Сравнительный расчёт смешивающих конденсаторов водяного пара (противоточного и прямоточного), страница 2

Из этого уравнения следует, что кратность охлаждения будет:

По таблице [1] определяем температуру и энтальпию сухого насыщенного пара при давлении P = 0,014 МПа:

t_н = 52,58°C;

i = 2596.4 кДж/кг.

Температура выходящей охлаждающей воды t''₂ меньше температуры пара t_н вследствие несовершенства теплопередачи от пара к воде на величину:

для противоточного конденсатора d = 1¸3 °С. Принимаем d = 2°С, тогда t²₂ = t_н - d = 52,58 - 3 = 50,58 °C.

Кратность охлаждения

 кг/кг;

Секундный  расход охлаждающей воды

=11,1 кг/с;

Определение основных размеров барометрического конденсатора.

Диаметр конденсатора dк определяют, исходя из максимальной производительности, средней скорости пара около 35 м/с в сечении, не занятом тарелками, или около 55 м/с в стеснённом тарелками сечении аппарата, по формуле:

, м где   D - количество конденсирующегося пара, кг/с;

u_п – удельный объём пара, по таблице [1] при заданном давлении составит u_п = 10,696 м³/кг;

w_п – скорость пара, м/с; принимаем скорость пара 35 м/c.

м.

Диаметр конденсатора в соответствии с типоразмерами стандартных барометрических конденсаторов приведенных в табл.8-1 [5]  принимаем d_К = 800 мм. Принятые размеры приведены в таблице 1.

Табл. 1. Основные размеры противоточного конденсатора.

Расчёт количества тарелок.

Эскиз сегментной тарелки приведён на рис.2.

Рис.3.Эскиз сегментной тарелки.

Для расчёта числа тарелок барометрического конденсатора И.И.Чернобыльский предложил следующую формулу:

где    – эквивалентный диаметр плоской струи, м;

 – начальная скорость истечения струй, м/c;

b – ширина тарелки, м;

 – толщина струи, м;

– высота слоя воды на тарелке, м;

 – средняя скорость струи, м/c.

Для каскадных конденсаторов принимают расстояние между тарелками Н = 0,5 м. Задавшись конечной температурой воды на 2°С ниже температуры конденсирующегося пара, по данному уравнению можно рассчитать нагрев воды при перетекании её с тарелки на тарелку и количество сконденсировавшегося пара, а затем определить и количество тарелок.

1) Расстояние от образующей до среза тарелки (см. рис.3) принимаем равным:

мм.

2) Ширину тарелки берём из расчёта:

,

Принимаем мм.

3) Высоту слоя воды на тарелке определим по формуле:

0 м = 38 мм.

4) Определяем начальную скорость истечения струи:

 м/с.

5) Средняя скорость истечения струи:

 м/c.

6) Средняя толщина струи:

 м.

7) Определяем эквивалентный диаметр:

м.

8) Определяем температуру воды, уходящей с первой тарелки:

;

;

откуда t₂² = 35.08 °C.

9) Количество тепла, воспринятое водой

 кВт.

10) Количество сконденсировавшегося пара:

 кг/c.

11) Количество смеси воды и конденсата, стекающей со второй тарелки:

 кг/с.

Производим аналогичный расчёт теплообмена при стекании воды с последующих тарелок до тех пор, пока температура воды не достигнет 50,58°С и одновременно с этим общее количество пара, сконденсировавшегося на всех тарелках достигнет 0,694 кг/c.

Результаты расчётов сводим в таблицу 2.

Табл. 2. Тепловой расчёт барометрического конденсатора.