3. Расчёт и выбор вспомогательного оборудования

3.1 Расчёт изоляции

Толщенную тепловой изоляции δ находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:

α _в (t _ст2- t _в)= (λ_и /δ_и)(t _ст1 – t_ст2) (3.1)

где α _в =9,3+0,058 t _ст2 - коэффициент тепло отдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду,Вт/м² К;

t _ст2-температура изоляции со стороны окружающей среды, С°;

t _{ст1 -} температура изоляции со стороны аппарата t _{ст1 =} t _г1, С°;

t _в – температура окружающей среды,С°

λ_и -коэффициент теплопроводности изоляционного материала Вт/м К.

α _в = 9,3 + 0,058∙45 =11,91 Вт

в качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии = 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности λ_и =0,09 Вт/м К.

Тогда получим

δ_и =0,09(184,59-45)/11,91(45-20)=0,04 м

3.2 Расчёт барометрического конденсатора

Расход охлаждающей воды определяем по формуле:

(3.2)

где I_бк — энтальпия паров, поступающих в барометрический конденсатор, Дж/кг;

W_к— расход вторичных паров, поступающих из последнего корпуса, кг/с;

t_н — начальная температура воды, С;

t_к — конечная температура воды, С;

С_в — теплоёмкость воды, Дж/кгК.

Диаметр барометрического конденсатора рассчитываем по формуле:

, (3.3)

где ρ_п — плотность паров, кг/м³;

ν — скорость паров, принимаем ν = 25 м/с.

По нормалям подбираем барометрический конденсатор с сегментными полками внутренним диаметром D_бк =1000 мм, и внутренним диаметром барометрической трубы d_бт = 200 мм.

Скорость воды в барометрической трубе определяем из соотношения:

Высоту барометрической трубы определяем по уравнению:

, (3.4)

где В — вакуум в барометрическом конденсаторе ;

Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений;

λ — Коэффициент трения в барометрической трубе;

ν_в — скорость воды, м/с;

d_бт — диаметр барометрической трубы, м;

В = 0,8 · 9,81·10⁴ = 7,85·10⁴ Па;

Σξ = ξ_вх + ξ_вых = 0,5 + 1 = 1,5;

Для определения коэффициента трения находим критерий Рейнольдса:

При Re = 209050 коэффициент трения для шероховатых труб λ = 0,026

Библиографический список

1. Дытнерский, Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию [текст] / Ю. И. Дытнерский, – М.: Химия, 1983, 270 с.

2. Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессы и аппараты химической технологии [текст] / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков, – М.: Химия, 1970, 624 с.

3. Справочник химика, т III, М.: Химия, 1964, 1008 с.

4. Справочник химика, т V, М.: Химия, 1968, 976 с.

5. Воробьёва, Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств [текст] / Г. Я. Воробьёва, М.: Химия, 1975, 816 с.

6. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии [текст] / А. Г. Касаткин, М.: Химия, 1973, 750 с.

7. Викторов, М. М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчёты [текст] / М. М. Викторов, Л.: Химия, 1977, 360 с.

8. Каталог УКРНИИХИММАШа. Выпарные аппараты вертикальные трубчатые общего назначения. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1979, 38 с.

9. Лащинский, А. А. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры [текст] / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский, Л.: Машиностроение, 1970, 752 с.

10. Лащинский, А. А. Конструирование сварочных химических аппаратов [текст] / А. А. Лащинский, Л.: Машиностроение, 1981, 382 с.