3.2.3 Размеры сепарационного пространства

В технической характеристике выбранного стандартного выпарного аппарата указаны размеры сепарационного пространства [7, с. 183]:

• H_с (H_с=2,5 м) - расстояние от отбойника или места ввода парожидкостной смеси в сепаратор до брызгоуловителя (в аппаратах с вынесенными элементами циркуляции);

• D_с (D_с=1 м) - диаметр сепаратора.

Тогда объем сепарационного пространства:

Требуемый для достаточной сепарации капель объем сепарационного пространства зависит от потока W вторичного пара из последнего корпуса (W₂= 0,55 – для двух корпусной установки), его плотности ρ_п= 0,61 (при Р_гр2= 1,03 бар) [6, приложение 2] и максимально допустимого напряжения парового пространства R_п =0,61 (по графику при Р_гр2=1,03 бар) [1, с. 731]:

При V_c ≥ V_тр (1,96 ≥ 1,49) обеспечивается хорошая сепарация.

Согласно [15, стр. 191] с учетом D_с= 1000 мм подбираем циклонный брызгоуловитель.

3.2.4 Тепловая изоляция аппарата

Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду и расхода греющего пара, применяется тепловая изоляция. Определим толщину слоя изоляции, наносимую на внешнюю поверхность первого корпуса.

Расчеты проводятся по формулам (3.14 – 3.15). Все используемые и получаемые значения аналогичны пункту 3.1.2.

Толщина изоляции аппарата:

3.2.5 Диаметры штуцеров и трубопроводов для материальных потоков

Расчеты проводятся для первого корпуса. Задача расчета состоит в определении скорости движения w материальных потоков и сопоставлении их величин с рекомендуемыми. Диаметры трубопроводов принимают равными диаметрам штуцеров.

где S – массовый расход потока, кг/с; ρ – плотность потока, кг/м³; F – сечение, через которое проходит поток, м²

Тогда из (3.49) следует:

1) Штуцер для подачи исходного раствора

Скорость потока жидкости при перекачивании насосами в нагнетательных трубопроводах [7, с. 16]: w = 1,5 ÷ 3,0 = 2 м/с

S₀ =2,22 кг/с

ρ = 1051 кг/м³ (при а₀ = 19 %; t₀ = 88 °C) [6, приложение 1]

Согласно [8, с. 661] выбираем ближайший больший диаметр штуцера – D_у = 50 мм

2) Штуцер для вывода упаренного раствора

Скорость потока маловязких жидкостей при движении самотеком [7, с. 16]: w = 0,5 ÷ 1,0 = 1,0 м/с

S₁ = S₀ – W₁ = 2,22 – 0,59 = 1,64 кг/с

ρ = 1060 кг/м³ (при а₁ = 25 %; t₁ = 104,67 °C) [6, приложение 1]

Согласно [8, с. 661] выбираем ближайший больший диаметр штуцера – D_у = 50 мм

3) Штуцер для вывода вторичного пара

Скорость потока насыщенных паров при давлении больше 10⁵ Па (Р₁ =1,05*10⁵ Па) [7, с. 16]: w = 15 ÷ 25 = 20 м/с

S = W₁ = 0,59 кг/с

ρ_пар =0,6 кг/м³ (при θ₁ = 101,17 °C) [6, приложение 2]

Согласно [8, с. 661] выбираем ближайший больший диаметр штуцера – D_у = 300 мм

4) Штуцер для подачи греющего пара

Скорость потока насыщенных паров при давлении больше 10⁵ Па (Ргр.1 = 3,8 ∙ 10⁵ Па) [7, с. 16]: w = 15 ÷ 25 = 20 м/с

S = D_гр.1 = 0,68 кг/с

ρ_пар =2,04 кг/м³ (при T₁ =140,7 °C) [6, приложение 2]

Согласно [8, с. 661] выбираем ближайший больший диаметр штуцера – D_у =150 мм

5) Штуцер для вывода конденсата

Скорость потока маловязких жидкостей при движении самотеком [7, с. 16]: w = 0,5 ÷ 1,0 = 1,0 м/с

S = D_конд. = 1,2 ∙ D_гр.1 = 1,2 * 0,675=0,81кг/с (4.2.2)

ρ_конд = 1101 кг/м³ (при Т₁ = 140,7°C) [6, приложение 1]

Согласно [8, с. 661] выбираем ближайший больший диаметр штуцера – D_у = 50 мм