Расчет вспомогательного оборудования

Расчет барометрического конденсатора. Создание вакуума в выпарных аппаратах, работающих под разрежением, дости­гается путем конденсации образующихся вторичных паров. Кон­денсация пара может осуществляться либо в поверхностных конденсаторах, либо в конденсаторах смещения.

В поверхностных конденсаторах получающийся конденсат не смешивается с охлаждающей жидкостью. Такие конденса­торы применяются либо тогда, когда необходимым условием яв­ляется получение чистого конденсата, либо тогда, когда в кон­денсате имеются химически агрессивные или вредные веще­ства, сброс которых в канализацию или их использование для тех­нических нужд представляет опасность. В остальных случаях находят применение более простые и дешевые конденсаторы смешения .

Расчет поверхностных конденсаторов аналогичен расчету по­верхностных теплообменников. В данном разделе представлен расчет конденсатора смешения.

Расход охлаждающей воды определяют из уравнения теплового баланса:

, (3.51)

где h _п — удельная энтальпия поступающего пара; с _в — удельная тепло­емкость воды; — температура конденсата; t ₁ и t ₂ — начальная и конечная температура охлаждающей воды.

Диаметр и высота барометрического конденсатора. Диаметр конденсатора определяется из уравнения расхода:

, (3.52)

где v — удельный объем поступающего пара, м³/кг; w _п — скорость движения пара в конденсаторе (принимают равной 15—25 м/с).

Полученное значение D _{б. к} округляют до стандартного по ГОСТ 26717—73, в соответствии с которым выбирают все размеры конденсатора (прил. 10).

Расчет размеров барометрической трубы. Диаметр баромет­рической трубы определяется по уравнению

, (3.53)

где w — скорость воды в трубе, которую принимают равной 0,5 - 2м/с.

Высота барометрической трубы:

, (3.54)

где λ — коэффициент сопротивления; Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлении на входе и выходе из трубы; 0,5 — высота, прибавляемая на случай увеличения атмосферного давления или колебания разрежения для предотвращения конденсатора от захлебывания.

Расчет вакуум-насоса. Количество воздуха, отсасываемого из барометрического конденсатора, можно рассчитать по эмпирическим формулам:

1) для поверхностных конденсаторов

; (3.55)

2) для конденсаторов смешения

; (3.56)

где 0,000025 – предполагаемое количество воздуха, которое вносят в конденсатор 1 кг охлаждающей воды и конденсата, кг; 0,01 – величина подсосов воздуха, приходящаяся на каждый килограмм конденсата по практическим данным, кг.

Объем отсасываемого воздуха при заданных температурных условиях работы конденсатора

, (3.57)

где - температура воздуха, К; - парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па; 287 - универсальная газовая постоянная для воздуха, .

Температура воздуха для поверхностных конденсаторов принимается равной конечной температуре охлаждающей воды. Для конденсатора смешения используется эмпирическая формула

. (3.58)

Здесь t _н и t _к – начальная и конечная температура воды. Конечную температуру воды принимают не менее чем на 3 ^оС ниже температуры конденсации вторичного пара.

Парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе:

, (3.59)

где - абсолютное давление в барометрическом конденсаторе, Па; - давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, Па. Выбор вакуумного насоса производиться по прил. П11.

Дата добавления: 2014-01-07