Реферат

Расчетная работа № 3.1

Расчет выпарного аппарата В-11

Руководитель:

_______________Шайхутдинова М. Н.

(подпись)

___________________

(оценка, дата)

Разработал:

Студент группы 63-4

______________Козулина Ю.О.

(подпись)

___________________

(дата)

Красноярск, 2006

Задание 3.1 вариант 11

Рассчитать выпарной аппарат с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой для выпаривания раствора MgSO₄, начальной концентрации Х_Н=5 %, конечной концентрации Х_К=20 %. Производительностью G=1,9 кг/с. Вакуум в аппарате В=0,3 ат.

Реферат

В данной работе приводится расчет выпарного аппарата с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой для выпаривания раствора MgSO₄. Текстовый материал приводится на 23 страницах, использовано 5 литературных источников и 2 листа графической части формата А4.

Содержание

Введение- 5

1 Технологический расчет выпарного аппарата- 6

1.1 Материальный баланс- 6

1.2 Тепловой баланс- 7

1.3 Определение коэффициента теплопередачи- 7

1.4 Характеристики выпарного аппарата- 11

2 Технологический расчет теплообменника- 12

2.1 Температурная схема- 12

2.2 Предварительный выбор конструкции теплообменника- 12

2.3 Определение коэффициента теплоотдачи для раствора MgSO₄ 13

2.4 Определение коэффициента теплоотдачи α_конд для конденсирующегося пара 13

2.5 Определение термического сопротивления стальной стенки и загрязнений 14

2.6 Определение удельной тепловой нагрузки- 14

2.7. Определение поверхности теплообмена- 14

2.8 Характеристики теплообменника- 15

3 Расчет барометрического конденсатора смешения- 15

3.1 Расчет расхода охлаждающей воды- 15

3.2 Расчет диаметра конденсатора- 16

3.3 Расчет барометрической трубы- 17

4 Расчет вакуум насоса- 18

5 Расчет центробежного насоса- 18

5.1 Определение диаметра трубопровода- 19

5.2 Определение гидравлического сопротивления трубопровода- 19

5.3 Определение гидравлического сопротивления теплообменников- 20

5.4 Определение напора и выбор насоса- 20

Заключение- 22

Библиографический список- 23

Приложение- 24

Введение

Выпаривание – процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем удаления жидкого летучего растворителя.

Сущность выпаривания заключается в переводе растворителя в парообразное состояние и отводе полученного пара.

В данном случае используется однокорпусная выпарная установка, которую применяют для выпарки небольших количеств раствора.

Исходные данные

Х_н=5 %; Х_к=20 %; В=0,3 ат; G=1,9 кг/с.

1 Технологический расчет выпарного аппарата

1.1 Материальный баланс

Из уравнения материального баланса определяем расход воды по формуле

кг/с,

где Х_нач, Х_кон – массовые доли растворенного вещества в начальном и конечном растворе;

G_н – массовый расход исходного раствора, кг/с.

Давление в аппарате

ат.

Определяем температуру вторичного пара t₀ при давлении Р₀=0,7 ат, принимаем t₀=89,3 °С (таблица LVII [1]).

Определяем температурные потери от депрессии по формуле

,

где Δ_атм – температурная депрессия при атмосферном давлении, °С;

f – поправка Тищенко.

°С,

где t_р-ра – температура раствора при Х_к=20 % (таблица XXXVI [1]), t_р-ра=102 °С;

t_р-ля – температура кипения воды при атмосферном давлении (таблица LVII [1]), t_р-ля=99,1 °С.

Поправка Тищенко определяется по формуле

,

где Т₀ – температура вторичного пара, Т₀=(273+t₀)=273+89,3=362,3 К;

r₀ – удельная теплота парообразования для вторичного пара (таблица LVII [1]), r₀=2286 кДж/кг.

Тогда температурные потери от депрессии

°С.

Определяем температуру кипения раствора

°С.

В аппарате с циркуляцией раствора, обеспечивающем его достаточное полное перемешивание, принимаем полезную разность температур Δt_пол=28,35 °С.

Определяем температуру греющего пара

°С.

1.2 Тепловой баланс

Составляем тепловой баланс:

1) определяем количество теплоты, передаваемой от греющего пара к кипящему раствору по формуле

,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий 5 % потерь в окружающую среду;

Q_вып – производительность по выпаренной воде.

Вт,

где I’ – удельная энтальпия вторичного пара при t₀ и Р₀ (таблица LVI [1]), I’=2657 кДж/кг;

с_в – средняя удельная теплоемкость воды (таблица XXXIХ [1]), с_в=4190 Дж/(кг·К).

Вт.

2) определяем расход греющего пара

кг/с,

где r_г.п.=2207 кДж/кг – удельная теплота конденсации греющего пара при t_г.п.=120,35 °С (таблица LVI [1]);

х=0,95 – степень сухости греющего пара.

1.3 Определение коэффициента теплопередачи

Материалом конструкции выбираем нержавеющую сталь, коэффициент теплопроводности стали λ=17,5 Вт/(м·К) (таблица XXVIII [1]).

Коэффициент теплопередачи в корпусе рассчитывается по формуле

,

где α₁ – коэффициент теплоотдачи от греющего пара к стенке t_ст1;

– сумма термического сопротивления стенки и загрязнений;

α₂ – коэффициент теплоотдачи от стенки t_ст2 к кипящему раствору.

Принимаем, что суммарное термическое сопротивление равно термическому сопротивлению стенки δ_ст/λ_ст и накипи δ_н/λ_н. Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем.

(м²·К)/Вт.

Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара к стенке α₁ равен

,

где r₁ – удельная теплота конденсации греющего пара(таблица LVII [1]), r₁=2207 кДж/кг;

ρ_ж – плотность конденсата, ρ_ж=943 кг/м³;

λ_ж – теплопроводность конденсата, λ_ж=0,686 Вт/(м·К);

μ_ж – коэффициент динамической вязкости конденсата, (таблица XXXIХ [1]), μ_ж=231·10^-6 Па·с;

Δt₁ – разность температур конденсации пара и стенки, Δt₁=2 °С;

Н – высота кипятильных труб, зависящая от F_ор;

F_ор – ориентировочная поверхность теплопередачи выпарного аппарата, которая определяется по формуле

м²,

где q=50000 Вт/м – удельная тепловая нагрузка для аппарата с естественной циркуляцией.

По ГОСТ 11987 – 81 для выпарного аппарата с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой выбираем: F=100 м², d_н=38∙2 мм – диаметр трубы, Н=4 м – высота трубы.

На основании всех определенных значений рассчитываем коэффициент теплоотдачи α₁ по формуле

Вт/(м²·К).

Определяем физические, теплофизические свойства растворов. Плотность раствора MgSO₄ при конечной концентрации 20 % принимаем ρ=1219,8 кг/м³. На основании правила линейности константа уравнения равна

,

где t_μ1, t_μ2 – температуры жидкости при вязкости раствора μ₁ и μ₂;

θ_μ1, θ_μ2 – температуры эталонного вещества при вязкости раствора μ₁ и μ₂.

Для раствора MgSO₄:

– при t₁=20 °С μ₁=4,1 мПа·с (таблица VIII [1]);

– при t₂=30 °С μ₂=3,1 мПа·с.

В качестве эталонного вещества используем глицерин:

– при μ₁=4,1 мПа·с θ_μ1=43 °С (рисунок V [1]);

– при μ₁=3,1 мПа·с θ_μ2=55 °С.

Определяем константу уравнения К

.

