Расчёт барометрического конденсатора

Расчёт барометрического конденсатора


Расход охлаждающей воды.

Расход охлаждающей воды G_в определим из теплового баланса конденсатора:

где i_б.к. - энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;

t_н – начальная температура охлаждающей воды, С;
t_к – конечная температура смеси охлаждающей воды и конденсата, С;

Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 градусов. Поэтому температуру воды t_к на выходе из конденсатора примем на 3 градуса ниже температуры конденсации паров t₀:

t_k=t₀–3

t_k=82.28–3=79.28 С

Энтальпия паров в барометрическом конденсаторе i_б.к, при температуре t₀ / 2, табл LVI /:

i_б.к,=2650.810³ Дж/кг;

Удельная теплоёмкость воды с_в :

с_в=4190 Дж.(кгК)

кг/с


3.3.2. Диаметр барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:

где  - плотность паров, кг/м³;

 - скорость паров, м/с.

При остаточном давлении в конденсаторе порядка 10⁴ Па скорость паров =15-25 м/с

Возьмём: =20 м/с

Плотность паров  при температуре t₀ / 2, табл. LVI /

=0.3590 кг/м³

м


3.3.3. Выбор барометрического конденсатора.

Выбираем конденсатор с диаметром, равным расчётному, или ближайшему большему / 3, приложение 4.6 /.

Барометрический конденсатор: внутренний диаметр d_б.к.=800 мм
Условный проход штуцера для барометрической трубы d_б.т=200 мм


3.3.3. Высота барометрической трубы

Скорость воды в барометрической трубе равна:

Высота барометрической трубы / 3, формула 1 /:

где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
 _тр - коэффициент трения в барометрической трубе;
0,5 – запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м.

Вакуум в барометрическом конденсаторе В, Па;

В=Р_атм-Р₀

В=(1-0.6)10⁵=0.410⁴ Па

Сумма коэффициентов местных сопротивлений :

где _вх, _вых - коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из нее.

Коэффициент трения _тр зависит от режима течения жидкости, определим режим течения воды в барометрической трубе:

Коэффициент динамической вязкости воды _в при t_k (Приложение 2, п.2)

_в=0.5410^-3 Пас

При таком значении Re, коэффициент трения _тр равен / 2, рис 1.5 /.

=0,0142

Окончательно имеем: