 61 определяют соответствующее значение числа еди-

ниц переноса n0Y .

3.Результаты вычислений заносят в табл. 6.

4.По данным табл. 6 строится график функции

nOY (R +1)= f (R) и определяется оптимальное флегмовое число (рис. 7).

65

Таблица 6

Исходные данные для поиска оптимального R

R

n0Y

n0Y (R +1)

Методика определения оптимального флегмового числа методом Руководящих технологических материалов

26-01-73-75

1.По формуле (3.5) определяется минимальное флегмовое число RMIN .

2.Задаются набором значений ϕ из рекомендуемого

диапазона 1,1…3.5. Большее число заданных точек увеличивает точность вычислений.

3.Каждому ϕ соответствует значение R . По методике, рассмотренной ранее, определяют соответствующее значение количества теоретических тарелок nТ .

4.Результаты вычислений заносят в табл. 7: вместо числа единиц переноса n0Y на соответствующее место под-

ставляется количество теоретических тарелок.

Таблица 7

Исходные данные для поиска оптимального R

R

nТ

nТ (R +1)

66

5. Строится график зависимости R = f (nТ (R +1)) в за-

данном диапазоне, который имеет точку экстремума – минимум (рис. 7). Соответствующее ему значение флегмового числа считается оптимальным.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1.Изучить краткие теоретические сведения о процессе разделения бинарных смесей, устройстве и работе ректификационной установки. При необходимости – воспользоваться конспектом лекций и справочной литературой.

2.Получить у преподавателя задание на работу: вид

бинарной смеси, в исходной смесиXF , дистилляте XD и кубовом остатке XW . Исходные данные для построения кривой равновесия в табл. 10.

3.Определить оптимальное значение флегмового числа по методу числа единиц переноса (методу А.Н. Плановского).

4.Определить оптимальное значение флегмового числа по методу РТМ.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1.Название, цель работы.

2.Исходные данные для работы.

3.Результаты определения минимального флегмового

числа RMIN .

4. Все графики по определению количества теоретических тарелок nТ при заданных значениях рабочего флегмово-

го числа R .

5. Таблица результатов расчетов (табл. 6).

67

6. График определения оптимального флегмового числа, построенный по результатам табл. 6, и найденное значение

RОПТ .

7. Все графики и промежуточные вычисления по определению числа единиц переноса n0Y при заданных значениях

рабочего флегмового числа R .

8.Таблица результатов расчетов (табл. 7).

9.График определения оптимального флегмового числа, построенный по результатам табл. 7, и найденное значение

RОПТ .

Методические указания к выполнению лабораторной работы с использованием ПК

Данная работа содержит в качестве отчета большое количество графиков. Их можно строить и пользоваться результатами построения с использованием масштабной миллиметровой бумаги.

Процесс построения и использования можно значительно сократить, а точность вычислений повысить за счет применения прикладных программ на ПК.

Внастоящее время существует большое количество подобных программ. Но многие из них являются платными или имеют сложный интерфейс.

Вданном пункте приводится пример использования бесплатной русифицированной программы Advanced Grapher. Программа легкая, интуитивно понятная и чрезвычайно удобна очень широкого круга пользователей.

Стартовый экран программы показан на рис. 10. Для

подготовки к выполнению работы необходимо подготовить плоскость координат. Для этого следует пройти во вкладку «Графики» – «Свойства документа», либо сразу нажать на пиктограмму «Свойства документа».

68

Рис. 10. Главный экран программы

Последовательно выполняя настройку осей – оси – прямоугольником, одинаковый масштаб засечек, диапазон изменения X и Y, шаг и количество засечек и меток – можно получить исходный вид координатной плоскости.

Построение кривой равновесия и вспомогательной диагонали. Построение графиков на координатной плоскости в программе возможно двумя способами – по функции, описывающей график, и по набору исходных точек с последующей аппроксимацией их подходящей функцией.

Для первого способа – нажать пиктограмму «Добавить график» или пройти по вкладке «Графики» – «Добавить график». В открывшемся окне в строке «Формула» ввести функцию. Например, для вспомогательной диагонали это будет функция вида Y(x) = x. Дополнительно можно выбрать стиль,

толщину, цвет и описание графика.

69