Константу К можно записать следующим образом

,

где t_μ1=20 °С, t_μ3= t_к.р.=92 °С;

θ_μ1=43 °С, θ_μ3 – температура глицерина, при которой вязкость равна μ₃:

°С,

Для глицерина μ₃=0,33 мПа·с, при θ_μ3=129,7 °С (рисунок V [1]);

Таким образом, динамический коэффициент вязкости MgSO₄ при t_к.р.=92 °С равен μ=0,33 мПа·с.

Определяем удельную теплоемкость 20 % раствора MgSO₄ при t_к.р.=92 °С по формуле

,

где С₁ – удельная теплоемкость безводного растворенного вещества, которая определяется по формуле:

Дж/(кг·К),

где М – молекулярная масса MgSO₄;

n₁, n₂, n₃ – число атомов элементов, входящих в соединение;

с₁, с₂, с₃ – атомные теплоемкости, Дж/(кг-атом·К) (таблица 5.1 [1]).

Определяем удельную теплоемкость 20 % раствора MgSO₄

Дж/(кг·К).

Определяем коэффициент теплопроводности 20 % раствора MgSO₄ при t_к.р.=92 °С по формуле

,

где λ_вt – коэффициент теплопроводности воды при t_к.р., λ_вt=0,675 Вт/(м·К);

λ_в30 – коэффициент теплопроводности воды при t=30 °С (рисунок Х [1]), λ_в30=0,616 Вт/(м·К);

λ_р30 – коэффициент теплопроводности 20 % раствора MgSO₄ при t=30 °С, определяется по формуле

,

где А – коэффициент, зависящий от степени ассоциации жидкости, А=3,58·10^-8 м³·кмоль^-1/3·с^-1;

ρ=1219,8 кг/м³ – плотность раствора;

М – мольная масса раствора, которая рассчитывается по формуле

,

где х – мольная масса твердой фазы, которая рассчитывается по формуле

;

кг/кмоль.

Определяем коэффициент теплопроводности 20 % раствора MgSO₄ при t=30 °С

Вт/(м·К).

Тогда коэффициент теплопроводности раствора равен

Вт/(м·К).

Определяем коэффициент теплоотдачи α₂ по формуле

;

,

где σ – поверхностное натяжение;

q – удельная тепловая нагрузка;

λ – теплопроводность раствора;

ρ – плотность раствора;

ρ_п – плотность пара;

ρ₀ – плотность пара при давлении Р=1 атм;

r_вт – теплота парообразования;

с_р – теплоемкость раствора;

μ_р – коэффициент динамической вязкости раствора.

В таблицу 1 сводятся величины, необходимые для определения α₂

Таблица 1 – Данные для определения α₂

Величины	В=12,3
q, Вт/м^2 q^0,6 , Вт/(м^2·К)		23,4	28,36

Определяем удельные тепловые нагрузки. При установившемся тепловом потоке

Так как α₁=f(q₁) и α₂=f(q₂), а в выпарных аппаратах q заранее неизвестны, то их рассчитывают методом последовательных приближений: задаемся различными значениями q, производим расчет. Для выбранного значения полезной разности температур Δt_пол=28,35 °С удельная тепловая нагрузка q=49990 Вт/м².

Коэффициент теплопередачи

Вт/(м²·К).

1.4 Характеристики выпарного аппарата

Рассчитываем поверхность теплопередачи выпарного аппарата

м².

Принимаем выпарной аппарат со следующими параметрами: поверхность теплопередачи F=100 м²; диаметр греющей камеры D=1000 мм; диаметр сепаратора D₁=1800 мм; диаметр циркуляционной трубы D₂=600 мм; высота аппарата Н=13000 мм; масса аппарата М=8500 кг.

Диаметр штуцера, через который поступает греющий пар

м,

где G_г.п.=1,62 кг/с;

ω_п=25 м/с – скорость греющего пара (таблица 1.1 [1]);

ρ_п=1,1199 кг/м³ – плотность пара при t_г.п.=120,35 ºС (таблица LVI [1]).

