Коефіцієнт тертя залежить від режиму руху води в барометрической трубі. Визначимо режим течії води в барометрической трубі:
В
де - в'язкість води, Па в€™ с, обумовлена ​​по номограмі при температурі води t ср .
Для гладких труб при Re = 123250,
В
2.2 Розрахунок продуктивності вакуум - насоса
Продуктивність вакуум-насоса G пов визначається кількістю повітря, який необхідно видаляти з барометричного конденсатора:
, (2.4)
де 2,5 в€™ 10 -5 - кількість газу, що виділяється з 1 кг води; 0,01 - кількість газу, підсмоктується в конденсатор через ущільнення на 1 кг парів. Тоді
В В
Об'ємна продуктивність вакуум-насоса
, (2.5)
де R - універсальна газова постійна, Дж/(кмоль К);
M в - молекулярна маса повітря, кг/кмоль;
t в - температура повітря, Вє С;
Р в - парціальний тиск сухого повітря в барометричний конденсаторі, Па.
Температура повітря
Вє С
тиск повітря
В
, (2.6)
де Р п - тиск сухої насиченої пари при t в , Па. При температурі повітря 27,07 Вє С, Р п = 0,038 в€™ 9,8 в€™ 10 4 Па. br/>
.
Тоді
В
Знаючи об'ємну продуктивність повітря і залишковий тиск в конденсаторі Р бк , за каталогом підбираємо вакуум-насос типу ВВН - 3 потужність на валу.
Питома витрата енергії на тонну упарюємо води,,
.
2.3 Визначення поверхні теплопередачі підігрівача
Поверхня теплопередачі підігрівача (теплообмінника) F п , м 2 визначаємо за основним рівнянням теплопередачі:
, (2.7)
де - теплове навантаження підігрівача, Вт визначається з теплового балансу теплообмінника: К п - коефіцієнт теплопередачі , Вт/(м К), К п = 120 Г· 340;
- середня різниця температур між парою і розчином, Вє С;
- кількість початкового розчину, кг/с, і його теплоємність, Дж/(кг в€™ К);
- початкова температура вихідного розчину, Вє С; p> - температура розчину на виході з теплообмінника, Вє С, рівна температурі з якою розчин входить в перший корпус.
В
t 1н = 143,6 Вє С пар t 1к = 143,6 Вє С
t 2н = 20 Вє С розчин t 2к = 129,9 Вє С
В
Оскільки ставлення, то величину визначимо як среднелогаріфміческая:
В
Тоді поверхня теплообмінника
В
Площа поверхні теплопередачі теплообмінника приймається на 10-20% більше розрахункової величини:
В
На підставі знайденої поверхні за ГОСТ 15122 - 79 вибираємо кожухоторубчатий одноходовой теплообмінник з такими параметрами: площа поверхні теплопередачі F = 65 м 2 , число труб n = 283 довжина труб l = 3 м, діаметр труб 25 х 2 мм, діаметр кожуха D = 600 мм.
2.4 Розрахунок відцентрового насоса
Основними типами насосів, використовуваних в хімічній технології, є відцентрові, осьові і поршневі. Для проектованої випарної установки використовуємо відцентровий насос. При проектуванні зазвичай виникає завдання визначення необхідного напору Н і потужності N при заданій подачі (витраті) рідини Q , переміщуваної насосом. Далі по знайденому натиску і продуктивності насоса визначаємо його марку, а по величиною потужності на валу - тип електродвигуна до насоса.
Потужність на валу насоса, кВт,
, (2.8)
де Q - продуктивність насоса, м 3 /c;
Н - напір, що розвивається насосом, м;
- к.к.д. насоса, = 0,4 Г· 0,9;
- к.к.д. передачі (для відцентрового насоса = 1).
Напір насоса
, (2.9)
де Р 1 - тиск рідини для вихідного розчину (атмосферний), Па; Р 2 - тиск вторинної пари в першому корпусі, Па;
Н Г - геометрична висота підйому розчину, м,
Н Г = 8 Г· 15 м; h п - напір, що втрачається на подолання гідравлічних опорів (тертя і місцевих опорів) в трубопроводі і теплообміннику, м.
Втрати напору
В
, (2.10)
де і - втрати напору відповідно в трубопроводі і в теплообміннику, м. У зв'язку з громіздкістю розрахунку втрати напору в теплообміннику можна не розраховувати і приймати їх в межах, залежно від швидкості руху розчину в трубах теплообмінника, довжини, кількості труб і числа ходів теплообмінн...
