2.7 Подпрограмма 7

1. Распределение полезной разности температур по корпусам

Суммарная полезная разность температур

2. Поверхность теплообмена выпарного аппарата

3. Число греющих трубок

Таблица 7

№	Наименование	Обозначение	Корпус
			I	II	III
1	Полезная разность температур, С	tП	12.77	13.69	29.99
2	Суммарная полезная разность температур С	tП	56.45
3	Тепловая нагрузка аппарата, Вт	Q	2030750	1987250		2210080
4	Коэффициент теплопередачи, Вт/м2С	K	1518.4	1386.3		703.7
5	Поверхность теплообмена, м2	F	104.7	104.71		104.72
6	Число греющих трубок, шт	n	440

По результатам компьютерной проверки выбираем стандартный выпарной аппарат типоразмер 122 – 2856 – 04 с поверхностью теплообмена 250 м²

2.8 Расчет барометрического конденсатора

Для создания вакуума в выпарных установках применяют конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подается в конденсатор при температуре окружающей среды (12°С). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по баро­метрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума в системе из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачивают неконденсирующиеся газы.

Необходимо рассчитать расход охлаждающей воды, основные размеры (диаметр и высоту) барометрического конденсатора и барометрической трубы, производитель­ность вакуум-насоса.

2.8.1 Расход охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды G_в определяют из теплового баланса конденсатора:

где I_б.к.—энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг; t_н— начальная температура охлаждающей воды, °С; t_к — конечная температура смеси воды и конден­сата, °С.

Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3—5 град. Поэтому конечную температуру воды t_к на выходе из конденсатора примем на 3 град ниже температуры конденсации паров:

I_б.к.=2608,3 Дж/кг W₃ = 8979.8 кг/ч = 2,49 кг/ч

t_к=t_б.к.-3,0=53,6-3,0=50,6 °С.

2.8.2 Диаметр конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора d_бк определяют из уравнения расхода:

где —плотность паров, кг/м³; V—скорость паров, м/с (При остаточном давлении в конденсаторе порядка 10⁴ Па скорость паров V=15-25 м/с, принимаем V=20м/с).

По нормалям НИИХИММАШа подбираем конденсатор диаметром, равным

расчетному или ближайшему большему. Выбираем барометрический конденсатор диаметром d_б.к.=1600 мм.

2.8.3. Высота барометрической трубы

В соответствии с нормалями , внутренний диаметр барометрической трубы d_б.к. равен 250 мм.

Скорость воды в барометрической трубе

Высота барометрической трубы

где В—вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;—сумма коэффициентов местных сопротивлений; — коэффициент трения в барометрической трубе; 0,5 — запас высоты на возможное изменение барометрического давления

- сумма коэффициентов местных сопротивлений

= _вых+_вх=0,5+1,0=1,5

где _вых, _вх — коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из нее.

Коэффициент трения  зависит от режима течения жидкости. Определим режим течения воды в барометрической трубе:

Для гладких труб при Rе=320833,3 коэффициент трения=0,017 Подставив значения, получим:

Отсюда находим H_б.т.=8,575 м. 8,6 м