- •Введение
- •Описаниетехнологическойсхемывыпарнойустановки
- •Индексы:
- •Исходныеданные:
- •Физико-химические свойства раствора, водяного пара и егоконденсата
- •Конструкционныйматериалаппаратов
- •Поверхностьтеплообменагреющихаппаратов
- •Расчётколичествавыпариваемогорастворителя
- •Температуракипенияраствораитемпературныедепрессии
- •Стандартныетемпературныедепрессии
- •Определение температуры кипения раствора итемпературнойдепрессииво iIкорпусепоправилуБабо
- •Суммарнаяполезнаяразностьтемператур
- •Температуры кипения растворов и температурывторичныхпароввкорпусахвыпарнойустановки
- •ТепловыебалансыВу
- •Поверхностьтеплообмена
- •Предварительныерасчёты
- •Уравнениетеплопередачииегорешение
- •Расчетповерхноститеплообмена
- •УточнениеW1и w2
- •1 1 �𝑄𝑄ок−𝑄𝑄пред�
- •2 2 �𝑄𝑄ок−𝑄𝑄пред�
- •Расходгреющегопара
- •Выборстандартноговыпарногоаппарата
- •Тепловаяизоляцияаппарата
- •Диаметры штуцеров и трубопроводов для материальныхпотоков
- •Механическийрасчётвыпарногоаппарата
- •Высотаидиаметрсепаратора
- •Расчёт толщины цилиндрической обечайки корпусааппарата
- •Расчёттолщиныэллиптическойкрышкиаппарата
- •Расчёттолщиныстенкиконическогоднищааппарата
- •Расчётповерхноститеплообмена
- •Блоксозданияиподдержаниявакуума
- •Выбортипаконденсатора
- •Режимныепараметрыработыконденсаторасмешения
- •Конструктивныеразмерыконденсатора
- •Расчёт и подбор вспомогательного оборудования выпарнойустановки
- •Вакуум-насос
- •Перекачивающиенасосы
- •Конденсатоотводчики
- •Ёмкости
- •Ёмкостьдляисходногораствора
- •Ёмкостьдляупаренногораствора
- •Списоклитературы
Перекачивающиенасосы
Ввыпарныхустановкахдляподачиисходногорастворавпервыйкорпусиперекачиванияупаренногораствораобычноиспользуетсяцентробежныенасосы.
ПринимаемгеометрическуювысотуподъёмараствораHг=15м,длинутрубопроводаL=12 м.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений:Входвтрубу:𝜀𝜀вх=0,5
Выходизтрубы:𝜀𝜀вых=1,0
Отводыкруглогосечения:𝜀𝜀к=0,21∗4=0,84
Вентильпрямоточный𝜀𝜀пр=0,48∗5=2,4
�𝜀𝜀=0,5 + 1 + 0,84 +2,4=4,74
Принимаемскоростьтечениярастворавтрубе𝑤
=1м,𝜌
=1063кгр-раKNO3
при𝑎0=10%и20°C
4𝑆
ж с 0 м3
0 � 3600
4 ∗11000
𝑑= � = =0,0605м=61мм
𝜋∗𝜌0∗ 𝑤ж 𝜋∗ 1063∗1
Из[8,стр.17]выбираемстальнуютрубунаружнымдиаметром𝑑н=70 мм,толщинойстенки3,0мм,материалом«Н»-нержавеющаясталь,внутреннийдиаметр трубы𝑑вн=70 − 2 ∗ 3=63мм.
Фактическаяскоростьрастворавтрубе:
4𝑆
4∗11000 м
𝑤= 0 = 3600 =0,92
𝜌0𝜋𝑑вн2
1063∗𝜋∗0,0632 с
𝑅𝑒=𝑤𝑑вн=0,92∗0,063
=63629
𝜈𝜈 0,913∗10−6
Абсолютнаяшероховатостьтрубы:∆=0,0002м.
Относительнаяшероховатостьтрубы:𝑒=∆
𝑑𝑑вн
=0,0002=0,0032.
