2.5 Расчёт и выбор вспомогательного оборудования (насос, конденсатоотводчик, барометрический конденсатор)

Выбираем центробежный насос для подачи исходного раствора.

Принимаем сопротивление каждого подогревателя равное 3,5*103 Па.

Определяем напор насоса ∆рн, МПа

∆рн = 1,25 (∆рпод.1 + ∆рпод.2 + р1); (43)

∆рн = 1,25 (3,5*103 + 3,5*103 + 0,215*106) = 0,278 * 106

где Δрпод.1, Δрпод.2 – сопротивление каждого подогревателя, принимаем равное 3,5 * 103 Па [12]

р1 – давление в I корпусе, согласно расчета табл. 2.

Для определение подачи раствора: м3/с

V = .

V =

где ρ0 – плотность раствора, поступающего на выпорку при b0 = 11%

ρ0 = ρсух*b0 + ρв(1 – b0)

где ρв – плотность воды при t0´= 10˚C, ρв = 999,7

ρ0 = 1600*0,11 + 999,7(1 – 0,11) = 1065,73

По [5] выбираем центробежный насос марки Х8/30 со следующими техническими характеристиками:

Подача – 2,4*10-3 м3/с

Напор – 0,3 МПа

Частота вращения – 48,3 об/с

Электродвигатель – BАО -32 - 2

Мощность – 4 кВт

Выбираем вакуум-насос для создания вакуума во II корпусе

Определяем производительность вакуум-насоса Gвозд., кг/с

Gвозд. = 2,5 * 10-5 (w2 + Gв) + 0,01 * w2. (44)

где 2,5*10-5 – количество газа, выделяющегося из 1 кг воды;

w2 – количество воды выпаренной во втором корпусе на кг раствора, кг/ч; Gв – расход воды, кг/с

Где t0" – температура отсасываемого воздуха, 0С;

tн – температура вторичного пара второго корпуса, 0С.

t0" = tн – (5 ÷ 7) = 69,12 – 5 = 64,12

0,01 – количества газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности на 1 кг паров.

Gвозд. = 2,5 * 10-5 (0,3744 + 3,96) + 0,01 * 0,3744 = 3,84*10-3.

Определяем объёмную производительность вакуум - насоса Vвозд., м3/мин

, (45)

гдеR – универсальная газовая постоянная, Дж/кмоль*К;

Мвозд – молекулярная масса воздуха, принимаем Мвозд = 29 кг/кмоль

tвозд – температура воздуха, принимаем tн = 20 0С;

tвозд = tн+4+0,1(tк – tн)

tвозд = 20+4+0,1(64,12 – 20) = 28,4

Рвозд – парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Рвозд = Рбк – Рн. (46)

гдеРн – давление сухого насыщенного пара при t0 = 28,4 0С,

Pн = 0,389 бар = 0,00389МПа = 3890 Па .

Рвозд = 0,03 – 0,003890 = 0,026110

Принимаем Vвозд = 1,5 м3/мин. Зная эту величину и остаточное давление Рбк= 0,026110 МПа подбираем вакуум-насос типа ВВН 1,5 .Из каталога насосов [с.48] остаточным давлением –0,015 МПа, мощностью электродвигателя – N = 2,1 кВт, число оборотов – n = 1500 мин -1.

Расчёт диметра барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора dбк определяют из уравнения расхода:

dбк =

где р - плотность паров, кг/м3;

ν - скорость паров, м/с.

dбк =

При остаточном давлении в конденсаторе порядка 104 Па скорость паров ν принимают 15 – 25 м/с принимают 15 м/с.

По нормалям НИИХИММАША [12] подбираем конденсатор диаметром, равным расчётному или ближайшему большему. Выбираем барометрический конденсатор диаметр dтк = 500 мм [табл. 10.2, 11] .

Выбираем барометрический конденсатор.

– толщина стенки аппарата – 5 мм;

– расстояние от верхней полки до крышки аппарата – 1300 мм;

– расстояние от нижней полки до днища аппарата – 1200 мм;

– расстояние между осями конденсатора и ловушкой – 675 мм;

– высота установки H = 4300 мм;

– ширина установки Т = 1300 мм;

– расстояние между полками – 220; 260; 320; 360; 390;

Условные проходы штуцеров:

– для входа пара А – 300 мм;

– для входа воды Б – 100 мм;

– для выхода парогазовой смеси В – 80 мм;

– для барометрической трубы Г – 125 мм;

– для входа парогазовой смеси на ловушках И – 80 мм;

– для выхода парогазовой смеси на ловушках Ж – 50 мм;

– для барометрической трубы на ловушках Е – 50 мм

По расходу греющего пара Д, кг/с и перепаду давления Δр = ро – (0,12 ÷ 0,15)МПа, выбираем конденсатоотводчик с закрытым поплавком.[11 стр. 310]

Он действует следующим образом: пар поступает в корпус конденсатоотводчика, постепенно заполняя его конденсатом на 2/3 объёма. При этом поплавок всплывает и при помощи рычага открывает клапан для выпуска конденсата.

С удалением конденсата поплавок опускается и закрывает выпускное отверстие и тем самым прекращает вытеснение конденсата.

– максимальная производительность Gк = 780 т/ч;

– перепад давления до Δр = 1,2 МПа;

– условный проход – 32 мм.