Глава 2. Выбор вспомогательного оборудования. Выбор насосов.

Для перекачивания жидкости из емкости исходного раствора в подогреватель (теплообменник) используем два центробежных насоса типа Х 8/42/.

Для отвода концентрированного раствора из соответствующей емкости воспользуемся одним насосом типа Х 25/18/.

Выбор емкостей.

Для обеспечения бесперебойной подачи исходного раствора в подогреватель и, соответственно, нормальной работы установки в течение двух часов выбираем емкость, пригодную для эксплуата-ции при давлении более 0.07 МПа, рабочим объемом не более 20.9 куб.м. Тип указанной емкости ГЭЭ1-1-25-0.6.

Для упаренного (концентрированного) раствора необходимы емкости, способные выдерживать вакуум, поэтому выбираем две емкости, работающие при давлении не более 0.07 МПа того же объема, что и для исходного раствора- ГКК1-1-25-0.07.

Глава 3. Расчет барометрического конденсатора Расход охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды определяем из теплового баланса конденсатора:

,

где – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе,Дж/кг; -начальная температура охлаждающей воды, ; -конечная температура смеси воды и конденсата, .

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

Тогда

Диаметр конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора определяем из уравнения расхода:

где –плотность паров, ; v-скорость паров,м/с.

При остаточном давлении в конденсаторе порядка Па скорость паров v=15-25 м/с. Тогда

По приложению 4.6 [4] подбираем конденсатор диаметром, равным расчетному или ближайшему большему. Определяем его основные размеры. Выбираем барометрический конденсатор диаметром =800 мм.

Высота барометрической трубы

В соответствии с приложением 4.6 [4] , внутренний диаметр барометрической трубы равен 200 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, м.

где - 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 Re=165911 коэффициент трения [2*].

Подставив в выражение для указанные значения, получим:

Отсюда находим =8.41 м.

Расчет производительности вакуум-насоса

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

где -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:

где R- универсальная газовая постоянная, ; - молекулярная масса воздуха, кг/кмоль; -температура воздуха, ; -парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Температуру воздуха рассчитываем по уравнению

Давление воздуха равно:

где -давление сухого насыщенного пара (Па) при Подставив, получим:

Тогда

Зная объемную производительность и остаточное давление , по каталогу подбираем вакуум-насос типа ВВН-3 мощностью на валу 6.5 кВт (см. приложение 4.7 [4]).