 |
Распределение полезной разности температур
|
|
|
|
Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи:
, (1.21)
где 
– общая полезная разность температур выпарной установки; 
– отношение тепловой нагрузки к коэффициенту теплопередачи в корпусе; i = 1,2,3 – номер корпуса.
Проверим общую полезную разность температур установки:
Поскольку рассчитаны величины тепловых нагрузок, коэффициентов теплопередачи и полезной разности температур по корпусам, следовательно, можно найти поверхность теплопередачи выпарных аппаратов:
Полученные значения поверхности теплопередачи сравниваем с определенной ранее ориентировочной поверхностью F ор=49 м2. Различие незначительное. Значит, размеры выпарных аппаратов выбраны правильно.
По ГОСТ 11987 выбираем аппарат с поверхностью теплообмена F =63м2и длиной труб Н = 4 м. Основные технические характеристики выпарного аппарата представлены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Техническая характеристики выпарного аппарата.
| F при диаметре трубы 38х2 и длине Н = 4000мм | Диаметр греющей камеры D, мм | Диаметр сепаратора D с, мм | Диаметр циркуляционной трубы D 2, мм | Высота аппарата Н а, мм |
| 63 | 800 | 1600 | 500 | 15500 |
Определение толщины тепловой изоляции
Толщину тепловой изоляции 
находим из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду:
, (1.22)
где 
– коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции к воздуху, Вт/(м2 К) 
;
– температура изоляции со стороны воздуха, ° С; Для аппаратов, работающих внутри помещения 
выбирают в пределах 35 ÷ 45 ºС, а для аппаратов, работающих на открытом воздухе в зимнее время – в интервале 0 ÷ 10 ºС.;
|
|
|
– температура изоляции со стороны аппарата, ºС (температуру t ст1 можно принимать равной температуре греющего пара, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции);
– температура окружающей среды (воздуха), ºС;
– коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(мК).
В качестве изоляционного материала выбираем совелит, который содержит 85% магнезии и 15 % асбеста. Коэффициент теплопроводности совелита 
Толщина тепловой изоляции для первого корпуса:
Такую же толщину тепловой изоляции принимаем для второго и третьего корпусов.
Расчет вспомогательного оборудования
Расчет барометрического конденсатора
Для создания вакуума в выпарных установках применяют конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качество охлаждающего агента используют воду, которая подается в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды (около 20 ºС). Смесь охлаждающей воды и конденсата выходит из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянного вакуума в системе вакуум-насос постоянно откачивает неконденсирующиеся газы.
Определение расхода охлаждающей воды
Расход охлаждающб ей воды G в (в кг/с) определяем из теплового баланса конденсатора:
, (2.1)
где 
– энтальпия пара в барометрическом компенсаторе, кДж/кг;
– теплоёмкость воды, кДж/(кг К);
С в =4190 кДЖ/(кгК);
- начальная температура охлаждающей воды, ºС;
t н = 10 
20 ºС
- конечная температура смеси воды и конденсата, ºС.
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора составляет 3 ÷ 5 град., поэтому конечную температуру воды 
принимают на 3 ÷ 5 град. ниже температуры конденсации паров:
ºС
Тогда
|
|
|