0,063
Поформуле1.6[8,стр.14]рассчитываемкоэффициенттрения:
𝜆=0,11�𝑒+
Потерянныйнапор:
68
𝑅𝑒
0,25
�
=0,11∗�0,0032+
68
63629
0,25
�
=0,028
𝐿 𝑤2 12 0,922
𝑑
ℎп=�𝜆вн
+�𝜉𝜉� =�0,028∗ +4,74�∗ =0,44м
2𝑔 0,063 2∗ 9,81
Определяемнапор:
𝐻 =𝑝𝑝1− 𝑝𝑝2+ℎ
+𝐻
101384 −14820
= +0,44 +15,00=23,74м
𝜌0𝑔 п г 1063 ∗9,81
Производительностьнасоса:
𝑄𝑄0=
𝑆0
𝜌0
11000
=
3600∗1063
=2,87∗10−3 =10,35м
м3 3
с ч
Полезнаямощностьнасоса:
𝑁=𝜌0𝑔𝑄𝑄0𝐻=1063∗9,81∗2,87∗10−3∗23,74=711Вт
Выбираемдванасосасодинаковымихарактеристиками,одинизкоторыхявляетсярезервным[8, стр.38,приложение1.1.].
Марка |
Q,м3/с |
n,об/с |
η |
Электродвигатель |
||
Тип |
N,кВт |
η |
||||
Х20/31 |
5,5*10-3 |
48,3 |
0,55 |
ВАО-41-2 |
5,5 |
0,84 |
Конденсатоотводчики
Дляотводаконденсата,образующегосяприработетеплообменныхаппаратов,взависимостиотдавленияпара,применяютразличныевидыустройств.
𝑝гр=4,145бар=0,415МПа
При данном давлении устойчиво работает конденсатоотводчиктермодинамическиймуфтовый чугунный.
Расчётноеколичествоконденсатапослетеплообменника.
Расходгреющегопара:
𝑄𝑄 858
кг т
𝐺расч=
= =0,403
𝑟 2131
𝑄𝑄=858кВт
кДж
=1,45
с ч
𝑟=2131
кг
т
𝐺=1,2∗𝐺расч=1,2∗1,45=1,74ч
Конденсатоотводчики устанавливаются на некотором удалении оттеплообменногоаппарата,поэтомудавлениепередконденсатоотводчиком:
𝑝1=0,95∗ 𝑝гр=0,95 ∗0,415=0,394 МПа=3,94∗ 105Па
Давлениепарапослеконденсатоотводчика:
𝑝2=0,5∗ 𝑝1=0,5 ∗3,94 ∗105=1,97∗105Па
Условнаяпропускнаяспособность:
𝐺
𝐾𝑉𝑉у=
𝐴�∆𝑝
где∆𝑝–перепаддавлениянаконденсатоотводчике,кгс/см2,
G–расчётноеколичествоконденсата,т/ч.
∆𝑝=𝑝1
−𝑝2
=(3,94−1,97)∗105=1,97∗105Па=2,01кгс
см2
A=0,60[14,стр.6,рис.2]
1,74 т
𝐾𝑉𝑉у=0,60∗√2,01=2,05ч
По[14,стр.7,табл.1]выбираемтермодинамическийконденсатоотводчиквзависимостиотусловийпропускнойспособности.
Количествоконденсатоотводчиков:2.
Техническиеданныеконденсатоотводчика45ч12нж
ДиаметрусловногопроходаDу,мм |
Давление,МПа |
УсловнаяпропускнаяспособностьKVу,т/ч |
Масса,кг |
||
Условное Pу |
Пробное Pпр |
РабочееPрабприt=200°C |
|||
50 |
1,6 |
2,4 |
1,5 |
2,5 |
7,0 |
Размерыконденсатоотводчикатермодинамического45ч12нж
ДиаметрусловногопроходаDу,мм |
Размеры,мм |
||||||
L |
L1 |
Hmax |
H1 |
S |
S1 |
D0 |
|
50 |
200 |
24 |
103 |
60 |
75 |
41 |
115 |