Принимаем диаметр d₁=273х10 мм (приложение А1 [2]).

Диаметр штуцера, через который выходит конденсат

м,

где G_г.п.=1,62 кг/с;

ω_к=0,5 м/с – скорость конденсата (таблица 1.1 [1]);

ρ_к=1000 кг/м³ – плотность конденсата (таблица ХХХIХ [1]).

Принимаем диаметр d₂=70х3 мм (приложение А1 [2]).

Диаметр штуцера, через который выходит вторичный пар

м,

где W=1,425 кг/с;

ω_в.п=25 м/с – скорость вторичного пара (таблица 1.1 [1]);

ρ_в.п=0,4147 кг/м³ – плотность вторичного пара (таблица LVI [1]).

Принимаем диаметр d₃=426х11 мм (приложение А1 [2]).

Диаметр штуцера, через который поступает раствор

м,

где G_н=1,9 кг/с;

ω_р-ра=0,5 м/с – скорость поступающего раствора (таблица 1.1 [1]);

ρ_р-ра=1219,8 кг/м³ – плотность раствора.

Принимаем диаметр d₄=70х3 мм (приложение А1 [2]).

Диаметр штуцера, через который выходит упаренный раствор

м,

где G_н=1,9 кг/с;

W=1,425 кг/с;

ω_у.р.=0,3 м/с – скорость упаренного раствора (таблица 1.1 [1]);

ρ_р-ра=1219,8 кг/м³ – плотность раствора.

Принимаем диаметр d₃=45х4 мм (приложение А1 [2]).

2 Технологический расчет теплообменника

Принимаем, что 20 % раствор MgSO₄ нагревается от 20 до 92 ºС за счет конденсации греющего пара, давление которого 2,025 ат, t_конд=120,35 ºС.

2.1 Температурная схема

Температурная схема процесса

120,35 – 120,35

20 – 92

; .

ºС.

Определим среднюю температуру нагревателя раствора

ºС.

Тепловая нагрузка подогревателя

Вт,

где с=3545 Дж/(кг·К) –теплоемкость 20 % раствора MgSO₄.

Расход сухого греющего пара с учетом 7 % потерь теплоты

кг/с=891 кг/ч,

где r=2207·10³ кг/с – теплота конденсации водяного пара под давлением 2,025 ат (таблица LVII [1]);

х – паросодержание греющего пара.

2.2 Предварительный выбор конструкции теплообменника

Определяем режим движения раствора в трубах. Рассчитываем, какое количество труб диаметром 25х2 мм потребуется на один ход в трубном пространстве при турбулентном режиме движения раствора. Принимаем Re=10000. Из выражений

и

Определяем, что

,

где μ=0,74·10^-3 Па·с – динамический коэффициент вязкости раствора MgSO₄ при t_ср=63,35 ºС.

Выбираем для расчета наиболее подходящий одноходовой теплообменник типа “ТН” с диаметром кожуха d=159 мм с числом труб на один ход трубного пространства n=13, диаметром 25х2 мм.

2.3 Определение коэффициента теплоотдачи для раствора MgSO₄

Находим величину критерия Рейнольдса

.

Следовательно, режим движения раствора – турбулентный.

Рассчитаем критерий Нуссельта

,

откуда

Находим критерий Прандтля

,

где λ=0,63– коэффициент теплопроводности раствора MgSO₄ при t_ср=63,35ºС

Таким образом, коэффициент теплоотдачи α_р равен

Вт/(м²·К).

2.4 Определение коэффициента теплоотдачи α_конд для конденсирующегося пара

Значение коэффициента теплоотдачи со стороны конденсирующихся водяных паров к стенкам труб колеблются в пределах 8100 – 17400 Вт/(м²·К). Изменение α_конд в указанных пределах не оказывает существенного влияния на величину коэффициента теплопередачи К от конденсирующихся водяных паров к нагреваемому раствору, поэтому принимаем

Вт/(м²·К).

