ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.10.2025
Просмотров: 501
Скачиваний: 0
39
Парциальное давление конденсируемого пара определяют
по температуре t r , как рп = f{tr) [1,4].
Парциальное давление неконденсирующегося газа
определяют, согласно закону Дальтона, по формуле:
Рг= РК - Рп |
(36) |
Теплофизические характеристики |
воды и водяного пара |
определяют по соответствующим температурам и давлениям [1,4].
4.3 КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОНДЕНСАТОРОВ.
Технологический расчёт противоточного конденсатора
смешения состоит в определении материальных потоков, размеров
конденсатора, барометрической трубы и барометрического ящика.
Диаметр конденсатора является основным размером аппарата и
определяется по расходу конденсируемого пара W кг/с графически, см. рис. 3.
Зависимость диаметра конденсатора dK от расхода
конденсируемого пара WП (уходящего из последнего корпуса) приведена на рис. 3.
Основные конструктивные размеры стандартных конденсаторов смешения приведены в таблице 2.
Диаметр барометрической трубы соизмеряют с диаметром
конденсатора и по значению условного диаметра штуцера [7] определяют размер внутреннего диаметра трубы, dBH•
www.mitht.ru/e-library
40
Рис. 3. Зависимость диаметра конденсатора dK от расхода конденсируемого пара WП (уходящего из последнего корпуса).
2.0
1.5
1.0
Расход охлаждающей воды определяется из уравнения теплового баланса конденсатора:
|
[кг/с] |
(37) |
Скорость движения воды в трубе определяется из уравнения |
||
расхода и обычно она не превьпnает W B ~ lм/с. |
|
|
где WП и iп - расход вторичного пара из последнего (n - |
ого) |
|
корпуса и его энтальпия; |
св - теплоёмкость воды (средняя в |
|
рабочем диапазоне температур от tB ' до tB").
Скорость движения воды W3.T В барометрической трубе (её
диаметр d&.T берётся по таблице 2) определяется из уравнения
расхода:
(38)
в котором в правой части стоит суммарный объёмный расход
охлаждающей воды GB и образовав~7ГОСЯ из пара Wп конденсата, а Рв
- плотность воды при температуре t B •
www.mitht.ru/e-library
Таблица 2.
Конструктивные размеры ПРОТНВОТОЧlIых конденсаторов
смешения каскадного nmа.
|
|
|
Раз |
|
|
|
Диаметр конденсатора,мм |
|
|
|||
ПохaзaтellИ |
мер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
но |
500 |
|
600 |
|
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
|
|
|
стъ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Высота |
м |
4,05 |
|
4,10 |
|
4,25 |
4,50 |
4,90 |
5,70 |
6,50 |
|
щшиндр. части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. Диаметры |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
шryц. ycn. Оу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1 для входа |
" |
300 |
|
350 |
|
350 |
400 |
450 |
600 |
800 |
||
|
ВТОРИЧ.пара |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2 |
для входа |
" |
100 |
|
125 |
|
200 |
200 |
250 |
300 |
400 |
|
|
ОХЛ.воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.3 для баромет- |
" |
125 |
|
150 |
|
200 |
200 |
250 |
300 |
400 |
||
|
||||||||||||
|
|
|||||||||||
ричесхой-трубы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.4 для выхода |
" |
80 |
|
100 |
|
125 |
150 |
200 |
200 |
250 |
||
|
|
|||||||||||
парогаз. смеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найденная из (38) скорость воды в барометрической трубе WБ.т не должна превышать 1 м/с. В противном случае необходимо выбрать
трубу большего диаметра.
Высота барометрической трубы определяется столбом жидкости, уравновешивающим разницу между атмосферным ра И рабочим в конденсаторе рк давлениями с учётом гидравлических
потерь, возникающих при движении в ней жидкости со скоростью
WБ.т:
Нб.т = (Ра - |
рк)1 PBg + |
|
|
+ (л. ~.т1~.T + ~~)Wб.т2/2g + 0,5 |
(39) |
||
в формуле |
(39): л |
коэффициент |
гидравлического |
сопротивления, рассчитьmается |
по одной из |
формул [1,5] в |
|
зависимости от значения критерия Re = WБ.т ~.T / VB (V B -
кинематическая вязкость воды при температуре tB'); L~ - сумма
www.mitht.ru/e-library
42
коэффициентов местных сопротивлений, здесь L~ = ~BX + ~BЫX' причём
~BX = 0,5 , а ~BЫX = 1. Слагаемое 0,5 добавляют с целью избежать заТОШIения конденсатора при колебании (повышении) атмосферного
давления.
