Расчет барометрического конденсатора
Для создания вакуума в выпарных установках применяют обычно конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подаётся в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды (около 20 ОC). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачиваются неконденси-рующиеся газы. Необходимо рассчитать расход охлаждающей воды, основные размеры барометрического конденсатора (диаметр и высота) и барометрической трубы, производительность вакуум-насоса. Расход охлаждающей воды GВ определяется из теплового баланса конденсатора: (49) где JБК – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг; сВ – теплоёмкость воды, Дж/кг . К; tН – начальная температура охлаждающей воды, ОC; tК – конечная температура смеси воды и конденсата, ОC. Движущая сила теплопередачи на выходе из конденсатора должна быть 3 ¸ 5 0C, поэтому конечную температуру на выходе из конденсатора принимают на 3 ¸ 5 градусов ниже, чем температуру конденсации паров: tК = tБК – 3. (50) Диаметр конденсатора dБК, м, рассчитывают по уравнению: (51) где rП – плотность паров в барометрическом конденсаторе, кг/м3; VП – скорость паров в барометрическом конденсаторе, м/с. При остаточном давлении в конденсаторе 1 .104 ¸ 2 . 104 Па скорость паров VП принимают 15 ¸ 25 м/c. Полученный диаметр конденсатора округляют до стандартного размера в большую сторону и выбирают [2] размеры сечения тарелки. Высота конденсатора зависит от количества установленных тарелок и расстояния между ними. Расстояние между тарелками принимается равным 350 ¸550 мм. Обычно количество тарелок равно 6¸7. Расстояние между тарелками H рекомендуется брать одинаковым, а количество стекающей воды – равным сумме W3+GБ, кг/с.
Скорость воды в барометрической трубе VВ, м/с, равна . (52) Высота барометрической трубы определяется из уравнения: , (53) где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па; åz – сумма коэффициентов местных сопротивлений; l – коэффициент трения в барометрической трубе; HБТ, dБТ – высота и диаметр барометрической трубы, м; rВ – плотность воды, кг/м3; 0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м. B = PАТ – РБК , Па. åz = z ВХ + z ВЫХ = 0,5 + 1,0 = 1,5. К высоте барометрической трубы прибавляют 0,5¸1 м на случай увеличения атмосферного давления или колебания разряжения для предупреждения конденсатора от «захлебывания». Коэффициент трения λ зависит от режима течения жидкости. Для гладких труб; при : . При расчете барометрического конденсатора необходимо рассчитать диаметры патрубков для воды и для пара.
Расчет вакуум-насоса
Производительность вакуум-насоса , кг/с, определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
где 2,5.10-5 – количество неконденсирующихся газов, выделяющихся из 1 кг воды, кг/с; 0,01 – количество газов, кг/с, подсасываемых через неплотности в конденсатор на 1 кг паров. Температура отсасываемого воздуха ,0С, рассчитывается по уравнению: tвоз = tН + 4 + 0,1 . (tК – tН). (55)
, где: R – универсальная газовая постоянная, Дж/кг.К; – давление насыщенного пара при tВОЗ , Па. Диаметр воздушного патрубка dВП определяем по формуле:
где VВОЗ - скорость воздуха, м/с. Рекомендуется принимать скорость воздуха равной 15 м/с. Мощность, потребляемая вакуум-насосом , кВт рассчитывается по формуле:
где: - показатель политропы (для воздуха = 1,2 ¸ 1,25); -механический КПД вакуум насоса, равный 0,75 ; - давление нагнетания, Па, рекомендуется принимать в пределах Па; , Па. После конденсаторов смешения следует устанавливать водокольцевые или поршневые вакуум – насосы. Во втором случае после конденсатора необходимо обязательно ставить ловушку. Технические характеристики вакуум – насосов приведены в приложении К.
Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.–Л.: Химия, 1981. –560 с. 2. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий (курсовое проектирование). – М: Энергия, 1970. – 409 с. 3. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского. 4-е изд., стереотип. – М: ООО ИД «Альянс», 2008. – 496 с. 4. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Справочник по конструированию. – М: Машгиз, 1963. – 617 с. 5. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд. 3-е изд. В 2 кн. – М.: Химия, 2002. – 400 с. 6. Алексеев Н.Н. Методическое пособие и контрольные задания по курсам «Процессы и аппараты пищевых производств», «Процессы и аппараты химической технологии» для студентов заочного факультета. – Краснодар, 1967. – 140 с.
Приложение А (обязательное) Значение расчетного коэффициента для конденсирующегося водяного пара
Рисунок А.1 - Температура первичного пара, 0С
Приложение Б (обязательное)
Значение расчетного коэффициента для растворов солей и щелочей (B0¸B60 – концентрация)
Рисунок Б.1 − Температура кипения раствора
Приложение В Форма титульного листа курсовой работы (обязательное)
Министерство образования и науки Российской Федерации Кубанский государственный технологический университет Кафедра промышленной теплоэнергетики и ТЭС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине: «Тепломассообменное оборудование предприятий» на тему:
___________________________
(тема курсового проекта)
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1667)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |