Определение толщины тепловой изоляции

Принимаем температуру окружающей среды равной , температуру изоляции со стороны окружающей среды . Тогда коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции в окружающую среду равен

В качестве материала для тепловой изоляции выбираемсовелит, имеющий коэффициент теплопроводности  (Приложение 3). Для первого корпуса толщина тепловой изоляции составит

Принимаем толщину тепловой изоляции 0,046 м и для других корпусов.

Расчет и подбор вспомогательного оборудования

Расчет барометрического конденсатора

Определяем расход охлаждающей воды(26)

где температура воды на выходе из конденсатора

Начальную температуру охлаждающей воды принимаем равной .

Диаметр барометрического конденсатора находим с помощью уравнения расхода(27)

где  – плотность пара в барометрическом конденсаторе при МПа (Приложение 10),  – скорость пара в барометрическом конденсаторе (принимаем равной 20 м/с).

Выбираем барометрический конденсатор диаметром 1000 мм, внутренний диаметр барометрической трубы которого равен200 мм (Приложение 4).

Определяем скорость воды в барометрической трубе (28)

где  – плотность воды при  (Приложение 12).

Рассчитываем критерий Re при течении воды в барометрической трубе

где  вязкость воды при  (Приложение 12).

Коэффициент трения в барометрической трубе

Принимаем атмосферное давление Па. Тогда вакуум в барометрическом конденсаторе составит

Определяем высоту барометрической трубы (29)

Расчет производительности вакуум-насоса

Находим количество воздуха, удаляемого из барометрического конденсатора вакуум-насосом (30)

Температуру воздухарассчитываем по формуле (32)

Определяем парциальное давление воздуха в барометрическом конденсаторе

где  давление сухого насыщенного пара при  (Приложение 10)

Рассчитаем объемную производительность вакуум-насоса (31):

где – универсальная газовая постоянная,  – молекулярная масса воздуха.

По значениям объемной производительности вакуум-насоса и давлению в барометрическом конденсаторе подбираем вакуум-насос типа ВВН-6 мощностью на валу [9].

Расчет подогревателя исходного раствора

В качестве подогревателя исходного раствора принимаем кожухотрубчатый теплообменник. Подогрев раствора будем осуществлять с помощью первичного греющего пара. Расположим теплообменник вертикально. Исходный раствор будем подавать в трубное пространство снизувверх. Пар будем подавать в межтрубное пространство теплообменника сверху, а конденсат пара отводить снизу. Начальная температура раствора , конечная температура раствора .

Тепловая нагрузка подогревателя составит

где – теплоемкость подогреваемого раствора,

где , – конечная и начальная теплоемкости подогреваемого раствора (Приложение 14).

Средняя разность температур

Принимаем коэффициент теплопередачи в теплообменнике [9, 17]. Тогда площадь поверхпости теплопередачи составит:

Выбераем(Приложение 9) одноходовой теплообменник типа ТК с поверхностью теплопередачи , диаметром кожуха , общим числом труб , диаметром труб мм, длиной труб .