3.4.2. Диаметр барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:

(38)

где  - плотность паров, кг/м³;

 - скорость паров, м/с.

Скорость паров в барометрической трубе

=4*(G_н20+w)/d²

=4*(24.27+2.78)/988*3.14*0.3²=0.39 м/с

При остаточном давление в конденсаторе порядка 10⁴ Па скорость паров =15-25 м/с

Плотность паров  при температуре t₀ / 2, табл. LVI /

=0.2929 кг/м³

м

3.4.3. Выбор барометрического конденсатора.

Выбираем конденсатор с диаметром, равным расчётному, или ближайшему большему / 3, приложение 4.6 /.

Барометрический конденсатор: внутренний диаметр d_б.к.=2000 мм

Условный проход штуцера для барометрической трубы d_б.т=400 мм

3.4.4. Высота барометрической трубы

Скорость воды в барометрической трубе равна:

(39)

Плотность воды _в при температуре t_к (Приложение 1, п.1):

_в=988 кг/м³

Высота барометрической трубы / 3, формула 1 /:

(40)

где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений;

 _тр - коэффициент трения в барометрической трубе;

0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м.

Вакуум в барометрическом конденсаторе В, Па;

В=Р_атм-Р_бк=9,8*10⁴-56612=41388 Па (41)

Сумма коэффициентов местных сопротивлений :

(42)

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

Коэффициент трения _тр зависит от режима течения жидкости, определим режим течения воды в барометрической трубе:

(43)

Коэффициент динамической вязкости воды _в при t_k (Приложение 1, п.2)

_в=0,542 мПас

При таком значении Re, коэффициент трения _тр равен / 2, рис 1.5 /.

=0,014

По формуле (40):

Окончательно имеем:

3.5. Расчет производительности вакуум-насоса.

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

G_возд = 0,000025(W+ G_в) + 0,01W (44)

где 0,000025 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды;

0,01 количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности на 1 кг паров.

G_возд = 0,000025(2.78+ 27.27) + 0,015=0,05067 кг/с

Объемная производительность вакуум-насоса равна:

(45)

где R – универсальная газовая постоянная, Дж/кмольК;

М_возд - молекулярная масса воздуха, кг/моль;

Т_возд – температура воздуха, К;

Р_возд – парциальное давление сухого насыщенного пара (Па) в барометрическом конденсаторе при t_возд.

Температуру воздуха рассчитывают по формуле / 3, с. 179 /:

t_возд = t_н + 4 +0,1(t_к – t_н) (46)

t_возд= 20 + 4 + 0,1(81,5 – 20) = 30,15 С

Давление воздуха Р_возд. равно:

Р_возд=Р₀ - Р_п (47)

где Р_п – давление сухого насыщенного пара при температуре t_возд / 2, табл LVI /

Р_п=0.0433 ат=0.04339.8110⁴ =4330 Па

Р_возд=56612-4330=52282 Па

Объемная производительность вакуум-насоса равна:

м³/с = 5 м³/мин

Зная объемную производительность V_возд и остаточное давление Р₀ по таблице / 3, приложение 4.7 / выбираем вакуум-насос:

Таблица 4 характеристика вакуум-насоса типа ВВН

.

Типоразмер	Остаточное давление, КПа	Производи-тельность, м3/мин	Мощность на валу, КВт
ВВН-6	38	6	12,5