Расчет вакуумно-выпарной установки

(22)

. (23)

Решая данные уравнения для числа труб n=780, получим

а = 16,62 м,

b = 32,24 м.

Расстояние между осями труб или шаг t зависит от наружного диаметра dн. Принимаем м.

Диаметр греющей камеры определяем по формуле

м. (24)

Полученный расчётный диаметр греющей камеры меньше конструктивного (2 м). Следовательно, выбранный типоразмер подходит для нашего случая.

3.3 Определение размеров сепарационного пространства

Объем парового пространства выпарного аппарата определяется исходя из условия обеспечения достаточно полного отделения вторичного пара от капелек упариваемого раствора. Основная причина увлажнения вторичного пара заключается в поверхностном натяжении жидкости и скорости движения пара. Необходимый объём сепарационного пространства можно найти по формуле [9]:

, где W – количество выпариваемой воды, кг/ч; (25)

d – допустимое напряжение парового пространства, т.е

количество выпариваемой воды на 1м3 парового

пространства, кг/(м3*ч).

Приближённо d можно найти по формуле [5, 9]

, где dатм – значение d при 1 атм, составляющее для чистой воды 2600 кг/(м3*ч), для растворов солей 1000 кг/(м3*ч). При выпаривании пенящихся растворов dатм уменьшают примерно в 2 раза. Принимаем dатм=1300 кг/(м3*ч).

Значение и выбираем в зависимости от давления в корпусах.

Значение принимаем для нулевого уровня раствора над точкой ввода парожидкостной смеси в сепаратор.

кг/(м3*ч).

кг/(м3*ч).

м3

м3

Высоту сепарационного пространства определяем по известному диаметру D4 [1]:

м

м.

Конструктивная высота сепарационного пространства

м

больше расчётной, следовательно условие достаточно полного отделения капелек жидкости от вторичного пара выполняется.

3.4 Расчёт диаметров штуцеров и трубопроводов

Диаметры штуцеров и трубопроводов рассчитывают по следующей формуле:

, где d – диаметр штуцера, м; (26)

w – допустимая линейная скорость (принимается по [1], м/с;

G – часовой расход, кг/ч.

Рассчитываем диаметры для следующих штуцеров:

А: м

м

Б: м

м

В: м

м

Г:

м

Д: м

м

Рассчитанные диаметры штуцеров округляются до стандартных значений [1], которые приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Обозначения, назначение и диаметры штуцеров выпарного аппарата

4 Расчёт барометрического конденсатора

4.1 Расход охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды определяется из уравнения теплового баланса конденсатора:

,

где z – расход охлаждающей воды, кг/ч; (27)

W2 – расход конденсируемого пара, кг/ч;

i – энтальпия пара, кДж/кг;

и - начальная и конечная температуры

охлаждающей воды, оС.

По практическим данным начальная температура охлаждающей воды равна 20 – 30 оС, а температура воды на выходе из барометрического конденсатора ниже температуры пара на 2 – 3 оС.

Принимаем = 20 оС, = 62 оС.

Из (27) получаем

(28)

4.2 Расчёт диаметра конденсатора

Диаметр конденсатора определяется по формуле (26) при скорости пара 10 – 15 м в сечении, не занятом тарелками, и 20 – 25 м в самом узком месте.

 Скачать реферат