Асчет вспомогательного оборудования

5. асчет вспомогательного оборудования

 

5.1 Расчет барометрического конденсатора

Расход охлаждающей воды G_в, кг/с:

G_в=W*(i_n-c_вt_конд/с_в*(t₂-t₁)), (27)

Где i_n=i_вп= 2607кДж/кг-энтальпия вторичного пара [2], с_в=4,19кДж/кг*К-удельная теплоемкость вторичного пара [2], t₁=12°С-начальная температура охлаждающей воды, t_конд=59,7°С-температура конденсата, t₂= t_конд-5-конечная температура охлаждающей воды.

G_в=0,3336*(2607-4,19*59,7)*10³/[4,19*(59,7-5-12)]=4,43 кг/с

Рассчитаем диаметр конденсатора D_бк:

(28)

Где ω_n =15 м/с- скорость движения пара в конденсаторе [4], ρ_п=0,1283 кг/м³- плотность пара.

5.2 Расчет размеров барометрической трубы

Диаметр барометрической трубы d_бт:

(29)

Где ρ= 985,4 кг/м³ при t₂= 54,7°С [2, таб 37], ω = 0,6м/с- скорость воды в трубе [1, стр 132]

Высота барометрической трубы Н_бт, м:

(33)

Где В- вакуум в барометрическом конденсаторе, Па,

 (34)

Где Р_АТМ=1,013*10⁵ Па, Р_БК= 0,2*10⁵ Па

В=(1,013-0,2)*10⁵= 0,813*10⁵ Па

Σξ- сумма местных сопротивлений на входе и выходе из трубы

Σξ= ξ_вх +ξ_вых (35)

Где ξ_вх= 0,5, ξ_вых=1

Σξ=1+0,5=1,5

λ- теплопроводность, Вт/м*К.

Для определения теплопроводности рассчитаем критерий Рейнольдса исходя из данных: ω= 0,6 м/с; d=0,1 м; ρ= 985,4 кг/м³; μ=511,87*10^-6 Па*с [2, таб 37]:

Re=ωdρ/μ=0.6*0.1*985.4/511,87*10^-6=115506 (36)

По полученному значению критерия из справочного материала принимаем λ= 0,029 Вт/м*К

5.3 Определение диаметров штуцеров

Примем следующие значения скоростей движения потоков [1, стр 26]:

·  скорость движения греющего пара ω_гп=20 м/с;

·  скорость конденсата ω_к=0,5 м/с;

·  скорость вторичного пара ω_ВП= 50 м/с;

·  скорость поступающего раствора ω_Р1= 2 м/с;

·  скорость упаренного раствора ω_Р2= 0,6 м/с.

Найдем значения соответствующих плотностей:

·  греющего пара при Р= 0,2 МПа ρ_гп=1,107 кг/м³ [2, таб 37];

·  конденсата при t=59,7°С ρ_конд=983 кг/м³ [2, таб 37];

·  вторичного пара ρ_вп=0,1283 кг/м³ [2, таб 57];

·  поступающего раствора при t=63,726°С ρ_р1=1009,3 кг/м³ ;

·  упаренного раствора ρ_вп=1082 кг/м³ [6, таб 7.1].

Расходы потоков принимаем из материальных и тепловых расчетов:

·  греющего пара G_гп=0,732 кг/с;

·  вторичного пара G_вп=0,5 кг/с;

·  входящего раствора G_н=0,556 кг/с;

·  упаренного раствора G_к=0,2224 кг/с;

·  конденсата G_конд=0,224 кг/с.

Диаметры штуцеров определяем по формулам:

(37)

Вход греющего пара:

Вход раствора:

Выход раствора:

Выход вторичного пара:

Выход конденсата:

Принимаем штуцера стандартных значений [4]:

·  вход греющего пара d=0.159 м;

·  вход раствора d=0.025 м;

·  выход раствора d=0.025 м;

·  выход вторичного пара d=0.108 м;

·  выход конденсата d=0.038 м.