Расчет барометрического конденсатора




 

1. Определяем термодинамические параметры воды и водяного пара. Температуру воды на входе в барометрический конденсатор принимаем tвх.к =15 ºС. Температуру воды, уходящей из корпуса конденсатора, принимаем на 3 º ниже температуры насыщенного пара (табл.1.1), уходящего из конечного корпуса выпарной установки, т.е.

 

tвых,к.= tвт.п.II –3 = 49,10 – 3= 46,10 о С.

Теплоемкость воды [ с в, Дж/(кг К)] при средней температуре о С находим из табл. П. 5.1 приложения 5, св =4,18 кДж/кг×К.

Энтальпия водяного пара (i, Дж/кг), поступающего на конденсацию – определяется по табл. П. 5.16. приложения 5 при давлении конденсации Ркондвт.п .. В нашем случае Ркондвт.п. =12 кПа:

i = 2589,00 кДж/кг.

2. Определяем расход воды. Расход воды (кг/с) на полную конденсацию насыщенного пара в однокорпусном конденсаторе рассчитываем по формуле:

,

где Wn – количество конденсирующегося пара, поступающего из последнего корпуса выпарной установки. В нашем случае Wn = W2.

 

кг/с

 

3.Определяем объем пара. Объем пара, проходящего через конденсатор, находим по формуле:

 

 

где ρ – плотность пара, кг/м3 (табл. П.5.2 приложения 5).

4. Рассчитываем диаметр корпуса. Задаем скорость движения пара в корпусе конденсатора ωп = 18 ¸ 22 м/с и рассчитываем диаметр его корпуса по формуле:

 

Округляем расчетный диаметр корпуса конденсатора до ближайшего большего по каталогу или по типовому ряду размеров, кратному 0,2, и получаем 0,4 м.

5. Определяем высоту слоя воды. Высоту слоя воды на полке рассчитываем по формуле:

где b – ширина полки конденсатора, определяемая по формуле:

 

b=0,98×dк=0,98×0,4=0,392 м/с

6. Определяем начальную скорость истечения воды. Начальная скорость истечения воды с первой полки определяется:

,

где ρв – плотность воды (кг/м3) (табл. П.5.1 приложения 5).

7. Определяем среднюю скорость истечения воды. Средняя скорость истечения воды с полки:

 

где Н – расстояние между полками и определяется, как:

 

Н = 0,35· dк = 0,35·0,4 = 0,14 м.

8. Определяем эквивалентный диаметр струи. Эквивалентный диаметр струи рассчитывается:

 

где м.

9. Определяем температуру воды, уходящую с первой полки. Температуру воды, уходящую с первой полки, tв. 1, находим из уравнения:

 

= =

=

º С.

 

10. Определяем число необходимых ступеней конденсации. Число необходимых ступеней конденсации рассчитываем по формуле:

Число полок в конденсаторе принимаем на единицу больше, т.е. 19.

 

11. Определяем внутренний диаметр барометрической трубы. Внутренний диаметр барометрической трубы определяем по формуле:

,

где ωб.в . – принимаемая скорость воды в барометрической трубе (м/с),

ωб.в .= 0,3÷0,5 м/с.

 

12. Определяем высоту барометрической трубы:

 

где Pразр – разряжение в конденсаторе (Pразр = Ратм – Рконд), кПа,

Ратм – атмосферное давление, кПа;

Σξ – сумма коэффициентов сопротивления местных потерь напора (принимается 1,5);

λ – коэффициент сопротивления трению на прямом участке трубы (для технически шероховатых труб принимаем 0,02 ¸ 0,04);

Н о – ориентировочная высота барометрической трубы (принимается 10 м);

dб – внутренний диаметр барометрической трубы, м.

 

 

 

С учетом погружения на 1 м в сборник воды, принимаем высоту барометрической трубы 10,64 м.

13. Определяем количество воздуха. Количество воздуха, откачиваемого из конденсатора вакуум-насосом определяем по эмпирической формуле:

 

Gв=0,001∙(0,025∙Wконд+10∙W2)=0,001∙(0,025∙1,52+10∙0,083)=0,000868

14. Определяем температуру воздуха. Температуру воздуха определяем по формуле:

 

tвоз=tвх.к.+0,1∙ (tвых.к. – tвх.к.) + 4=15+0,1(46,1-15)+4=22,11 оС.

 

15. Определяем парциальное давление воздуха в конденсаторе. Согласно табл. П.7.1 и П.9.1 соответственно приложений 7 и 9, или применив диаграмму Рамзина, приложение 8, при температуре воздуха 22,11 ºС парциальное давление водяного пара в воздухе Рпарц = 2642,5 Па, тогда парциальное давление воздуха в конденсаторе:

 

Рвозд = Рконд – Рпарц = 12000 – 2642,5 = 9357,5 Па.

 

16. Определяем объем воздуха, откачиваемого насосом:




Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-08-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: