Определение толщины тепловой изоляции выпарной установки

 

Толщина тепловой изоляции  выпарных аппаратов находится из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции и в окружающую среду для 1-го корпуса:

где  коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/м² .

где  температура изоляции со стороны воздуха;  температура изоляции со стороны аппарата (ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции  принимаем равной температуре греющего пара );  температура окружающей среды, ;  коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м ).

В качестве тепловой изоляции выбираем совелит, имеющий коэффициент теплопроводности  Вт/(м ).

Толщина тепловой изоляции равна:

Принимаем толщину тепловой изоляции 60 мм.

 

Расчёт барометрического конденсатора

 

Для создания вакуума в выпарных установках применяют обычно конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подаётся в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды (около 20 ). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачиваются неконденсирующиеся газы.

Необходимо рассчитать расход охлаждающей воды, основные размеры барометрического конденсатора (диаметр и высота) и барометрической трубы, производительность вакуум-насоса.

 

Определение расхода охлаждающей воды

 

Расход охлаждающей воды определяется из теплового баланса конденсатора:

где  производительность 3-го корпуса по выпариваемой воде, кг/с;  энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;  теплоёмкость воды, Дж/(кг );  начальная температура охлаждающей воды, ;  конечная температура смеси воды и конденсата, .

Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3 , поэтому конечную температуру на выходе из конденсатора примем на 3  ниже температуры конденсации паров:

 

 

Тогда:

 

Расчёт диаметра барометрического конденсатора

 

Диаметр барометрического конденсатора определяется по формуле:

где плотность паров в барометрическом конденсаторе, кг/м³; скорость паров в барометрическом конденсаторе, м/с.

При остаточном давлении в конденсаторе 10⁴ 2 10⁴ Па скорость паров принимают 15 м/с.

По нормам института НИИХИММАШ ближайший больший расчётный .