4 Расчет барометрического конденсатора

4.1 Расход охлаждающей воды

В барометрический конденсатор с давлением поступает для конденсации вторичного пара из III ступени. Параметры конденсирующего пара (параметры насыщения) при этом составляют таблицы [5, 6]:

Принимаем недогрев охлаждающей воды (разность между температурами конденсации пара и уходящей воды) . Тогда температура уходящей охлаждающей воды:

Кратность охлаждения (удельный расход охлаждающей воды) составит:

(4.1)

Расход охлаждающей воды:

2. Диаметр конденсатора

Расчетную производительность конденсатора обычно принимают в 1,5 раза больше действительной. Тогда внутренний диаметр корпуса конденсатора:

(4.2)

где ω – скорость пара в конденсаторе, м/с.

Принимаем ω= 20 м/с. Тогда:

По нормалям (приложение В) выбираем ближайший конденсатор с основные размеры которого приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Основные размеры барометрического конденсатора

№ п/п	Параметры	Размер
1	Толщина стенки аппарата	6
2	Ширина полки	650
3	Расстояние между осями конденсатора и ловушкой К1	1100
4	Высота установки Н	5680
5	Ширина установки Т	2600
6	Диаметр ловушка	500
7	Высота ловушки	1900
8	Расстояние между полками	250; 320; 400; 475; 550
9	Условные проходы штуцеров: - для входа пара А - входа воды Б - барометрической трубы Г	400 200 200

2. Барометрическая труба

Диаметр барометрической трубы рассчитывается на пропуск смеси воды и конденсата :

(4.3)

где – плотность воды, кг/м³;

– скорость течения воды в барометрической трубе, м/с.

Принимаем ρ_в=1000 кг/м³ и = 1 м/с, тогда

По каталогу [9] выбираем ближайшую трубу диаметром 152х3,5 мм.

Высоту барометрической трубы определяем из условий создаваемого вакуума в конденсаторе и потерь напора при движении воды:

(4.4)

где – высота столба воды в барометрической трубе, м;

_тр – действительная скорость течения воды в барометрической трубе, м/с;

– гидравлический коэффициент трения;

2,5 – суммарный коэффициент местных сопротивлений;

0,5 – поправка, учитывающая возможность колебаний вакуума или уровня воды в водоприемнике, м.

Определяем действительную скорость воды:

Число Рейнольдса при коэффициенте кинематической вязкости воды с температурой ,

Течение происходит в зоне шероховатого трения и для определения коэффициента гидравлического трения воспользуемся формулой Б.А. Шифринсона:

где – эквивалентная шероховатость.

Принимаем для труб, бывших в употреблении, Тогда:

Расчётная высота барометрической трубы составит:

принимаем высоту трубы

2. Расчет количества отсасываемого воздуха

Определяем температуру отсасываемого влажного воздуха (2.5):

Парциальное давление водяного пара при температуре определяем по таблицам [5, 6]:

Парциальное давление воздуха:

Количество воздуха, отсасываемого из барометрического конденсатора, определяем по эмпирической формуле:

где – предполагаемое количество воздуха, которое вносит в конденсатор каждый 1 кг охлаждаемой воды, кг/кг;

0,01 – предполагаемое количество подсосов воздуха на каждый 1 кг

Конденсата (по данным эксплуатации), кг/кг.

Объём воздуха, отсасываемого при температурных условиях барометрического конденсатора:

где – газовая постоянная воздуха, Дж/(кг·К).

Для удаления паровоздушной смеси из барометрического конденсатора принимаем к установке водокольцевой вакуум-насос РМК-2 [4].