Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчёт диаметра конденсатора
Диаметр конденсатора определяется по формуле (26) при скорости пара 10 – 15 м в сечении, не занятом тарелками, и 20 – 25 м в самом узком месте. м.
Расчёт числа тарелок в барометрическом конденсаторе
Расчётным является следующее критериальное уравнение
, (29)
где - эквивалентный диаметр потока; b – ширина тарелки, м; - толщина струи, м; w0 – начальная скорость истечения струи, м/с; - температура насыщения, оС; и - температура входа и выхода воды с тарелки, оС; Н – высота струи (расстояние между тарелками). Принимаем Н = 0, 5 м. Уравнение (29) даёт возможность рассчитать нагрев воды при перетекании с тарелки на тарелку и количество сконденсировавшегося при этом пара. Последовательно проводя расчёт от тарелки к тарелке, начиная с верхней, устанавливаем количество тарелок, необходимое для нагрева охлаждающей воды в конденсаторе до температуры 62 оС. Покажем последовательность расчёта одной тарелки. При известном диаметре конденсатора найдём расстояние от образующей до среза тарелки [11] l и ширину тарелки b: мм = 0, 406 м. м.
По формуле водослива найдём высоту слоя воды на первой тарелке:
м. (30)
Начальная скорость истечения струи равна
м/с. (31)
Средняя скорость струи
м/с (32)
и толщина струи
м. (33) м , откуда при оС и оС получаем оС. После этого рассчитывается количество тепла, воспринимаемого водой на первой тарелке:
, (34)
количество сконденсировавшегося пара
кг/с (35)
и количество воды, стекающей на вторую тарелку
кг/с.
Аналогичным образом рассчитываются остальные тарелки. Результаты расчёта приведены в таблице 6. Приближённо число тарелок можно подсчитать (при условии одинакового расстояния между тарелками) по формуле [11, с. 251]:
, (36)
что соответствует результатам расчёта методом от тарелки к тарелке.
Расчёт размеров барометрической трубы
Диаметр барометрической трубы рассчитывается по уравнению расхода (26) при скорости воды 1 м/с, и расходе жидкости W2+z: м
Расчетный диаметр округляем до dТР=500 мм. Высота трубы складывается из высоты водяного столба Нвак, соответствующей разрежению в конденсаторе и необходимого для уравновешивания атмосферного давления; высоты Нгидр, отвечающей напору, затрачиваемому на преодоление гидравлического сопротивления в трубе и созданию скоростного напора w2/2g воды в барометрической трубе.
Таблица 6 - Результаты расчёта тарелок барометрического конденсатора
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. Потерю 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.
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.
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.
|
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 178; Нарушение авторского права страницы