Расчёт высоты барометрической трубы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Внутренний диаметр барометрической трубы принимаем равным           .

Скорость воды в барометрической трубе :

Высота барометрической трубы определяется из уравнения:

где  вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;  сумма коэффициентов местных сопротивлений;  коэффициент трения в трубе; ,  соответственно высота и диаметр барометрической трубы;  плотность воды, кг/м³;  запас высоты на изменение барометрического давления, м.

где ,  коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из неё.

Коэффициент трения  зависит от режима течения и степени шероховатости трубы.

Определим режим движения воды в барометрической трубе, для этого найдём число Re:

где  кинематическая вязкость воды, м²/с.

Для гладких труб при турбулентном потоке  коэффициент трения

Подставив значения в уравнение для определения высоты барометрической трубы, получим:

Откуда   

Расчёт производительности вакуум-насоса

Производительность вакуум-насоса L_в определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора.

где  количество выделяющихся газов из 1000 кг воды, кг/с; количество газов, кг/с, подсасываемых через неплотности в конденсатор на каждые 1000 кг паров.

Тогда:

Объёмная производительность вакуум-насоса равна, м³/с:

где  универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль  К); температура воздуха, ;  молекулярная масса воздуха, кг/кмоль; парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.

Температура воздуха рассчитывается по уравнению:

Давление воздуха равно:  

где  давление сухого насыщенного пара при , Па.

Тогда:

Подбираем в зависимости от объёмной производительности и остаточному давлению  вакуум-насос типа ВВН-1-1,5 с мощностью на валу вакуум-насоса  N = 5,5 кВт.

