. (23.73)
После расчета коэффициента теплопередачи 
определяют
либо тепловую нагрузку теплообменника 
, либо
площадь поверхности насадки 
.
Регенератор, для которого 
, называют идеальным.
Для него
. (23.74)
Если к тому же 
, то
. (23.75)
В этом случае для расчетов пригодны уравнения, используемые для рекуперативных теплообменников.
В смесительных аппаратах теплопередача осуществляется при непосредственном контакте и смешении теплоносителей. Типичным примером такого теплообменника является барометрический конденсатор (см. раздел 8.3).
При расчете барометрического конденсатора определяют расход охлаждающей
воды 
, размеры корпуса и число полок, размеры барометрической
трубы и количество воздуха, подлежащего откачиванию вакуум-насосом.
Пренебрегая теплом с уходящим
воздухом, расход воды на полную конденсацию пара в количестве 
определяют из теплового баланса
,
(23.76)
откуда
, (23.77)
где 
–
энтальпия пара; 
и 
–
начальная и конечная температуры воды.
Диаметр корпуса конденсатора определяют по известному объему пара при рабочем
давлении в конденсаторе и скорости движения пара в свободном сечении корпуса,
равной 18–22 м/с. Сечение патрубков на корпусе конденсатора рассчитывают в
зависимости от следующих скоростей: для пара, входящего в конденсатор, –
40 ÷ 50 м/с; для воздуха – 12 ÷ 15 м/с; для
охлаждающей воды – 1,0 ÷ 1,2 м/с; для барометрической
воды – 0,3 ÷ 0,5 м/с. Конструктивно расстояние 
между полками принимают одинаковым:
, (23.78)
где 
–
диаметр корпуса конденсатора.
Конечную температуру барометрической воды, выходящей из конденсатора, принимают на 3–4 °С ниже температуры насыщения.
Необходимое число полок 
конденсатора можно
рассчитать по формуле
, (23.79)
где 
–
температура насыщенного пара; 
– температура воды
на выходе из первой полки.
Температуру можно рассчитать из соотношения
,
(23.80)
где 
–
эквивалентный диаметр плоской струи; 
и 
– ширина и толщина струи; 
– скорость истечения струи, 
; 
–
расход барометрической воды.
Высота барометрической трубы 
(от уровня воды в
барометрическом сборнике до парового патрубка в корпусе):
.
(23.81)
Здесь 
– разрежение в конденсаторе, кПа;
102 – давление в кПа, соответствующее 760 мм рт. ст.; – скорость воды и конденсата в
барометрической трубе (принимают 0,3 ÷ 0,5 м/с); 
– сумма коэффициентов сопротивления
на входе воды в трубу и на выходе из нее (принимают 
); 
– коэффициент сопротивления трению (
); 
–
внутренний диаметр барометрической трубы.
В последнем уравнении первая составляющая – высота столба воды в трубе,
необходимая для уравновешивания атмосферного давления, вторая составляющая –
напор, необходимый для преодоления сопротивлений в барометрической трубе и сообщения
воде скорости . Высота 0,5 м прибавляется
для того, чтобы при увеличении вакуума вода не заливала паровой патрубок
конденсатора и не попадала в примыкающий к нему аппарат.
Диаметр барометрической трубы находят из уравнения
расхода смеси конденсата пара и воды , движущейся по ней,
(23.82)
(
–
плотность воды в барометрической трубе).
Для определения количества воздуха 
, откачиваемого
из конденсатора вакуум-насосом, пользуются эмпирической формулой
, (23.83)
объем отсасываемого воздуха
, (23.84)
где 
–
газовая постоянная для воздуха, 
Дж/(кг·К); 
– температура воздуха, 
; 
–
парциальное давление воздуха, 
(
– общее давление в конденсаторе 
– парциальное давление пара, равное
давлению насыщения при температуре ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.