Высота барометрической трубы
В соответствии с нормалями,
внутренний диаметр барометрической
трубы
равен 300 мм. Скорость воды в барометрической
трубе
.
Высота барометрической трубы
,
(8)
где В – вакуум в барометрическом
конденсаторе, Па;
– сумма коэффициентов местных
сопротивлений; λ – 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 λ зависит от режима течения жидкости. Определим режим течения воды в барометрической трубе:
.
Для гладких труб
.
2.4. Расчет производительности вакуум-насоса
Производительность
вакуум-насоса
определяется количеством
газа (воздуха), который необходимо
удалять из барометрического конденсатора:
,
(9)
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.
Объемная производительность вакуум-насоса равна
,
(10)
где R
– универсальная
газовая постоянная, Дж/(кмоль·К);
– молекулярная мacca
воздуха, кг/кмоль;
– температура воздуха, °С;
– парциальное давление сухого воздуха
в барометрическом конденсаторе, Па.
Температуру воздуха рассчитывают по уравнению
.
Давление воздуха равно
,
где
– давление сухого насыщенного пара
(Па) при
.
Зная объемную производительность
и остаточное давление
,
по каталогу подбираем вакуум-насос типа
ВВН (см. приложение 4).
2.5. Расчет предварительного теплообменника
Расчет теплообменника сводится к определению поверхности теплопередачи в результате совместного решения следующих уравнений:
;
.
Коэффициент теплопередачи принимается
равным
Вт/м2·К.
Средняя разность температур определяется как среднелогарифмическая разность температур
.
и
определяется по температурному графику
t,
ºС
tг1
(№ Ргп)
tн
tкип
l,
м
– начальная температура раствора,
поступающего в теплообменник;
– температура кипения раствора в 1-ом
корпусе выпарной установки.
Список литературы
1. Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с.
2. С.М. Гребенюк, Н.С. Михеева, Ю.П. Грачев и др. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1987. – 304 с.
Приложение 1
Свойства насыщенного водяного пара (водяной пар в состоянии насыщения)
t, °C
|
р·10-3, Па |
r, кДж/кг |
i, кДж/кг |
i' кДж/кг |
ρ, кг/м3 |
|
|
Продолжение приложения 1
t, °C
|
р·10-3, Па |
r, кДж/кг |
i, кДж/кг |
i' кДж/кг |
ρ, кг/м3 |
Продолжение приложения 1
t, °C
|
р·10-3, Па |
r, кДж/кг |
i, кДж/кг |
i' кДж/кг |
ρ, кг/м3 |
Продолжение приложения 1
t, °C
|
р·10-3, Па |
r, кДж/кг |
i, кДж/кг |
i' кДж/кг |
ρ, кг/м3 |
Приложение 2