ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ВЫПАРНОГО АППАРАТА

Расчет толщины трубной решетки

Толщина трубной решётки (плиты) h определяется по уравнению:

где d_к-диаметр греющей камеры,м.

Р-расчётное давление в 1-ом корпусе, равное разности Р= Р_г1-Р_в

_σд-допускаемое напряжениематериала трубной решетки, Мн/м²

ϕ -коэффициент ослабления трубной плиты отверстиями

Σd – сумма диаметров отверстий в трубной плите [м] на диаметре d_К,

Σd = ( dК/t – 1) . d_Н,

где t – шаг разбивки отверстий по ГОСТу [2];

dН – наружный диаметр труб, м.

P = 1,0 – 0,738 = 0,262Мн/м2.

Σd = (1,0/0,048 – 1) *0,038 = 19 *0,038

ϕ= =0,28

Следовательно:

h= 0,47*1,0* =0,0394 м

 

Примем толщину трубной решетки 40 мм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Толщина тепловой изоляцииδ_И находится из равенства удельный тепловых потоков через слой изоляции и в окружающую среду для 1-го корпуса:

гдеαВ – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/м²*К,

α_В = 9,3 + 0,058 . tСТ2,

где t _СТ2 – температура изоляции со стороны воздуха, принимаемая равной 35 ÷ 45 ^оС;

t_СТ1 – температура изоляции со стороны аппарата. Ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции tСТ1принимают равной температуре греющего пара t_Г1;

t_В – температура окружающей среды, ^оС;

λ_И – коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/м . К. Выбираем в качестве тепловой изоляции совелит, имеющий коэффициент теплопроводности λ_И = 0,09 Вт/м . К.

αВ = 9,3 + 0,058 . 40 = 11,6 Вт/м2*К.

 

δ_И = = =0,058м

Принимаем толщину тепловой изоляции 58 мм с диаметром трубы d бт = 300 мм.(0,3 м).

 

РАСЧЁТ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА

Для создания вакуума в выпарных установках применяют обычно конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подаётся в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды

(около 20ОC). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачиваются неконденсирующиеся газы. Необходимо рассчитать расход охлаждающей воды, основные размеры барометрического конденсатора (диаметр и высота) и барометрической трубы, производительность вакуум-насоса.

Определение расхода охлаждающей воды.

Расход охлаждающей воды GВ определяется из теплового баланса конденсатора:

где JВК – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг (2 594 кДж/кг);

с_в – теплоёмкость воды, кДж/кг* К (4190 кДж/(кгК);

t_н- начальная температура охлаждающей воды, ºС;

t н = 10 20 ºС

t_к - конечная температура смеси воды и конденсата, ºС.

Движущая сила теплопередачи на выходе из конденсатора должна быть 3 ÷ 5 ^ОC, поэтому конечную температуру на выходе из конденсатора принимают на 3 ÷ 5 градусов ниже, чем температура конденсации паров.

t_К= t_БК - 3 = 51,65 – 3,0 = 48,65 ºС

G_в= = =68,3 кг/с

Расчёт диаметра барометрического конденсатора.

где ρ_П – плотность паров в барометрическом конденсаторе, кг/м3;

V_П – скорость паров в барометрическом конденсаторе, м/с.

При остаточном давлении в конденсаторе 10⁴÷ 2 . 104 Па скорость паров V_П принимают 15 ÷ 25 м/c.

d_БК= = =1,5м

 

По нормали НИИХИММАШа подбираем ближайший больший расчётного диаметра конденсатор и определяем его размеры.

Выбираем барометрический конденсатор с dБК = 1600 мм.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!