Расчёт барометрического конденсатора
Расход охлаждающей воды
Расход охлаждающей воды Gв определим из теплового баланса конденсатора:
(33)
гдеiб.к. - энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;
tн – начальная температура охлаждающей воды, °С;
tк – конечная температура смеси охлаждающей воды и конденсата, °С;
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 градусов. Поэтому температуру воды tк на выходе из конденсатора примем на 4 градуса ниже температуры конденсации паров tбк:
(34)
°С
Энтальпия паров в барометрическом конденсаторе iб.к, при температуре tбк [2], табл. LVI:
Среднюю температуру воды найдём по формуле (36)
°С (35)
Удельная теплоёмкость воды св при температуре tср.в. (Приложение 1 п.3):
кг/с
Диаметр барометрического конденсатора
Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:
(36)
гдеr - плотность паров, кг/м3;
u - скорость паров, м/с.
При остаточном давлении в конденсаторе порядка 104 Па скорость паров u=15-25 м/с
Возьмём u=20 м/с
Плотность паров r при температуре tбк [2], табл. LVI,
r=0.241 кг/м3
м
Выбор барометрического конденсатора
Выбираем конденсатор с диаметром, равным расчётному, или ближайшему большему.
Барометрический конденсатор: внутренний диаметр dб.к.=1000 мм
Условный проход штуцера для барометрической трубы dб.т= 200 мм
Высота барометрической трубы
|
|
Скорость воды в барометрической трубе равна:
(37)
Плотность воды rв при температуре tк:
rв=978,01 кг/м3
Высота барометрической трубы [3], формула 4.24:
(38)
Где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
l тр - коэффициент трения в барометрической трубе;
0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м.
Вакуум в барометрическом конденсаторе В, Па;
(39)
Сумма коэффициентов местных сопротивлений Sx:
(40)
где xвх, xвых - коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из нее.
Коэффициент трения lтр зависит от режима течения жидкости; определим режим течения воды в барометрической трубе:
(41)
Коэффициент динамической вязкости воды mв при tk (Приложение1 п.2)
При таком значении Re для гладких труб, коэффициент трения lтр равен [2], рис 1.5.
l=0.0198
По формуле (45):
Окончательно имеем: м
Расчет производительности вакуум-насоса
Производительность вакуум-насоса Gвозд, кг/с определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
(35)
где0,000025 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды;
|
|
0,01 количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности на 1 кг паров.
кг/с
Объемная производительность вакуум-насоса равна:
(36)
гдеR – универсальная газовая постоянная, Дж/кмоль×К;
Мвозд - молекулярная масса воздуха, кг/моль;
Твозд – температура воздуха, К;
Рвозд – парциальное давление сухого насыщенного пара (Па) в барометрическом конденсаторе при tвозд.
Температуру воздуха рассчитывают по формуле [3], с. 179:
(37)
°С
Давление воздуха . равно:
(38)
где – давление сухого насыщенного пара при температуре [2], табл LVI
Па
Па
Объемная производительность вакуум-насоса равна:
Зная объемную производительность и остаточное давление по таблице [3], приложение 4.7, выбираем вакуум-насос:
Таблица 4. характеристика вакуум-насоса типа ВВН
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 170; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!