28. Сборник для барометрической воды

Принимаем сборник со следующими техническими характеристиками

Объем, м3 1,25

Масса, кг 227

Габаритные размеры, мм 2245 х 1180 х 1100

29.Насос водокольцевой

Принимаем водокольцевой насос, который обладает положительными качествами поршневых и центробежных насосов, отличается компактностью, простотой конструкции и имеет следующие технические характеристики:

Тип ВВН – 3

Производительность, м³/мин 3,2

Мощность электродвигателя, кВт 5,56

Количество, шт 2

30. Ловушка

Принимаем согласно позиции 15.

31. Насос плунжерный

Производительность насоса рассчитываем, исходя из производительности вакуум – осахаривателя.

G=4,75*60/30=9,5 м³/ч

Принимаем насос согласно позиции 22.

32. Теплообменник типа “труба в трубе”

Осахаренная масса охлаждается в теплообменнике типа «труба в трубе». По внутренней трубе движется масса по кольцевому сечению, между внутренней и наружной трубами движется вода. Движение массы и воды противоточные. Задачей расчета является определение охлаждающей воды и поверхности охлаждения. Количество тепла, отводимого от охлаждаемой массы, Вт:

Q = Gм × cм× (t1 - t2 ) ,

где Gм – количество массы, кг/ч;

сМ – удельная теплоемкость массы, кДж/кг×град;

t1 и t2 – начальная и конечная температура массы, ºС.

Q=10807,6*3,63*(58-30)=1098к Вт

Расход охлаждающей воды

W =Q/( t’2 –t’1 )*c’,

где t’2 - температура воды, уходящей из теплообменника, ºС; принимается температура на 10-15ºС ниже температуры массы, поступающей на охлаждение;

t’1 - температура воды, поступающей на охлаждение, ºС; принимается температура на 5 ºС ниже температуры, с которой масса уходит из теплообменника, температура массы после охлаждения равна температуре “складки”; с’ - удельная теплоемкость воды; с’= 4,1868 кДж/кг×град;

W=201,15/4,16868(48-25)=2,08 кг/с.

Поверхность охлаждения теплообменника, м2:

F = Q/ к ×Δt,

где Q – тепловая нагрузка на теплообменник, Вт;

к – коэффициент теплопередачи, Вт/м2×град;

Δt - средняя разность температур при противоточном движении массы и охлаждающей воды, ºС:

Δt = (Δt н- Δt к)/2.3 lg,

Δt=(28-23)/2,3lg28/23=5/0.196=2,5 ºС.

Коэффициент теплопередачи от массы к воде, Вт/м²×град:

к =,

где α1– коэффициент теплоотдачи от массы к стенке внутренней трубы, Вт/м2×град;

α2 – коэффициент теплоотдачи от стенки внутренней трубы к охлаждающей воде, Вт/м2×град;

λ - коэффициент теплопроводности материала труб теплообменника для стали 58, Вт/м2×град;

δ - толщина стенки трубы, м d = 0,004м.

Критерий Рейнольдса для массы, протекающей по внутренней трубе:

Re =w × d /ν ,

где d – внутренний диаметр трубы, по которой течет масса, м;

w - скорость течения массы по трубе, м/с;

ν - коэффициент кинематической вязкости массы, м×с/м2.

Re =0,081*0,18/0,7*=2082806

W=4*Vм/3600*1024*2π*d²=4*6931,2/3600*1024*2*3,14*0,081²=0,18 м/с

Критерий Нуссельта определяется следующим образом:

Nu=*=0,008*=61,64*0,05=3,16,

Где Pr=μ*l/λ=0,7*/2,4=0,001 Вт/м*К,

Λ=0,3*=0,3=2,4 Вт/м*К,

Μ=1/(0,19/м1+0,81/м2)=1/(0,19/342+0,81/18)=1/0,0456=2,19

μ=υ*ρ=0,7**1024=0,0007 Па*с,

где – см – теплоемкость массы, равная 3,64 кДж/кг*К;

ρ – плотность, кг/м³,

М – средняя молекулярная масса жидкости,

М1 м2 – молекулярные массы мальтозы и воды.

=0,62*1,36*7724,1*0,063=410,94,

Re=w*dэ*ρ/μ=0,18*0,275*1024/0,0007=72411,4

dэ==(0,18²-0,089²)/0,089=0,275м ,

где dн – наружный диаметр внутренней трубы,м;

D – внутренний диаметр наружной трубы, м;

dэ-эквивалентный диаметр кольцевого сечения трубы теплообменника, м. тогда К=Вт/м²*град

Техническая характеристика теплообменника (при одноступенчатом вакуум-охлаждении)

Тип “Труба в трубе” Т-203011

Поверхность, м² 72

Диаметр труб, мм 89 х 4;188 х 4

Количество, шт 1