1.6 Определение количества рабочего (острого) пара

Д_раб.п= , (11)

где Д_раб.п – количество рабочего пара, кг/час;

i_гр – энтальпия греющего пара, кДж/кг;

С_к – теплоемкость конденсата, кДж/(кг·К);

t_конд – температура конденсата, ^оС;

U – коэффициент инжекции;

η – коэффициент полезного действия аппарата, принимаем равным 0,92.

Температура конденсата на 3-4 ^оС ниже температуры греющего пара

t_конд=72,05 - 3=69,05 ^оС

Теплоемкость конденсата находим из приложения В [6, с 17]. С_конд=4,324 кДж/(кг·К)

Д_раб.п= , кг/час

1.7 Определение удельного расхода острого пара

d= , (12)

где d – удельный расход острого пара, кг/кг.

d= =0,7 кг/кг

1.8 Определение коэффициента теплопередачи

К= , (13)

где К – коэффициент теплопередачи, ккал/м² ·ч · ^оС;

А_ср- среднее содержание сухих веществ, %.

К= =1041,6 ккал/м² ·ч · ^оС

К=1041,6*1,163=1211,3 Вт

1.9 Определение площади обмена калоризатора

F= , (14)

где F – площадь обмена калоризатора, м².

F= =146,2 м²

2 Конструктивный расчет калоризатора

2.1 Определение количества кипятильных труб

n = , (15)

где n – количество кипятильных труб;

f_тр – площадь кипятильной трубки, м².

f_тр = π ·d ·h, (16)

где d - диаметр кипятильной трубки, принимаем равным 35 мм;

h – высота кипятильной трубки, принимаем равным 2 м.

f_тр = 3,14 ·0,035 ·2 = 0,2198 м²

n = =665,1

2.2 Определение диаметра аппарата

Д = (n -1) · t+ 4d_н + d_ц.т, (17)

где Д – диаметр аппарата, м;

d_ц.т - диаметр циркуляционной трубы, принимается равным 15-20 см;

n- число труб по диагонали;

t - шаг разбивки труб, м.

t=(1,2-1,5) ·d_вн

t=1,3 ·0,035 =0,0455 м

Д =(29-1) · 0,0455+4· 0,035+0,16 = 1,574м

2.3 Размещение труб в трубной решетке

Трубы в трубной решетке размещаем по шестиугольнику.

n=3а² - 3а+1

3а² - 3а+1=665,1

3а² - 3а – 665,1=0

а= =

а=17 - труб на стороне наибольшего шестиугольника.

n=3а²+3а+1

3а²+3а+1=665,1

3а²+3а -665,1=0

а= =

а=14 - число шестиугольников.

На основании теплового и конструктивного расчета выполняется эскиз калоризатора.

3 Расчет конденсатора

3.1 Определение тепловой нагрузки конденсатора

Q= W_к ·r_вт.п , (18)

где Q – тепловая нагрузка конденсатора, кДж/час;

r_вт.п – скрытая теплота парообразования вторичного пара, кДж/кг;

W_к - количество вторичного пара, идущего на конденсацию, кг/час.

W_к= W - U ·Д_раб.п (19)

W_к= 4500-0,6*3933,8=2139,8 кг/час

Q=2139,8*2378,05=5088551,39Дж/час

3.2 Определение количества воды, необходимой для конденсации вторичного пара

К_в= , (20)

где К_в – количество воды, кг/час;

С_в- теплоемкость воды, принимаем равным 4,2 кДж/(кг ·К);

t _ух.в- температура уходящей воды, ^оС;

t_хол.в- температура холодной воды, ^оС.

t_ух.в= t_вт.п - 5 ^оС = 52,56 – 5 = 47,56 ^оС

К_в= =43980,5 кг/час