2.9 Расчет производительности вакуум-насоса

Производительность вакуум-насоса G_возд определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:

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. Тогда

Объемная производительность вакуум-насоса равна:

V_возд =R(273+t_возд )G_возд /(М_возд Р_возд )

где R—универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль.К); M_возд—молекулярная масса воздуха, кг/кмоль; t_возд — температура воздуха, °С; Р_возд — парциальное давле­ние сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Температуру воздуха рассчитывают по уравнению

t_возд=t_н+4+0.1(t_к-t_н)=20+4+0.1(56,7-12)=28,5C

Давление воздуха равно Р_возд=Р_б.к.-Р_п

где Р_п — давление сухого насыщенного пара (Па) при t_возд=12 °С. Подставив, получим:

Тогда

Зная объемную производительность V_возд и остаточное давление Р_б.к., по ката­логу, подбираем вакуум-насос типа ВВН-12 мощностью на валу N=20 кВт

2.10 Расчет центробежного насоса.

1. Массовый расход

М = 30000/3600 = 8,34 кг/с

2. Объемный расход

V =M/ = 8.34/1094 =0.00762 м³

3. Скорость раствора

 = V/f =0.00762/(0.7850.081) = 0.12 м/с

4. Критерий Рейнольдца

l = 0.2 мм

d/l = 90/0.2 = 450 и Re = 8575,5 находим  = 0,025

Вид сопративления	
Вход жидкости из емкости в трубопровод	0,5
Отвод (при = 90 и R0/d = 160/812 =AB = 1*0.15= 0.15	20.15=0.3
Выход из трубы	1,0
Вентиль прямоточный	40,79=3,16
	=4,96

Общее гидравлическое сопративление трубопровода

Мощность насоса

Выбираем насос Х2 – 25 с мощностью 1,1 кВт тип электродвигателя АОЛ – 12 – 2

2.11 Теплоизоляция аппарата.

_из находим из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду.

_в – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции материала в окружающую среду, Вт/м²К

t_ст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды(воздуха) в материала 35 – 45 С.

t_ст1 – температура изоляции со стороны аппарата, t_ст1 = t_{греющего пара}

t_в – температура окружающей среды

_из – коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/мК

В качестве изоляционного материала выберем совелит (85% магнезии + 15% асбест) _из = 0,09 Вт/мК

2.12 Расчет теплообменника

1. Определение тепловой нагрузки:

2. Определение конечной температуры конденсата греющего пара : она будет примерно равна температур греющего пара на входе и составит 178,9С

3. Определение среднелогарифмической разности температур:

t_ср.лог= [(160,91—20)—(179—178,9)]/ln (140,91/0,1) =17,9 С.

4. Ориентировочный выбор теплообменника. Решение вопроса о том, какой теплоноситель направить в трубное пространство, обусловлено его температурой, давлением, коррозионной активностью, способностью загрязнять Поверхности теплообмена, расходом и др.

Примем ориентировочное значение Re_ор=15000, что соответствует развитому турбулент­ному режиму течения в трубах. Очевидно, такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб, приходящееся на один ход, равно:

для труб диаметром d_н=202 мм

Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, соответствующее турбулентному течению : K_ор=800 Вт/(м²К). При этом ориентировочное зна­чение поверхности теплообмена составит

Выбираем аппарат с диаметром 1000 мм

диаметр труб 202

число труб 1173 шт

длина труб 4,0 м

площадь теплообмена 295 м²