Расчет насоса для подачи исходного раствора

Принимаем скорость раствора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах ( ) одинаковой и равной 2 м/с. Рассчитаем внутренний диаметр трубопровода

где  –плотность исходного раствора (Приложение 14)при средней температуре в подающем трубопроводе . Выбираем стандартный трубопровод из нержавеющей стали (раздел 2.4.3)размером , где – наружный диаметр трубопровода,  – толщина стенки трубопровода. Внутренний диаметр трубопровода равен .

Уточняем скорость растворав трубопроводе

Вязкость исходного раствора при средней температуре  (Приложение 14). Определяем режим течения раствора в трубопроводе

Абсолютную шероховатость трубопровода ( )принимаем равной 0,2 мм. Относительная шероховатость трубопровода составит .

Отношение , поэтому коэффициент трения считаем по формуле

Геометрическую высоту подъема раствора примем равной высоте выпарного аппарата, т.е. , общую длину питающего трубопровода ( ) примем равной
.

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений для трубопровода:

1. Вход в трубу:

2. Два нормальных вентиля для диаметра 80 мм: .

3. Три отвода под углом 90°: 3 .

4. Выход из трубы: .

Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

С учетом потерь напора в подогревателе исходной смеси потребный напор насоса составит (33):

Рассчитываем объемную производительность насоса

Выбираем химический насос Х20/53 (Приложение 8). Параметры насоса: объемная производительность – , развиваемый напор – 44 м. Мощность двигателя – .

Подбор конденсатоотводчиков

Выполним расчет для первого корпуса. Массовые расходы греющего пара и конденсата равны. Тогда объемный расход конденсата

где  плотность конденсата греющего пара первого корпуса (Приложение 12).

Производительность конденсатоотводчика по холодной воде ориентировочно составит

Для организации отвода конденсата выберем два конденсатоотводчика с опрокинутым поплавком модели 45ч9нж1-4М производительностью 7,4 м³/ч с условным диаметром 40 мм и номером седла 13 (Приложение 7). Аналогичные конденсатоотводчики используем для второго и третьего корпусов.

Пример 2

Спроектировать трехкорпусную прямоточную выпарную установку для концентрирования 36000 кг/ч (10,0 кг/с) водного раствора NaClот начальной концентрации 5 масс.% до конечной концентрации 25 масс.%. Начальная температура раствора 15ºС. Обогрев производится насыщенным водяным паром, имеющим абсолютное давление 0,3 МПа. Давление в барометрическом конденсаторе 0,015 МПа. Выпарной аппарат – тип III, исполнение 1. Производится отбор экстра-пара из первого корпуса в количестве 1000 кг/ч.

Расчет и подбор выпарных аппаратов

Производительность установки по выпариваемой воде

С помощью уравнения (1) определяем производительность установки по выпариваемой воде

Распределяем выпаренную воду по корпусам выпарной установки. Количество выпаренной воды:

в третьем корпусе (3)

во втором корпусе

в первом корпусе

3.2.1.2. Концентрации растворов по корпусам:

Давления греющих паров

Общий перепад давлений для установки

Принимаем, что общий перепад давлений между корпусами делится поровну. Тогда давления греющих паров в корпусах и пара в барометрическом конденсаторебудут равны:

По давлениям паров находим их температуры, энтальпии, теплоты конденсации и энтальпии конденсата паров:

Давление, МПа	Температура,	Энтальпия, кДж/кг	Теплота конденсации, кДж/кг	Энтальпия, кДж/кг