Приложение

Таблица 1. Параметры насыщенного пара

По давлению
Давление Р, бар	Температура насыщения		Плотность пара , кг/м3	Энтальпия воды i, кДж/кг	Энтальпия пара I, кДж/кг	Теплота парообразования r, кДж/кг
0,10	45,82		0,0680	191,84	2586,9	2392,1
0,12	49,44		0,0808	206,96	2590,6	2383,7
0,14	52,57		0,0935	220,05	2596,1	2376,0
0,16	55,34		0,1059	231,63	2601,1	2369,5
0,18	57,82		0,1184	242,03	2605,4	2363,3
0,20	60,08		0,1307	251,43	2609,2	2357,7
0,25	64,99		0,1613	272,03	2617,6	2345,5
0,3	69,12		0,1911	289,30	2624,6	2335,3
0,4	75,87		0,2501	317,62	2636,3	2318,7
0,5	81,33		0,3084	340,53	2645,2	2304,7
0,6	85,94		0,3658	359,90	2653,1	2293,2
0,7	89,95		0,4225	376,79	2659,8	2283,1
0,8	93,50		0,4787	391,75	2665,3	2273,5
0,9	96,71		0,5345	405,19	2670,2	2265,1
1,0	99,62		0,5896	417,47	2674,9	2257,5
1,2	104,80		0,6993	439,34	2683,0	2246,6
1,4	109,31		0,8084	458,42	2690,1	2231,7
1,6	113,31		0,9158	475,41	2696,3	2220,8
1,8	116,93		1,0223	490,68	2701,8	2211,1
2,0	120,23		1,1287	504,74	2706,8	2202,0
2,2	123,27		1,2341	517,7	2711,0	2193,3
2,4	126,09		1,3389	529,9	2714,9	2185,0
2,6	128,73		1,4432	541,2	2718,9	2177,7
2,8	131,20		1,5473	551,7	2722,3	2170,7
3,0	133,54		1,6515	561,7	2725,5	2163,9
3,5	138,87		1,9080	584,4	2732,3	2147,9
4,0	143,62		2,1631	604,6	2738,7	2134,1
4,5	147,92		2,4160	623,0	2743,9	2120,9
5	151,84		2,6674	640,1	2748,8	2108,7
6	158,84		3,1686	670,6	2756,9	2086,3
7	164,96		3,6657	697,2	2763,7	2066,5
8	170,41		4,1615	720,9	2769,0	2069,0
9	175,36		4,6533	742,7	2773,7	2031,0
10	179,88		5,1414	726,4	2777,8	2015,3
11	184,05		5,6338	781,3	2781,2	1999,9
12	187,95		6,1237	798,4	2784,6	1986,2
13	191,60		6,6138	814,6	2787,4	1972,7
14	195,04		7,1023	830,0	2789,7	1959,7
15	198,28		7,5930	844,5	2791,8	1947,3
16	201,36		8,0775	858,3	2793,5	1935,2
17	204,30		8,5690	871,7	2795,3	1923,5
По температуре
Температура насыщения		Давление Р, бар	Плотность пара , кг/м3	Энтальпия воды i, кДж/кг	Энтальпия пара I, кДж/кг	Теплота парообразования r, кДж/кг
45		0,0958	0,0654	188,393	2582,62	2394,23
50		0,1224	0,0830	209,296	2591,48	2382,18
55		0,1574	0,1044	230,208	2600,28	2370,08
60		0,1992	0,1302	251,129	2609,03	2357,90
65		0,2501	0,1613	272,062	2617,70	2345,63
70		0,3116	0,1982	293,009	2626,29	2333,28
75		0,3855	0,2419	313,971	2634,80	2320,83
80		0,4736	0,2934	334,952	2643,22	2308,27
85		0,5780	0,3536	355,953	2651,55	2295,59
90		0,7011	0,4236	376,977	2659,76	2282,79
95		0,8453	0,5045	398,027	2667,86	2269,84
100		1,0133	0,5977	419,105	2675,84	2256,73
105		1,2080	0,7046	440,21	2683,68	2243,47
110		1,4326	0,8264	461,36	2691,38	2230,02
115		1,6905	0,9649	482,54	2698,93	2216,39
120		1,9854	1,1215	503,76	2706,31	2202,54
125		2,3208	1,2980	525,03	2713,52	2188,49
130		2,7011	1,4962	456,36	2720,54	2174,19
135		3,1305	1,7182	567,72	2727,37	2159,65
140		3,6136	1,9227	589,15	2733,99	2144,85
145		4,1549	1,9660	610,64	2740,40	2129,76
150		4,7597	2,2416	632,19	2746,57	2114,38
155		5,4330	2,8857	653,82	2752,50	2098,69
160		6,1804	3,2589	675,81	2758,18	2082,66
165		7,0075	3,6701	697,29	2763,59	2066,30
170		7,9203	4,1217	719,15	2768,72	2049,56
175		8,9247	4,6170	741,11	2773,55	2032,45
180		10,027	5,1586	763,15	2778,09	2014,93
185		11,234	5,7504	785,30	2782,30	1997,00
190		12,552	6,3959	807,55	2786,18	1978,63
195		13,989	7,0982	829,92	2789,72	1959,80
200		15,550	7,8622	852,41	2792,85	1940,44
205		17,246	8,6919	875,02	2795,61	1920,59

Таблица 2.Основные параметры и размеры аппаратов (по ГОСТ 11987-81)

Таблица 3. Физические свойства MgCl₂

Поверхностное натяжение , плотность  и теплопроводность  при различной концентрации раствора

Температура для	Н/м при t = var
	кг/м3 при t = const = 20
	Концентрация, %
	5	10	20	50
18
	1040	1082	1171	1171

Таблица 4. Температурная депрессия раствора MgCl₂ при атмосферном давлении

Таблица 5. Число труб в зависимости от расположения их в трубной решетке

Таблица 6

Список литературы

1. Методическое пособие по расчёту трёхкорпусной выпарной установки по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств», «Процессы и аппараты химических технологий» / А.Г. Хантургаев, С.С. Ямпилов, Л.К. Норбоева и др., Улан-Удэ, ИПЦ ВСГТУ, 2006-57 с.

2. ГОСТ 11987-81 Аппараты выпарные трубчатые стальные: типы, основные параметры и размеры.

3. Учебное пособие «Расчёт и конструктивное оформление выпарных установок» / Т.Д. Ланина, Б.Г. Варфоломеев, О.А. Карманова, Ухта, УГТУ, 2009-60 с.

4. Конахин А.М., Конахина И.А., Ахметова Э.А., Скулина Ю.Н. "Выпарные и кристаллизационные установки". Учебное пособие Казань: Казан. Гос. Энерг. Ун-т, 2006. - 172с.

5. А.А. Захаров, Л.Т. Бахшиев, Б.П. Кондауров и др. "Процессы и аппараты химической технологии". - М.: Издательский центр "Академия", 2006. - 528 с.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры