Сравнительный расчёт смешивающих конденсаторов водяного пара (противоточного и прямоточного), страница 3

Таким образом в конденсаторе устанавливаем 4 сегментные тарелки с расстояниями между ними 0,5 м.

Гидравлический расчёт барометрической трубы.

Внутренний диаметр барометрической трубы определяют по формуле:

где   w_B – скорость воды, м/c.

Высота водяного столба ,уравновешивающего вакуум:

, где В – вакуум в конденсаторе, МПа.

Общая высота барометрической трубы равна:

Н = Н₁ + Н₂ + Н₃, м, где Н₂ – потеря напора на трение и местные сопротивления, которая может быть вычислена по следующей приближённой формуле:

, м, где   w = 0,5¸2 м/c;

l – коэффициент трения;

d_Т и  – диаметр и длина барометрической трубы;

2,5 – коэффициент, учитывающий потери на местные сопротивления;

Н₃ = 0,5 м – поправка, учитывающая возможные колебания вакуума в конденсаторе или уровня воды в водоприёмнике.

Для определения размеров барометрической трубы скорость воды в ней принимаем равной w_В = 1 м/c, r_в = 999 кг/м³.

1) Внутренний диаметр барометрической трубы определяем по формуле:

м;

принимаем d_Т = 125 мм.

2) Разряжение в конденсаторе выразим из формулы:

P_K = B – P, МПа, где   P_K – давление в конденсаторе, Мпа;

B – давление атмосферы, P_атм=0,1013, МПа;

P – разряжение в конденсаторе, МПа.

откуда

P = B – P_K = 0,1013 - 0,014 = 0,087 МПа.

3) Высота водяного столба, соответствующая вакууму:

м;

принимаем предварительно полную высоту трубы Н = 9,5 м.

4) Число Рейнольдса для трубы

, где   n - коэффициент кинематической вязкости воды при температуре 50,58 °С; n = 0,54*10^-6

5) Коэффициент трения для гладких труб при значениях Re=10⁵¸10⁸ определяется по формуле Никурадзе:

6) Потеря напора в барометрической трубе:

м.

7) Полная высота трубы

Н = Н₁ + Н₂ + Н₃ = 8,87 + 0,014 + 0,5 = 9,38 м;

принимаем Н = 9,5 м.

Расчёт и выбор вспомогательного оборудования.

Вычисляем величины, необходимые для определения производительности вакуум-насоса:

1)  Количество отсасываемого воздуха

         2) Температура воздуха

 °C

3)  Давление в конденсаторе

P_к = 0,014*10⁶ Па.

4)  Парциальное давление водяного пара при 22,56°С по           таблице [1]

P_п = 0,0023^*10⁶ Па.

5)  Парциальное давление воздуха

P_в = P_к – P_п = 0,014*10⁶ – 0,0023^*10⁶ =0,0117*10⁶ Па.

6)  Часовой расход воздуха, подлежащий откачиванию:

м³/ч.

7)  Мощность поршневого вакуум-насоса

где   h - коэффициент запаса мощности, принимаемый h=1,25

h_м = 0,7 – кпд вакуум-насоса;

m = 1,23 – показатель политропы;

P_в – парциальное давление воздуха в кг/м².

Величины необходимые для расчёта мощности насоса для подкачки воды:

Давление в конденсаторе P_к = 0,014 МПа

Барометрическое давление В = 0,1013 МПа

Разряжение в конденсаторе Р = B - P_K = 0,087 МПа

Высота аппарата Н = Н_к + Н_б = 3,2 + 9,5 = 12,7 м,

Перепад давления на входе и выходе насоса:

Перепад давления:

DР = P’ + P, где   P’ – давление столба охолождающей воды в подводящем трубопроводе  Па;

DР = P’ + P₂ = (0,124 - 0,087)*10⁶ =  0,203*10⁶ Па.

Мощность рассчитывается по формуле:

где   h – коэффициент запаса мощности, принимаемый h = 1,25