Расчёт барометрического конденсатора

Расход охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды Gв определим из теплового баланса конденсатора:

(10).

где iб.к. — энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;

tн — начальная температура охлаждающей воды, С;

tк — 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 tк на выходе из конденсатора примем на 3 градуса ниже температуры конденсации паров t0:

tk=t0−3 (11).

tk=88,96−3=85,96 С Энтальпия паров в барометрическом конденсаторе iб. к, при температуре t0 / 2, табл LVI /:

Найдём среднюю температуру воды по формуле:

tср.в.=(85,96+14)/2=49,98 С Удельная теплоёмкость воды св при температуре tср.в. (Приложение 2, п.3):

Диаметр барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:

(12).

где — плотность паров, кг/м3; - скорость паров, м/с.

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

Выбор барометрического конденсатора

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

Барометрический конденсатор: внутренний диаметр dб.к.=500 мм Условный проход штуцера для барометрической трубы dб. т=125 мм.

Высота барометрической трубы

Скорость воды в барометрической трубе равна:

(13) (46).

Плотность воды в при температуре tк (Приложение 2, п.1):

Высота барометрической трубы / 3, формула 1 /:

(14).

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=Ратм-Р0 (15).

P0 = x t0 = 88.96 0C.

P1= 70 кПа t1 = 89.96 0C.

=>

Сумма коэффициентов местных сопротивлений :

(16).

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:

(17).

Коэффициент динамической вязкости воды в при tk (Приложение 2, п.2).

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

=0,025.

По формуле (47):

Окончательно имеем: