6.1.2. Расчет во втором приближении

Для этого делаем перерасчет количеств выпариваемой воды по корпусам, учитывая, что

Тогда количество воды, выпариваемое в первом корпусе

,

во втором корпусе

.

В результате расчета во втором приближении получим поверхности нагрева:

в первом корпусе ,

во втором корпусе ,

которые отличаются друг от друга менее, чем на 3 %.

Средняя поверхность нагрева

.

Удельный расход греющего пара

.

15. По рассчитанной поверхности нагрева и в соответствии с ГОСТ 11987-66 определяем основные размеры выпарных аппаратов.

Количество греющих труб в выпарных аппаратах

,

где d_СР = 0,035 м – средний диаметр труб;

h_ТР = 3,0 м – длина труб.

Таким образом, в греющей камере должны быть расположены 98 труб размером 38 х 3 х 3000 мм.

Разбивку и размещение трубок выполняем согласно ГОСТ 11987-66 .

Располагаем трубы по вершинам правильных шестиугольников. Шаг разбивки t = 48 мм.

Количество труб, расположенных по диагонали наибольшего шестиугольника

.

Диаметр греющей камеры

.

где d_Н – наружный диаметр греющих труб, м.

Площадь поперечного сечения греющей камеры

Площадь поперечного сечения циркуляционной трубы

Диаметр циркуляционной трубы

Выбираем по ГОСТ 11987-66 ближайшие диаметры греющей камеры и циркуляционной трубы к рассчитанным

D_К = 800 мм ,

D_Ц = 400 мм .

16. Расчет парового пространства сепаратора.

Объем парового пространства

,

где W_II – количество выпаренной воды во втором корпусе,

равное количеству вторичного пара,

поступающему в конденсатор, кг/час ;

- плотность пара при Р_ВТII, кг/м³ ;

- напряжение парового пространства, м³/м³ч.

Напряжение парового пространства определяется в зависимости от давления в аппарате. Причем, с увеличением давления напряжение парового пространства уменьшается.

Исходя из условия взаимозаменяемости выпарных аппаратов, определяем объем парового пространства во втором корпусе, т.е. при Р_ВТII = 0,0155 МПа.

При этом давление = 0,104 кг/м³.

Напряжение парового пространства при давлениях 0,01-0,02 МПа при кипении растворов принимается в пределах 16 000-10 000 м³/м³ч.

Принимаем

Диаметр сепаратора определим по допустимой скорости пара в сепараторе

.

Тогда диаметр сепаратора определяется по формуле

,

при W_П = 3,50 м/с, D_С = 1199мм.

По ГОСТ 11987-66 принимаем диаметр сепаратора D_С = 1200 мм.

Высота парового пространства практически принимается в пределах: Н = (1,0-1,25) D_С.

Принимаем высоту парового пространства Н = 1500 мм.

1.2. Расчет барометрического конденсатора

1. Расход охлаждающей воды

,

где t_ВК, t_ВН – конечная и начальная температуры охлаждающей

воды, ⁰С ;

i - энтальпия вторичного пара, кДж/кг ;

С_В- теплоемкость воды, кДж/кг^.0С.

Принимаем, что t_ВК = t_КОНД – 3,0 = 46,9 – 3,0 =43,9 ⁰С ,

t_ВН = 20 ⁰С,

2. Диаметр барометрического конденсатора

,

где - плотность пара при температуре конденсации t_КОНД ;

W_ПК – скорость пара в конденсаторе, которая принимается

W_ПК = 30-50 м/с, = 0,0989 кг/м³ – при температуре

конденсации t_КОНД=60,1 ⁰С.

Тогда

.

По таблице (см. Прил. 6) выбираем D_Б = 800 мм.

3. Диаметр барометрической трубы

,

где W – скорость воды в барометрической трубе,

принимаемая 1,0-1,2 м/с.

.

По таблице и ГОСТ 8734-58 принимаем трубу Ǿ 125 х 3 мм.

4. Высота барометрической трубы

.

Высота столба в барометрической трубе

,

где В – разряжение в конденсаторе, мм рт.ст.

Высота столба воды, создающего динамический напор

,

при Re ≤ 10⁵ .

Принимаем = 0,026; Н_I = h _З + 0,5 м ;

Н = 8,78 +0,148+ 0,5 = 9,43 м.