Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов
Расчёт полезной разности температур
Выбор конструкционного материала
Распределение полезной разности температур
Определение толщины тепловой изоляции
Расчёт производительности вакуум-насоса
Расчёт насоса для подачи исходной смеси
Расчёт теплообменника-подогревателя
Расчёт конденсатоотводчиков для первого корпуса выпарной установки
Механические расчёты основных узлов и деталей выпарного аппарата
Определение фланцевых соединений и крышек
Расчёт опор аппарата
Навигация
Расчёт производительности вакуум-насоса
Расчёт многокорпусной выпарной установки
82811
знаков
25
таблиц
11
изображений
4. Расчёт производительности вакуум-насоса
Производительность вакуум-насоса Gвозд определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
кг/с (26)
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.
кг/с
Объёмная производительность вакуум-насоса равна:
(27)
где R – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль∙К); Mвозд – молекулярная масса воздуха, кг/кмоль; tвозд – температура воздуха, °С; Рвозд – парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.
Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:
°С
Давление воздуха равно:
Рвозд = Рбк – Рп
где Рп – давление сухого насыщенного пара (Па) при tвозд = 26,96 °С.
Рвозд = 0,305 ∙ 9,8 ∙ 104 – 0,04 ∙ 9,8 ∙ 104 = 2,6 ∙ 104 Па
Тогда:
м3/с (1,955 м3/мин)
Зная объёмную производительность Vвозд и остаточное давление Рбк, по ГОСТ 1867 – 57 подбираем вакуум-насос типа ВВН-3 мощностью на валу N = 6,5 кВт. [1]
5. Расчёт диаметров трубопроводов и подбор штуцеров
Штуцера подбираются по внутреннему диаметру трубопровода. Внутренний диаметр трубопровода круглого сечения рассчитывают по формуле:
(28)
где Q – расход воды, м3/с; w – скорость движения жидкости, м/с.
Для жидкости при движении самотёком значение скорости выбирается в интервале от 0,5 до 1 м/с, для того чтобы обеспечить близкий к оптимальному диаметр трубопровода. При перекачке жидкости насосами скорость во всасывающих трубопроводах: w = 0,8 – 2,0 м/с; в нагнетательных трубопроводах: w = 1,5 – 3,0 м/с. Для паров при давлении большем чем 0,1 МПа скорость равна: w = 15 – 25 м/с.
Рассчитываем диаметр трубопровода для подачи раствора из ёмкости в теплообменник-подогреватель:
м3/с
где ρн = 1071 кг/м3 – плотность раствора Na2SO4 при 20 °С.
м
По ОСТ 26 – 1404 – 76 (С. 175 [10]) подбираем штуцер с условным проходом Dу = 50 мм, условным давлением Ру = 0.6 МПа, толщиной стенки Sт = и длиной штуцера Hт: 155; 215.
Рассчитываем диаметр трубопровода для подачи раствора из теплообменника-подогревателя в первый корпус выпарной установки:
м3/с
w = 0,5 м/с – при движении жидкости самотёком.
м
По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 100 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 5 и длиной штуцера Hт: 155; 215.
Рассчитываем диаметр трубопровода для подачи греющего пара в теплообменник-подогреватель. Расход греющего пара D = 0,83 кг/с.
м3/с
где ρп = 2,1 кг/м3 – плотность греющего пара при 143,5 °С.
м
По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 200 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 6 и длиной штуцера Hт: 160; 220.
Рассчитываем диаметр трубопровода для выхода конденсата из теплообменника-подогревателя:
м3/с
где ρв = 923 кг/м3 – плотность воды при 143,5 °С.
м
По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 50 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 3 и длиной штуцера Hт: 155; 215.
Рассчитываем диаметр трубопровода для выхода конденсата из третьего корпуса выпарной установки:
м3/с
где ρк = 1323 кг/м3 – плотность раствора Na2SO4 в третьем корпусе выпарной установки.
м
По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 40 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 3 и длиной штуцера Hт: 155; 215 [10].
Похожие работы
... расхода электрической мощности для перекачивания большого объёма раствора по контуру аппарата. Во-вторых, эти аппараты имеют повышенную металлоёмкость. Учитывая то, что при создании выпарной установки для концентрирования квасного сусла удельные показатели по расходу пара, электроэнергии и охлаждающей воды не должны превышать показателей, приведенных в заявке заказчика, а также специфику работы ...
... этих факторов должно учитываться при технико-экономическом сравнении аппаратов и выборе оптимальной конструкции. Ниже приводятся области преимущественного использования выпарных аппаратов различных типов. Для выпаривания растворов небольшой вязкости ~8 10-3 Па с, без образования кристаллов чаще всего используются вертикальные выпарные аппараты с многократной естественной циркуляцией. Из них ...
... м3/мин Зная объёмную производительность и остаточное давление, по каталогу (7, стр. 188) подбираем вакуум-насос типа ВВН-3 с мощностью на валу N = 6,5 кВт. 7. Расчет и выбор вспомогательного оборудования выпарной установки. 7.1. Конденсатоотводчики. Для отвода конденсата, образующегося при работе теплообменных аппаратов, в зависимости от давления пара, применяют различные виды устройств. ...
... установки – расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки. Задание на курсовое проектирование Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора по следующим данным: 1. Производительность установки ...
0 комментариев