Расчёт по уравнению (39) требует его решения относительно искомой величины ~.T. Однако опыт расчётов показьmает, что это
делать не обязательно ввиду малого значения второго слагаемого по
сравнению с первым. В правой части уравнения величина ~.T. может быть принята равной 1О м. Полученный при этом результат практически не отличается от точного решения уравнения (39).
Барометрический JI1ЦИК, заполненный водой и сообщающийся с
атмосферой, является гидравлическим затвором для барометрической трубы. Объём воды В ящике должен обеспечивать запOJmение
барометрической трубы при пуске установки. Следовательно, объём
ящика должен быть не менее объёма барометрической трубы, Т.е. Форма барометрического ящика может бьпь произвольной.
5. РАСЧЕТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ.
5.1 ВАКУУМ-НАСОС.
Вакуум-насосы предназначены для отсасывания из
конденсатора неконденсирующихся газов (в основном воздуха) и поддержания в нём заданного рабочего давления. Одновременно с
www.mitht.ru/e-library
43
газом отсасьmается и водяной пар, находящийся над свободной поверхностью охлаждающей воды в верхнем сечении конденсатора. Таким образом, вакуум-насосы удаляют из конденсатора паро
газовую смесь.
Масса неконденсирующегося газа (воздуха) Gr (кг/с) в отсасьmaемой паро-газовой смеси определяется как сумма двух
основных слагаемых. Первое отражает десорбцию газов (главньщ образом из охлаждающей воды). Обследование действующих
конденсаторов смешения показало, что из каждой тонны. ~!'feclf
охлаждающей воды и конденсата десорбируется примерно O,(fj~I<Г
неконденсирующихся газов (воздуха). Второе слагаемое - подсос
воздуха в конденсатор смешения через неплотности - оценивается
с)тубо приближённо: принимают, что в расчёте на тонну получаемого вторичного пара подсасьmается до 10 кг воздуха. Таким
образом, массовый поток отсасываемых сухих неконденсирующихся
газов составляет:
(40)
Количество воздуха увеличивается при переменно работающих
вакуум-сборниках на величину:
(41)
где Ре и РК - соответственно плотности воздуха при температуре
и давлении в вакуум-сборнике до вакуумирования и после Heгq. ~
Рп - плотность упаренного раствора в последнем J(сфityсе
установки;
Е - коэффициент заполнения вакуум-сборника (Е =0,7 + 0,8). Объёмная производителъность вакуум-насоса рассчитывается
по формуле:
(42)
www.mitht.ru/e-library
Температуру воздуха определюют по эмпирическому
соотношению (35).
Зная объёмную производительность V8.Н. и давление в конденсаторе Рк подбирают вакуум-насос [6]
В выпарных установках широкое применение получили
водокольцевые вакуум-насосы разных модификаций [5].
Следует отметить, что в пусковой момент установки при
линейном падении давления потребление энергии изменяется по
кривой, имеющей экстремум.
Заводы-изготовители в характеристике указывают мощность
электродвигателя в пусковой период при заданных
производительности и остаточном давлении, а возможные
коэффициенты запаса мощности указаны в таблице 3.
Таблица 3.
Мощность двигателя и коэффициент запаса мощности.
Мощность |
Коэффициент |
Мощность |
Коэффициент |
|
эл. |
запаса |
эл. |
. запаса |
|
двигателя |
~ |
двигателя |
~ |
|
|
|
|||
NB, кВт |
|
NB, кВт |
|
|
|
|
|||
До 1,0 |
от 2,0 до 1,5 |
от 5 до 50 |
от 1,2 до 1,1 |
|
|
|
|
|
|
от 1 до 5 |
от 1,5 до 1,2 |
свыше 50 |
1,1 |
|
5.2 ПЕРЕКАЧИВAIOЩИЕ НАСОСЫ.
в вьтарных установках для подачи исходного раствора в первый корпус и перекачивания упаренного раствора обычно
используются центробежные насосы.
www.mitht.ru/e-library