2.5 Определение термического сопротивления стальной стенки и загрязнений

Принимаем тепловую проводимость загрязнений со стороны конденсирующегося водяного пара Вт/(м²·К), а со стороны

нагреваемого раствора Вт/(м²·К) (таблица ХХХI [1]).

Теплопроводность стали λ=17,5 Вт/(м·К).

Таким образом

(м²·К)/Вт.

2.6 Определение удельной тепловой нагрузки

Расчет производим, исходя из того, что при установившемся процессе теплообмена количество тепла, передаваемое стенке от конденсирующегося греющего пара q_конд, должно равняться количеству тепла, передаваемого через стенку и ее загрязнения q_ст, а также количеству тепла, передаваемого от стенки к кипящей жидкости q_р,

Вт/м²,

где

;

;

.

Так как температуры стенок t_ст1 и t_ст2 заранее неизвестны, рассчитываем их методом последовательных приближений.

Задаемся различными значениями t_ст1 и t_ст2 результаты расчетов сводим в таблицу 2. При равенстве q_конд и q_р заканчиваем расчет.

Таблица 2 – Определение тепловых нагрузок

Конденсация водяного пара

Сопротивление стенки и загрязнений

Нагревание раствора

tконд, ºС

tст2, ºС

Δ t2, град

αконд, Вт/(м^2·К)

qконд, Вт/м^2

Σrст, (м^2·К)/Вт

Δ tст1, град

tст1, ºС

tср, ºС

Δ t2, град

Prст^-0,25

αр, Вт/(м^2·К)

qр, Вт/м^2

120,35

116,35

8,2∙10^-4

83,05

63,35

19,7

0,809

2.7. Определение поверхности теплообмена

Необходимая поверхность теплообменника

м².

Коэффициент теплопередачи

Вт/(м²·К).

Общая длина труб может быть найдена из соотношения:

,

Она равна

м.

2.8 Характеристики теплообменника

Принимаем, согласно приведенным расчетам, три стандартных одноходовых теплообменника следующих размеров:

Общая длина l=4,52 м;

Наружный диаметр кожуха D_н=159 мм;

Общее число труб n=13 шт;

Поверхность теплообмена F=4 м²;

Длина труб L=4 м;

Диаметр трубы d=25х2 мм.

Запас площади поверхности теплообмена

Схема соединения теплообменников – последовательная.

3 Расчет барометрического конденсатора смешения

3.1 Расчет расхода охлаждающей воды

Уравнение расхода выпаренной воды. Для уточнения расхода выпаренной воды составляем уравнение теплового баланса.

,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий 5% потерь тепла в окружающую среду;

D – расход пара в корпусе;

r_г.п.=2207 кДж/кг – теплота конденсации греющего пара (таблица LVII [1]);

r_вт – удельная теплота парообразования для вторичного пара (таблица LVII [1]), r₀=2286 кДж/кг.

Раствор поступает в корпус, нагретый в теплообменнике до температуры кипения в корпусе. Поэтому уравнение теплового баланса примет вид

.

Расход пара в корпусе

кг/с.

Расхождение по испаряемой влаге, предварительно принятой и рассчитанной, не превышает 5%, поэтому не пересчитываем концентрации и температуры кипения растворов. В дальнейших расчетах используем новые, полученные из решения балансового уравнения значения по испаряемой влаге. Тепловая нагрузка в корпусе

кВт.

В барометрическом конденсаторе смешения конденсируется 1,5 кг/с вторичного пара, его параметры:

t_нас=89,3 ºС; i_п=2657 Дж/кг;

r=2286Дж/кг; V_п=2,411 м³/кг.

Принимаем температуру охлаждающей воды равной 15 ºС, а температуру уходящей воды – на 3 градуса ниже температуры пара.

ºС.

Теплосодержание воды

Дж/кг;

Дж/кг.

Удельный расход охлаждающей воды

кг/кг_пара.

Расход охлаждающей воды

.

3.2 Расчет диаметра конденсатора

Обычно расчетную производительность конденсатора принимают в полтора раза больше действительной. Тогда площадь свободного сечения конденсатора:

,

где D – количество конденсирующегося пара, кг/с;

V_п – удельный объем пара, м³/кг;

w_п – скорость пара в конденсаторе, м/с;

d_вн – внутренний диаметр конденсатора, м.

Для интервала давлений ат расчетную скорость пара принимают равной 40 м/с. м/с.

Тогда

м.

Ближайший конденсатор имеет внутренний диаметр, равный 500 мм (приложение А10 [5]).

3.3 Расчет барометрической трубы

Диаметр барометрической трубы

,

где D – производительность конденсатора по пару, кг/с;

W – расход воды, кг/с;

w – скорость протекания воды в барометрической трубе, м/с.

Принимаем w=1,7 м/с, тогда:

м.

Принимаем трубу диаметром 56х3,5 мм.

Высота барометрической трубы

,

где В – вакуум в конденсаторе, н/м²;

λ – коэффициент трения;

2,5 и 0,5 – коэффициенты, учитывающие потери на местные сопротивления и возможные колебания вакуума в конденсаторе;

Н’ – ориентировочная общая высота трубы, м.

Принимаем Н’≈8,5 м и В=6,87∙10⁴ н/м² (соответствует разрежению 0,7 ат).

Критерий Рейнольдса

,

где ρ – плотность воды, при t_конд=86,3 ºС, кг/м³;

μ – вязкость воды, при t_конд=86,3 ºС, Па∙с.

При Re=240824 коэффициент трения для шероховатых труб λ=0,031 (ст. 22 [1]).

Общая высота барометрической трубы

м,

что практически совпадает с заданным значением Н’.

4 Расчет вакуум насоса

Количество воздуха, отсасываемого из конденсатора, можно рассчитать по эмпирической формуле:

,

где 0,000025 – предполагаемое количество воздуха, которое вносят в конденсатор 1 кг охлаждающей воды и конденсата, кг;

0,01 – величина подсосов воздуха, приходящаяся на каждый килограмм конденсата по практическим данным, кг.

Получаем

кг/ч.

Объем отсасываемого воздуха при температурных условиях работы конденсатора

,

где 288 – газовая постоянная для воздуха, Дж/(кг·К);

ρ – давление в конденсаторе, н/м²;

ρ_п – давление пара, соответствующее его насыщению при температуре отсасываемого воздуха t_в, н/м²;

t_в – температура воздуха, ºС.

Температура воздуха равна

,

где t_н и t_к – температура воды на входе в конденсатор и выходе из него, ºС.

Находим температуру отсасываемого воздуха:

ºС.

При t_в=26 ºС давление паров ρ_п=3384 н/м². Давление в конденсаторе ρ=29430 н/м².

Следовательно:

Устанавливаем вакуум-насос типа ВВН-3 с мощностью на валу 6,5 кВт, производительностью 3 м³/мин, остаточным давлением 75 мм рт. ст. (приложение А11 [5]).

5 Расчет центробежного насоса

Объем V=0,0016 м³/с 20 % раствора MgSO₄ подается из резервуара с давлением 1 ат. в колонну ректификации, абсолютное давление в которой 0,7 ат. Точка подачи раствора в колонну расположена на высоте Н=10 м выше уровня раствора в резервуаре. Длина трубопровода от резервуара до колонны L_общ= 100 м. На этом участке имеется нормальная диафрагма, с диаметром отверстия 48 мм, две задвижки, один вентиль и 12 плавных поворотов на 90º при относительном радиусе поворота R₀/d=4. В кожухотрубчатом теплообменнике раствор подогревается от 20 до 92 ºС.

Теплообменный аппарат имеет общее число труб n=13, их длина 4 м и диаметр 25х2 мм, число ходов z=1.

