Трехкорпусный вакуум выпарной аппарат

 

Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è: 

  Ê= Q/Ät, (25) /8.164/

 

  ãäå Q - óäåëüíàÿ òåïëîâàÿ íàãðóçêà, Âò/ ì² 

  Q₁=10200 Âò/ ì²

  Q₂=11440 Âò/ ì²

  Q₃=7950 Âò/ ì² 

  K₁=10200/9.15=1114,75 Âò/( ì^2∙Ê)

  K₂=11440/13,82=824,9 Âò/( ì^2∙Ê)

  K₃=7950/28,31=280,82 Âò/( ì^2∙Ê) 

  Ïîëåçíàÿ ðàçíîñòü òåìïåðàòóð: 

  Ät=∑ Ät· [(Q/K)/(∑Q/K) ] (26) /8.164/ Ät₁=51,3·(2418,5·10³/1114,75/14654,1)=7,123°C

  Ät₂=51,3·(2352,66·10³/931,9/14654,1)=7,6°C

  Ät₃=51,3·(2705·10³/291,1/14654,1)=10°C

  ∑ Ät=7,6+10+33,7=51,3°C

 

  Ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè òåïëîîòäà÷è âûïàðíûõ àïïàðàòîâ: 

  F=Q/(K· Ät) (27) /8.164/ F₁=2418,5·10³/(1114,75·7,6)=285,466 ì²

  F₂=2552,66·10³/(824,9·10)=285,205 ì²

  F₃=2705·10³/(280,8·33,7)=285,831 ì²

  Ïî ÃÎÑÒ 11987 – 81 ïðèíèìàåì âûïàðíîé àïïàðàò ñî ñëåäóþùåé õàðàêòåðèñòèêîé: ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè òåïëîîáìåíà 280 ì ²; äèàìåòð òðóá 38X2 ìì; äëèíà òðóä 5000 ìì; äèàìåòð ãðåþùåé êàìåðû 1400 ìì; äèàìåòð ñåïàðàòîðà 3200 ìì; äèàìåòð öèðêóëÿöèîííîé òðóáû 900 ìì; âûñîòà àïïàðàòà 14500ìì; ìàññà àïïàðàòà 15000 êã. 
 

  2.4 Ãèäðàâëè÷åñêèé ðàñ÷åò 

  2.4.1 Â òðóáíîì ïðîñòðàíñòâå:

×èñëî òðóá n' = 312

 

  S₁ òð. = ð · d ² /4    (28) /9.34/ 

ãäå S₁ òð. – ïëîùàäü îäíîé òðóáû, ìì ²;

  d – äèàìåòð òðóáû, ìì.

 

  S₁ òð. = 3,14 · 0,034 ² /4 = 0,000907

 

  S'òð_. = n' · S₁ òð.    (29) /9.34 /       

  ãäå S'òð - ïëîùàäü òðóáû, ìì ². 

  S'òð_. = 312 · 0,000907 = 0,283 
 

  Wòð = q/S'òð.   (30)  /9.17/   
 

ãäå Wòð – ñêîðîñòü â òðóáíîì ïðîñòðàíñòâå. 

  Wòð = 4,2/0,283 = 14,862 
 

  Re = (Wòð · d)/ì   (31) /9.25/   

ãäå Re – êðèòåðèé Ðåéíîëüäñà,

  ì – äèíàìè÷åñêàÿ êîýôôèöèåíò âÿçêîñòè, Ïà · ñ. 

  Re = (14,862 · 0,034)/0,225 · 10 ^-3 = 2245

 
 

  =1/(1,8lg · Re-1,5) ²  (32) /9.26/  

 

  = 1/(1,8lg ·2245-1,5) ²=0,0487 
 

  Òðóáíîå ïðîñòðàíñòâî âõîä è âûõîä èç êàìåðû:

  (1,5 + 1,5) · 1 = 3.

Ïîâîðîò íà 180 ˚ ìåæäó çàõîäàìè èëè ñåêöèÿìè:

  2,5 · 1 = 2,5.

  Âõîä â òðóáó èëè âûõîä èç íèõ:

  312 · 1 + 312 · 1 = 624. 

        (33)  /9.29/

ãäå -êîýôôèöèåíò òðåíèÿ;

  l- äëèíà îäíîãî õîäà òðóáû, ì;

  d- âíóòðåííèé äèàìåòð, ì;

  - ñóììà êîýôôèöèåíòîâ ìåñòíûõ ñîïðîòèâëåíèé    

 

  2.4.2 Ìåæòðóáíîì ïðîñòðàíñòâå:

  Âõîä â ìåæòðóáíîå ïðîñòðàíñòâå èëè âûõîä èç íåãî:

  (1,5 + 1,5) · 2 = 6.

  Ïîâîðîò íà 180 ˚ ÷åðåç ïåðåãîðîäêó â ìåæòðóáíîì ïðî ñòðàíñòâå:

  1,5 · 1 = 1,5.

  Ïîâîðîò íà 90 ˚ ÷åðåç ïåðåãîðîäêó â ìåæòðóáíîì ïðîñòðàíñòâå:

  1 + 1 = 2. 

  Sìòð = ð/4 · (IJâí - n' · d ²íàð)  (34) /9.17/

 

  ãäå Äâí – âíóòðåííèé äèàìåòð, ì;

  díàð – íàðóæíûé äèàìåòð, ì.  

  Sìòð = 3,14/4 · (1,4 ² – 312 · 0,038²) = 1,185 

  Qõ = q · Ì (35) /9.18/ 

  ãäå Ì-òåïëîòà ïàðîîáðàçîâàíèÿ, Äæ/êã      

 

  Qõ = 4,2 · 2138500=8981700 

  Qõ = Qã 

 

  Gïàð = Qõ/(ñ ·(t -t )   (36) /9.18/ 

 

  Gïàð = 8981700/3785,36 · (160-140) = 118,6

 

  Wìòð = G/Sìòð   (37)  /9.17/   

  Wìòð = 118,6/1,185= 100,084 

  Re = (Wìòð · d)/ì (38) /9.25/

 

  ãäå Wìòð – ñêîðîñòü ìåæòðóáíîì ïðîñòðàíñòâå.

  ì – âÿçêîñòü ðàñòâîðà, Ïà ñ

  Re = (100,084 · 0,034)/0,0305 · 10^-3 = 111569  

     (39) /9.30/  

 

ÄÑ = (7,924 + 6 +1,5 + 2) · (100,084 ² /2 · 2,488) = 0,035ÌÏà 

2.4.3 Îïðåäåëåíèå äèàìåòðîâ øòóöåðîâ 

Äëÿ ââîäà è âûõîäà ÑàCl₂ ïîëüçóåìñÿ óðàâíåíèåì ðàñõîäà æèäêîñòè:

  Ñ = W · S;

   
 
 
 
 

Ïðèíèìàåì =600ìì

 

Äëÿ âõîäà ãðåþùèõ ïàðîâ : 
 
 
 
 
 

Ïðèíèìàåì =150ìì 

Äëÿ âûõîäà êîíäåíñàòà âîäÿíîãî ïàðà: 
 
 
 

Ïðèíèìàåì d_ó =80 ìì