Расчёт и выбор вспомогательного оборудования (насос, конденсатоотводчик, барометрический конденсатор)

Выбираем центробежный насос для подачи исходного раствора.

Принимаем сопротивление каждого подогревателя равное 3,5*10³ Па.

Определяем напор насоса ∆р_н, МПа

 

∆р_н = 1,25 (∆р_под.1 + ∆р_под.2 + р₁); (43)

∆р_н = 1,25 (3,5*10³ + 3,5*10³ + 0,215*10⁶) = 0,278 * 10⁶

 

где Δр_под.1, Δр_под.2 – сопротивление каждого подогревателя, принимаем равное 3,5 * 10³ Па [12]

р₁ – давление в I корпусе, согласно расчета табл. 2.

Для определение подачи раствора: м³/с

 

V = .

V =

 

где ρ_{0 –} плотность раствора, поступающего на выпорку при b₀ = 11%

 

ρ₀ = ρ_сух*b₀ + ρ_в(1 – b₀)

где ρ_в – плотность воды при t₀^´= 10˚C, ρ_в = 999,7

 

ρ₀ = 1600*0,11 + 999,7(1 – 0,11) = 1065,73

 

По [5] выбираем центробежный насос марки Х8/30 со следующими техническими характеристиками:

Подача – 2,4*10^-3 м³/с

Напор – 0,3 МПа

Частота вращения – 48,3 об/с

Электродвигатель – BАО -32 - 2

Мощность – 4 кВт

Выбираем вакуум-насос для создания вакуума во II корпусе

Определяем производительность вакуум-насоса G_возд., кг/с

 

G_возд. = 2,5 * 10^-5 (w₂ + G_в) + 0,01 * w₂. (44)

 

где 2,5*10^-5 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды;

w₂ – количество воды выпаренной во втором корпусе на кг раствора, кг/ч; G_в – расход воды, кг/с

 

 

Где t₀^" – температура отсасываемого воздуха, ⁰С;

t_н – температура вторичного пара второго корпуса, ⁰С.

 

t₀^" = t_н – (5 ÷ 7) = 69,12 – 5 = 64,12

0,01 – количества газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности на 1 кг паров.

 

G_возд. = 2,5 * 10^-5 (0,3744 + 3,96) + 0,01 * 0,3744 = 3,84*10^-3.

 

Определяем объёмную производительность вакуум - насоса V_возд., м³/мин

 

, (45)

 

гдеR – универсальная газовая постоянная, Дж/кмоль*К;

М_возд – молекулярная масса воздуха, принимаем М_возд = 29 кг/кмоль

t_возд – температура воздуха, принимаем t_н = 20 ⁰С;

 

t_возд = t_н+4+0,1(t_к – t_н)

t_возд = 20+4+0,1(64,12 – 20) = 28,4

 

Р_возд – парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

 

Р_возд = Р_бк – Р_н. (46)

 

гдеР_н – давление сухого насыщенного пара при t⁰ = 28,4 ⁰С,

 

P_н = 0,389 бар = 0,00389МПа = 3890 Па .

Р_возд = 0,03 – 0,003890 = 0,026110

Принимаем V_возд = 1,5 м³/мин. Зная эту величину и остаточное давление Р_бк= 0,026110 МПа подбираем вакуум-насос типа ВВН 1,5 .Из каталога насосов [с.48] остаточным давлением –0,015 МПа, мощностью электродвигателя – N = 2,1 кВт, число оборотов – n = 1500 мин ^-1.

Расчёт диметра барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора d_бкопределяют из уравнения расхода:

 

d_бк =

 

где р - плотность паров, кг/м³;

ν- скорость паров, м/с.

 

d_бк =

 

При остаточном давлении в конденсаторе порядка 10⁴ Па скорость паров ν принимают 15 – 25 м/с принимают 15 м/с.

По нормалям НИИХИММАША [12] подбираем конденсатор диаметром, равным расчётному или ближайшему большему. Выбираем барометрический конденсатор диаметр d_тк = 500 мм [табл. 10.2, 11] .

Выбираем барометрический конденсатор.

– толщина стенки аппарата – 5 мм;

– расстояние от верхней полки до крышки аппарата – 1300 мм;

– расстояние от нижней полки до днища аппарата – 1200 мм;

– расстояние между осями конденсатора и ловушкой – 675 мм;

– высота установки H = 4300 мм;

– ширина установки Т = 1300 мм;

– расстояние между полками – 220; 260; 320; 360; 390;

Условные проходы штуцеров:

– для входа пара А – 300 мм;

– для входа воды Б – 100 мм;

– для выхода парогазовой смеси В – 80 мм;

– для барометрической трубы Г – 125 мм;

– для входа парогазовой смеси на ловушках И – 80 мм;

– для выхода парогазовой смеси на ловушках Ж – 50 мм;

– для барометрической трубы на ловушках Е – 50 мм

По расходу греющего пара Д, кг/с и перепаду давления Δр = р_о – (0,12 ÷ 0,15)МПа, выбираем конденсатоотводчик с закрытым поплавком.[11 стр. 310]

Он действует следующим образом: пар поступает в корпус конденсатоотводчика, постепенно заполняя его конденсатом на 2/3 объёма. При этом поплавок всплывает и при помощи рычага открывает клапан для выпуска конденсата.

С удалением конденсата поплавок опускается и закрывает выпускное отверстие и тем самым прекращает вытеснение конденсата.

– максимальная производительность G_к = 780 т/ч;

– перепад давления до Δр = 1,2 МПа;

– условный проход – 32 мм.