Расчёт многокорпусной выпарной установки

м

По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 200 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 6 и длиной штуцера Hт: 160; 220.

Рассчитываем диаметр трубопровода для выхода конденсата из теплообменника-подогревателя:

м3/с

где ρв = 923 кг/м3 – плотность воды при 143,5 °С.

м

По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 50 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 3 и длиной штуцера Hт: 155; 215.

Рассчитываем диаметр трубопровода для выхода конденсата из третьего корпуса выпарной установки:

м3/с

где ρк = 1323 кг/м3 – плотность раствора Na2SO4 в третьем корпусе выпарной установки.

м

По ОСТ 26 – 1404 – 76 подбираем штуцер с условным проходом Dу = 40 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа, толщиной стенки Sт = 3 и длиной штуцера Hт: 155; 215 [10].

6. Расчёт насоса для подачи исходной смеси

В данной установке необходимо подобрать насос для подачи исходного раствора из ёмкости в теплообменник-подогреватель. Необходимо определить необходимый напор и мощность при заданном расходе жидкости. Далее по этим характеристикам выбираем насос конкретной марки.

а)

Выбор трубопровода.

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с. Тогда диаметр будет определяться по формуле (24):

где Q – расход Na2SO4, равный Q = G/ρ = 3,333/1071 = 0,31 ∙ 10-2 м3/с.

м

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 48 мм, толщиной стенки 3 мм. Внутренний диаметр трубы d = 42 мм. Фактическая скорость раствора в трубе:

Примем, что трубопровод стальной, коррозия незначительна.

б)

Определение потерь на трение и местные сопротивления.

Находим критерий Рейнольдса:

где ρ = 1071 – плотность раствора Na2SO4 при 20 °С; μ = 0,89 ∙ 10-3 Па – вязкость раствора Na2SO4 при 20 °С.

То есть режим турбулентный. Абсолютную шероховатость трубопровода принимаем Δ = 2 ∙ 10-4 м. Тогда относительная шероховатость трубы определяется по формуле:

(29)

В турбулентном потоке различают 3 зоны, для которых коэффициент теплопроводности λ рассчитывают по разным формулам. Получим:

; ;

2100 < Re < 117600 (Re = 113147)

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчёт λ следует проводить по формуле:

(30)

Подставив, получим:

Вт/(м×К)