 |
Тепловой расчет деаэрационной колонки
|
|
|
|
Для струйной деаэрационной колонки рассчитывают число тарелок (отсеков), необходимых для получения допустимой (заданной) концентрации газа в воде. Тепловой расчет ведется последовательно для каждого отсека и включает определение температуры воды и расход пара в каждом из отсеков, начиная с верхнего. Расчету предшествует выбор геометрических характеристик отсека (длина струй, начальный диаметр и шаг струй).
Длина струй L принимается равной расстоянию между нижней плоскостью тарелки, расположенной выше, и видимым (динамическим) уровнем воды hдин на тарелке, лежащей ниже того же отсека.
Расстояние между тарелками первого отсека:
Динамический уровень воды на тарелке найдем по динамическому напору:
(величины h г.с, 
определяются в процессе гидродинамического расчета отсека).
Для деаэрационных колонок малой производительности рекомендуемая длина струй L не должна превышать 0,35 – 0,5 м. Оптимальная длина струй корректируется предельно допустимой скоростью пара с целью ограничения уноса капельной влаги паровым потоком.
Диаметр d0 на тарелках выбирают с учетом условий развития поверхности струй и оптимальной эксплуатации, обычно d0 = 5 – 8 мм. Шаг отверстий на тарелке принимают равным s = 18 – 20 мм при расположении их в вершинах равностороннего треугольника.
Принимаем d0 = 0,006 м, s = 0,02 м, Н = 0,6.
Расход воды через верхнюю тарелку, кг/с:
,
Средняя энтальпия воды на верхней тарелке, кДж/кг:
Температура воды на верхней тарелке tвх = 60 ˚C (по таблицам воды и водяного пара).
Гидростатический уровень воды на тарелке h г.с = 0,06 м.
Скорость воды в отверстиях верхней тарелки:
,
– коэффициент, учитывающий движение воды на тарелке ( = 0,9);
|
|
|
– коэффициент расхода ( = 0,75)
м/с
Количество отверстий на тарелке, шт.:
Диаметр условной окружности:
· внешней 
=1,216 м;
· внутренней 
,
Условное количество отверстий на окружности, шт.:
· внешней
· внутренней
Динамический уровень воды на нижней тарелке hдин = 0,06 м.
Длина струи в отсеке L, м:
Коэффициент, зависящий от давления, определяем по рис.1:
Рис.1. Зависимость коэффициента А от давления в деаэраторе
А = 0,0311.
Среднюю скорость пара в пучке принимаем 
= 0,8 м/с.
Температура воды на нижней тарелке, ˚С:
где t s – температура насыщения при давлении в деаэраторе;
L, d 0 – длина и диаметр струй в отсеке;
W 0, W п – средняя скорость воды и пара.
Энтальпия воды на нижней тарелке:
Количество пара, сконденсировавшегося в отсеке, кг/с:
Скорость пара при входе в пучок, м/с:
Количество пара при выходе из отсека, кг/с:
Скорость пара при выходе из пучка, м/с:
Средняя скорость пара в пучке, м/с:
при 
тогда 
Полученную среднюю скорость сопоставляем с принятой в начале расчета. Расхождения не превышает 0,1 м/с, тогда = 0,8 м/с.
Отсек 2 (обтекание струй продольное)
Длина струи L 2 = 0,8 м.
Количество отверстий на тарелке 2 N 2 = 2775 шт.
Шаг отверстий на тарелке 2 S 2 = 0,05.
Расход воды через тарелку 2, кг/с:
Скорость воды в отверстиях тарелки 2:
Гидростатический уровень воды на тарелке 2, м:
Температура воды при входе в бак-аккумулятор, ˚С:
Энтальпия воды, входящей в бак-аккумулятор:
Количество пара, сконденсировавшегося во втором отсеке, кг/с:
Недогрев воды в деаэрационной колонке, ˚С:
Количество воды, выходящее из колонки, кг/с:
Количество пара, сконденсировавшегося в колонке, кг/с:
Расход насыщенного пара на колонку, кг/с:
Количество пара, сконденсировавшегося в барбатере, кг/с:
|
|
|
