Расчет вакуумно-выпарной установки

Кроме того, высоту трубы обычно принимают с запасом, равным 0,5 – 1 м, чтобы обеспечить бесперебойную подачу паров в конденсатор при увеличении атмосферного давления. Таким образом

м. (37)

м, (38)

где В – разрежение в конденсаторе, мм. рт. ст.

Пот

ерю напора определяют, задаваясь предварительно высотой трубы НТР. Тогда

, м, (40)

где - коэффициент трения, определяемый в зависимости от критерия Рейнольдса [8, с. 22]:

При шероховатости трубы е=0,2 мм

.

Задаём НТР=10 м

м.

м

После второго приближения

м, то есть отличается незначительно.

Принимаем НТР = 9 м.

4.5 Расчёт количества отсасываемого воздуха и мощности, потребляемой вакуум-насосом

Эмпирическая формула для расчёта количества отсасываемого из конденсатора воздуха [3]:

кг/с. (41)

Температура отсасываемого воздуха

оС. (42)

Объём отсасываемого воздуха

м3/с, (43)

а ,

где ра и рп – парциальные давления пара и воздуха в конденсаторе, кг/м2.

Парциальное давление пара определяется по паровым таблицам при температуре tвозд.

кгс/см2 = 44,14 кг/м2.

кгс/см2 = 755,37 кг/м2.

кг/м2.

м3/с.

Мощность поршневого вакуум-насоса может быть рассчитана по формуле [5]:

где - к. п. д. вакуум-насоса;

m = 1,25 – показатель политропы.

5 Расчёт мощности циркуляционных насосов

Мощность привода циркуляционного насоса может быть рассчитана по следующему уравнению [5]:

, кВт,

где G – количество раствора, циркулирующего в контуре выпарного аппарата, кг/ч;

Н – напор, развиваемый насосом, кг/м2;

- плотность раствора, кг/м3;

- к. п. д. насоса.

Количество раствора, проходящего через поперечное сечение контура, определяется из соотношения

, кг/ч,

где dвн – внутренний диаметр греющих труб, м

n – число трубок;

w = 2,5 м/с – скорость циркуляции раствора.

Принимаем Н = 5000 кг/м2

Для первого корпуса

кг/с.

кВт.

Для второго корпуса

кг/с.

кВт.

Заключение

В курсовом проекте рассчитана двухкорпусная прямоточная вакуум-выпарная установка с выносной зоной нагрева и принудительной циркуляцией для выпаривания 42 м3/ч дрожжевой суспензии от 12,4 до 21% АСВ.

Рассчитаны материальный и тепловой балансы корпусов по методу Тищенко, подобраны стандартные установки – по две ВВУ-126-2860-06 на каждую ступень выпаривания. Произведен конструктивный расчет корпусов: определено необходимое количество кипятильных труб, диаметр греющей камеры, размеры сепарационного пространства, рассчитаны диаметры штуцеров и трубопроводов. Также произведен расчет барометрического конденсатора и мощности циркуляционных насосов для данной установки.

Список использованных источников

1. Выпарные трубчатые стальные аппараты общего назначения. Каталог. – М: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1979. – 24 с.

2. Гельперин Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М: Химия, 1981. – 812 с.

3. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – Изд. 9-е испр. – М.; Химяи, 1973. – 750 с.

4. Кичигин М. А., Костенко Г. Н. Теплообменные аппараты и выпарные установки. М. – Л.: Госэнергоиздат, 1955. – 392 с.

5. Колач Т. А., Радун Д. В. Выпарные станции. – М.: Машгиз, 1963. – 400 с.

6. Михеев М. А., Михеев И. М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. – 342 с.

7. Новаковская С. С. Справочник технолога дрожжевого производства. – М.: Пищевая промышленность, 1973.

8. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд. 9-е перераб. и доп. – Л.:Химия, 1981. – 560 с.

9. Плановский А. Н., Рамм В. М., Каган С. Э. Процессы и аппараты химической технологии. – М.: Госхимиздат, 1962.

10. Таубман Е. И. Расчёт и моделирование выпарных установок. – М.: Химия, 1970. – 215 с.

11. Чернобыльский И. И. и др. Машины и аппараты химических производств. Изд. 3-е перераб. и доп.– М.: Машиностроение,1975– 454 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Предварительный расчёт вакуум-выпарной установки на ЭВМ

Программа на языке Turbo Pascal

PROGRAM TEPRAS;

TYPE MATR=ARRAY[1 5,1 54] OF REAL;

MATRIX=ARRAY[1 6,1 19] OF REAL;

CONST

A:MATR=((0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,110,115,120,125,130,135,140,145,150,160,170,180,190,200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,310,320,330,340,350,360,370,374),(0.0062,0.0089,0.0125,0.0174,0.0238,0.0323,0.0433,0.0573,0.0752,0.0977,0.1258,0.1605,0.2031,0.2550,0.3177,0.393,0.483,0.590,0.715,0.862,1.033,1.232,1.461,1.724,2.025,2.367,2.755,3.192,3.685,4.238,4.855,6.303,8.080,10.23,12.80,15.85,19.55,23.66,28.53,34.13,40.55,47.85,56.11,65.42,75.88,87.6,100.7,115.2,131.3,149.0,168.6,190.3,214.5,225),(0,20.95,41.90,62.85,83.80,104.75,125.70,146.65,167.60,188.55,209.50,230.45,251.40,272.35,293.3,314.3,335.2,356.2,337.1,398.1,419.0,440.4,461.3,482.7,504.1,525.4,546.8,568.2,589.5,611.3,632.7,654.1,719.8,763.8,808.3,852.7,8979,943.2,989.3,1035,1082,1130,1178,1226,1275,1327,1380,1437,1498,1564,1638,1730,1890,2100),(2493.1,2502.7,2512.3,2522.4,2532.0,2541.7,2551.3,2561.0,2570.6,2579.8,2589.5,2598.7,2608.3,2617.5,2626.3,2636,2644,2653,2662,2671,2679,2687,2696,2704,2711,2718,2726,2733,2740,2747,2753,2765,2776,2785,2792,2798,2801,2803,2802,2799,2783,2770,2754,2764,2710,2682,2650,2613,2571,2519,2444,2304,2100,2100),(2493.1,2481.7,2470.4,2459.5,2448.2,2436.9,2425.6,2414.3,2403.0,2391.3,2380.0,2368.2,2356.9,2345.2,2333.0,2321,2310,2297,2285,2273,2260,2248,2234,2221,2207,2194,2179,2165,2150,2125,2120,2089,2056,2021,1984,1945,1904,1860,1813,1763,1710,1653,1593,1528,1459,1384,1302,1213,1117,1009,881.2,713.6,411.5,0));

 Скачать реферат