5.1 Определение диаметра трубопровода

Диаметр трубопровода

,

где V – объемный расход раствора, м³/с.

м³/с.

Принимаем скорость жидкости в напорных трубопроводах w=0,5 м/с.

м.

Выбираем стандартный диаметр трубопровода 70х3 мм (приложение А1 [2]).

Внутренний диаметр трубопровода

мм.

Поскольку внутренний диаметр равен стандартному, то скорость оставляем выбранную w=0,5 м/с.

5.2 Определение гидравлического сопротивления трубопровода

Определяем режим течения воды

.

Режим течения – турбулентный.

Потери напора в трубопроводе

,

где Σξ_мс – сумма коэффициентов местных сопротивлений в трубопроводе;

λ – коэффициент трения, λ=f(Re; d_тр/e) (рисунок 1.5 [1]).

Так как и , то коэффициент трения λ=0,033.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в трубопроводе

,

где ξ – коэффициент местного сопротивления (таблица XIII [1]);

n – число местных сопротивлений.

Принимаем диаметр отверстия диафрагмы d₀=0,048 м, тогда модуль диафрагмы m равен

.

Коэффициент местного сопротивления диафрагмы ξ_д=3; коэффициент местного сопротивления задвижки ξ_з=0,5 и вентиля нормального ξ_в=4,45 (таблица XIII [1]).

Сумма коэффициентов местного сопротивления

.

Потерянный напор

м.

5.3 Определение гидравлического сопротивления теплообменников

Скорость жидкости в трубах теплообменника

м/с,

где n – общее число труб;

d_в – внутренний диаметр теплообменника, d_в=0,021 м.

Так как и , то коэффициент трения λ=0,0452.

Потеря давления Δр

,

где L – длина трубы теплообменника;

d – диаметр труб;

w – скорость жидкости в трубах теплообменника;

z – число ходов;

Σξ_мс – сумма коэффициентов местных сопротивлений в теплообменнике.

Па.

Напор в теплообменнике

м.

5.4 Определение напора и выбор насоса

Общий напор установки определяется по формуле

,

где Р₀=1 атм=9,8·10⁴ Па≈10⁵ Па;

Р₁=0,7 ат=0,7·10⁵ Па.

м.

Устанавливаем центробежный насос марки Х 8/18, для которого при оптимальных условиях работы производительность Q=2,4·10^-3, напор Н=11,3 м, КПД насоса η_н=0,4. насос снабжен двигателем АО2-31-2 номинальной мощности N_н=3 кВт, η_д=0,82, частота вращения вала n=48,3 об/с (с.92 [1]).

Рассчитываем потребляемую мощность насоса по формуле

кВт.

Заключение

В результате проведенного расчета подобран выпарной аппарат со следующими параметрами: поверхность теплопередачи F=100 м²; диаметр греющей камеры D=1000 мм; диаметр сепаратора D₁=1800 мм; диаметр циркуляционной трубы D₂=600 мм; высота аппарата Н=13000 мм; масса аппарата М=8500 кг. Были подобраны три стандартных одноходовых теплообменника следующих размеров: общая длина l=4,52 м; наружный диаметр кожуха D_н=159 мм; общее число труб n=13 шт; поверхность теплообмена F=4 м²; длина труб L=4 м; диаметр трубы d=25х2 мм. Были установлены вакуум-насос типа ВВН-3 с мощностью на валу 6,5 кВт, производительностью 3 м³/с, остаточным давлением 75 мм рт. ст. и центробежный насос марки Х 8/18, для которого при оптимальных условиях работы производительность Q=2,4·10^-3, напор Н=11,3 м, КПД насоса η_н=0,4. насос снабжен двигателем АО2-31-2 номинальной мощности N_н=3 кВт, η_д=0,82, частота вращения вала n=48,3 об/с.

Дата добавления: 2015-07-10