М., РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМ-НАСОСА, ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА - Проектирование выпарной установки концентрированного водного раствора нитрата натрия производительностью 9 т/ч

Выбираем барометрический конденсатор диаметром, одноходовый, с высотой труб 5,97м.

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМ-НАСОСА

Производительность вакуум-насоса определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора:

,

Где - количество газа. Выделяющегося из 1 кг воды; 0,01- количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности, на 1 кг паров. Тогда

.

Объемная производительность вакуум-насоса равна:

,

Где - универсальная газовая постоянная R = 8,314 ; - молекулярная масса воздуха M = 29 кг/кмоль; - температура воздуха, ; - парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:

.

Давление воздуха равно:

,

Где - давление сухого насыщенного пара (Па) при.

По (/1/, табл. LVI, стр. 548) . Подставив, получим:

;

.

Зная объемную производительность и остаточное давление по (/3/, табл. 2.5, стр. 19) выбираем вакуум-насос типа ВВН1-3 мощностью на валу 4,95 кВт.

ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА

Таблица 3.6

Основные данные для расчета холодильника

Раствор хлорида аммония

Вода

, % масс.

10

84,7

35

10

30

Температурная схема процесса:

Характер изменения температур вдоль поверхности теплопередачи

Значение усредненной по всей теплообменной поверхности разности температур рассчитывается по формуле:

;

При этом

,

Где

;

;

;

;

.

Получаем

.

Средняя температура раствора:

,

Где

;

.

Расход раствора:

.

Количество теплоты, которое необходимо забрать у раствора:

,

Где - удельная теплоемкость раствора, рассчитанная по формуле 3.11 при и % масс.

По формуле 3.12 удельная температура воды при равна:

.

Тогда по формуле 3.11:

, получаем:

.

Расход воды:

,

Где - теплоемкость воды при средней температуре. По формуле 3.12 находим:

.

Тогда

.

Принимая по (/1/, табл. 4.8 стр. 172) ориентировочный коэффициент теплопередачи, рассчитываем ориентировочную поверхность теплопередачи:

.

Проходное сечение трубного пространства рассчитываем по формуле 3.24, где - внутренний диаметр труб; - динамический коэффициент вязкости начального раствора при средней температуре ; Re - критерий Рейнольдса.

По формуле 3.21 при для воды получаем:

,

А по формуле 3.20:

, для раствора находим:

,

Для обеспечения интенсивного теплообмена подбираем аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Раствор направляется в трубное пространство, греющий пар - в межтрубное.

Максимальное проходное сечение по трубам считаем при критерии Рейнольдса :

,

Минимальное - при :

.

Проходное сечение межтрубного пространства рассчитываем по формуле:

,

Где - наружный диаметр труб; - динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре ; Re - критерий Рейнольдса.

По формуле 3.21 получаем:

Максимальное проходное сечение межтрубного пространства считаем при критерии Рейнольдса :

.

Минимальное проходное сечение межтрубного пространства считаем при критерии Рейнольдса :

.

Полученное оценочное значение поверхности теплопередачи с учетом и позволяет сделать вывод о том, что в качестве холодильника может быть использован кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с внутренним диаметром кожуха, числом труб, поверхностью теплообмена, длиной труб, проходным сечением трубного пространства, проходным сечением межтрубного пространства и числом рядов труб.

Похожие статьи




М., РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМ-НАСОСА, ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА - Проектирование выпарной установки концентрированного водного раствора нитрата натрия производительностью 9 т/ч

Предыдущая | Следующая