Диаметра барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора d_бк определяют из уравнения расхода:

(62)

где ρ – плотность паров, кг/м³; v – скорость паров, м/с.

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

По типовым конструкциям подбираем конденсатор диаметром, равным расчётному или ближайшему большему. Определяем его основные размеры. Выбираем барометрический конденсатор диаметром d_бк = 1600 мм[3].

Расчет высоты барометрической трубы

В соответствии с нормалями ОСТ 26716 – 73, внутренний диаметр барометрической трубы d_бт равен 300 мм.

Скорость воды в барометрической трубе v_в равна:

м/с (63)

Высоту барометрической трубы определяют по уравнению:

(64)

где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па; Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений; λ – коэффициент трения в барометрической трубе; Н_бт, d_бт – высота и диаметр барометрической трубы, м; 0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м.

В = Р_атм – Р_бк (65)

Σξ = ξ_вх + ξ_вых – коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из неё.

Коэффициент трения λ зависит от режима течения жидкости. Определим режим течения воды в барометрической трубе:

(66)

По числу Рейнольдса для гладких труб коэффициент трения λ=0,013.

Расчёт производительности вакуум-насоса

Производительность вакуум-насоса G_возд определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:

кг/с (67)

где 2,5 ∙ 10^-5 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды; 0,01 – количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности на 1 кг паров.

Объёмная производительность вакуум-насоса равна:

(68)

где R – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль∙К); M_возд – молекулярная масса воздуха, кг/кмоль; t_возд – температура воздуха, °С; Р_возд – парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:

,°С (69)

Давление воздуха равно:

Р_возд = Р_бк – Р_п (70)

где Р_п – давление сухого насыщенного пара (Па) при t_возд.

Зная объёмную производительность V_возд и остаточное давление Р_бк, по ГОСТ 1867 – 57 подбираем вакуум-насос .

Заключение

Целью данного курсового проекта являлся расчет выпарной установки непрерывного действия.

Маркировку выбранного оборудования сведем в таблицу 8.

Таблица 8 Маркировка выбранного оборудования