Расчет депрессий
A-комплекс, включающий теплофизические величины и зависящие от температур Т
Расчёт поверхности теплообмена
Заполнение окончательного варианта таблицы
Теплоперенос при конденсации греющего пара
Расположение труб в греющей камере
Выбор конструкционного материала теплообменника
Расчёт барометрического конденсатора смешения
Конденсатоотводчик для отвода конденсата из первого корпуса выпарной установки
Навигация
Расчёт барометрического конденсатора смешения
Расчет и подбор выпарной установки
47919
знаков
7
таблиц
0
изображений
6.1. Расчёт барометрического конденсатора смешения.
6.1.1. Расход охлаждающей воды Gв.
Gв определяют из теплового баланса конденсатора:
Gв=W3(hбк-cвtк)/cв(tk-tн),
где hбк – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе; tн = 200С - начальная температура охлаждающей воды;
Cв =4,19 кДж/кг;
tк – конечная температура смеси воды и конденсата ;
Рбк = 7000 Па = 0,0714 ат, то по (2, стр. 23) tбк = 38,7 0С и hбк = 2572,2 кДж/кг.
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3 – 5 0С. Поэтому конечную температуру воды tк на выходе из конденсатора примем на 4 градуса ниже температуры конденсации паров: tк = tбк-4= 38,7-4=34,70С.
Тогда Gв= 3716,5(2572,2-4,19*34,7)/4,19(38,7-20) = =115110кг/ч = 31,98 кг/с.
6.1.2. Диаметр конденсатора.
Определяют по уравнению расхода:
dбк = (4W3/(rpv))1/2
r= 0,04782 кг/м3 – плотность паров (2, стр. 23).
При остаточном давлении к конденсаторе порядка 104 Па скорость паров v=15 – 25 м/с.
Тогда dбк = (4*3716,4/3600(0,04782*3,14*20))1/2 = 1,17м.
По (4, стр. 41) подбираем конденсатор:
¨ dбк = 1200мм;
¨ Высота цилиндрической части 4,90м
¨ Диаметры штуцеров условные:
Ø Для входа вторичного пара 450мм;
Ø Для входа охлаждающей воды 250мм;
Ø Для барометрической трубы 250мм;
Ø Для выхода парогазовой смеси 200мм.
6.1.3. Высота барометрической трубы.
Диаметр барометрической трубы dбт = 250мм.
Скорость воды в барометрической трубе:
v = 4(Gв + W3)/(rpdбт2) = 4(31,98+1,03)/(1000*3,14*0,252)= =0,67м/с.
Высота барометрической трубы:
Нбт=В/rвg + (1+Sx+l Нбт/ dбт)v2/2g + 0,5 ,
где В – вакуум в барометрическом конденсаторе;
Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
l - коэффициент трения в барометрической трубе;
0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления.
В = Ратм - Рбк = 98000 – 7000 = 91000 Па;
Sx = xвх+xвых =0,5 +1,0 =1,5, где xвх, xвых – коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и выходе из неё (3, стр. 494).
Коэффициент трения l зависит от режима течения жидкости. Определим режим:
Re = dбтv/nв = 0,25*0,67/0,81*10-6 = 206790 ,
где nв = 0,81*10-6 м2/с при tк = 34,70С (3, стр. 512).
При Re = 206790 коэффициент трения определяется по формуле Никурадзе:
l = 0,0032 + 0,221*Re-0,237=0,015
Т. о., Нбт=91000/1000*9,81 + (1+1,55 Нбт/ 0,25)0,672/2*9,81 + 0,5=9,833+0,00137 Нбт
Нбт=9,8 м.
6.1.4. Барометрический ящик.
Барометрический ящик, заполненный водой и сообщающийся с атмосферой, является гидравлическим затвором для барометрической трубы. Объём воды в ящике должен обеспечивать заполнение барометрической трубы при пуске установки. Следовательно, объём ящика должен быть не менее объёма барометрической трубы, а форма ящика может быть произвольной:
V3 >= pdбт2Нбт /4>=3,14*0,252*9,8/4 = 0,48 м3.
6.2. Расчёт производительности вакуум-насоса.
Производительность вакуум-насоса Gвозд определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
Gвозд =2,5*10-5(Gв + W3)+0,01W3= 2,5*10-5 (31,98+1,03) +0,01*1,03 = 11,1*10-3кг/с
Объёмная производительность вакуум-насоса равна:
Vвозд = R(273+tвозд) Gвозд/(MвоздPвозд), где R = 8314 Дж/(кмоль*К)- универсальная газовая постоянная;
Mвозд = 29 кг/кмоль – молекулярная масса воздуха;
tвозд - температура воздуха:
tвозд= tн +4+0,1*( tк – tн) = 20 + 4 + 0,1* 14,7 = 25,50С;
Рвозд- парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе:
Рвозд = Рбк –Рп = 7000-3355 = 3645 Па, где давление сухого насыщенного пара Рп = 0,03426 ат = 3355 Па при температуре 25,50С (2, стр. 17).
Тогда Vвозд = 8314(273+25,5) 1,1*10-3/(29*3645)=0,026 м3/с =1,55 м3/мин
Зная объёмную производительность и остаточное давление, по каталогу (7, стр. 188) подбираем вакуум-насос типа ВВН-3 с мощностью на валу N = 6,5 кВт.
7. Расчет и выбор вспомогательного оборудования выпарной установки.
7.1. Конденсатоотводчики.
Для отвода конденсата, образующегося при работе теплообменных аппаратов, в зависимости от давления пара, применяют различные виды устройств.
7.1.1. Конденсатоотводчик для отвода конденсата из теплообменника, обогревающего исходный раствор до температуры кипения.
Температура греющего пара на входе в теплообменник 1270С, следовательно, давление Р = 2,5160 ат = =0,247 МПа.
При данном давлении устойчиво работает конденсатороотводчик термодинамический муфтовый чугунный типа 45ч12нж.
Ø Расчётное количество конденсата после теплообменника:
Расход греющего пара Gрасч = 2774 кг/ч, тогда G = 1,2Gрасч = 3,3 т/ч.
Ø Давление пара перед конденсатоотводчиком:
Р1 = 0,95*Р = 1,44 ати.
Ø Давление пара после конденсотоотводчика:
Р2 = 0,5* Р1 = 0,72 ати.
Ø Условная пропускная способность:
KVy = G/(A*DP0,5), где DP = 0,72ат = 0,07МПа – перепад давления на конденсатоотводчике;
А = 0,67 – коэффициент, учитывающий температуру конденсата и перепад давлений на конденсатоотводчике (11, стр.6).
KVy = 3,3/(0,67*0,720,5) = 6 т/ч.
Ø Подбор конденсатоотводчиков типа 45ч12нж по (11, стр. 7):
Установим 3 одинаковых конденсатоотводчика с условной пропускной способностью KVy = 2; диаметр условного прохода равен 40мм; размеры L=170мм, L1= 22мм, Hmax=89мм, H1= 42,5мм, Do=111,5мм.
Похожие работы
... поэтому установим 4 конденсатоотводчика с такой пропускной способностью. Размеры данного конденсатоотводчика: Dy = 25 мм, L = 100 мм, L1 = 12 мм, Hmax = 53 мм, Н1 = 30 мм, S = 40мм, S1 = 21 мм, D0 = 60 мм. 8.1.2 Расчёт конденсатоотводчиков для второго корпуса выпарной установки Давление греющего пара во втором корпусе – 0,277 МПа, значит, используем термодинамические конденсатоотводчики. 1) ...
... трех корпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (с соосной камерой) и кипением раствора в трубах, и солеотделением. Принципиальная схема трех корпусной выпарной установки см. приложение на А1. Исходный разбавленный раствор из промежуточной емкости Е1 центробежным насосом Н1 подается в теплообменник Т, где прогревается до температуры, близкой к температуре ...
... этих факторов должно учитываться при технико-экономическом сравнении аппаратов и выборе оптимальной конструкции. Ниже приводятся области преимущественного использования выпарных аппаратов различных типов. Для выпаривания растворов небольшой вязкости ~8 10-3 Па с, без образования кристаллов чаще всего используются вертикальные выпарные аппараты с многократной естественной циркуляцией. Из них ...
... установки – расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки. Задание на курсовое проектирование Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора по следующим данным: 1. Производительность установки ...
0 комментариев