5.2. Расчет трубной решетки.

где: k – коэффициент, k = 0,43 [3, стр.408, ф-ла 13.48];

D – средний диаметр цилиндрической обечайки кожуха аппарата;

p– наибольшее давление возникающее в трубном или межтрубном пространстве;

[δ_и] – предельно допустимое напряжение на изгиб материала решетки;

– коэффициент ослаблений решетки отверстиями, [3, стр.408];

с – прибавка на коррозию, с = 2 (см. п. 6.3.1.)

Допустимое напряжение на изгиб материала решетки:

где: δ_i – предел прочности при растяжении или предел текучести;

n_i – запас прочности; предел текучести;

По каталогу [7, стр.85, табл. 2.11] для стали X18H10Т предел прочности при растяжении δ_в = 500 Мн/м², предел текучести δ_т = 200 Мн/м².

По каталогу [7, стр.405, табл. 14.6] для стали X18H10Т запас прочности n_в = 2,6, пределе текучести n_т = 1,65

Из рассчитанных величин предельно допустимого напряжения при изгибе принимаем наименьшее.

5.3. Высоту средней части трубных решеток определяем по той же формуле при:

k = 0,45 [3, стр.408];

где: z – число труб на диаметре решетки [7, стр.635, табл. 25.1]; z = 17 .

d_н – наружный диаметр труб.

6. Насосы и вакуум-насосы.

В выпарных установках для подачи исходного раствора в первый корпус и перекачивании упаренного раствора обычно используются насосы. Насосы при подаче исходного раствора работают на противодавлении и должны развивать напор, суммарно равный гидравлическому сопротивлению трубопровода и теплообменника на пути от емкости с исходным раствором до входа в 1 корпус, высоте подъема раствора, избыточному давлению в первом корпусе и затрат на создание скоростного напора.

6.1. Насосы для подачи исходного раствора.

Для подбора насоса необходимо знать полезную мощность, затрачиваемую на перекачивание, и напор насоса Н:

где: р₁-давление в трубопроводе на уровне емкости для подачи исходного раствора;

р₂-давление в выпарном аппарате;

ρ- плотность перекачиваемой жидкости;

Нг-геометрическая высота всасывания;

hп-суммарный потерянный напор;

g- ускорение свободного падения м/с²

Полезная мощность: N=g·G·H

Где Н-напор насоса;

G- массовый расход раствора.

Определение суммарного потерянного напора:

Где: w-скорось движения раствора;

λ-коэффициент гидравлического сопротивления;

L-длина трубопровода;

d – эквивалентный диаметр трубопровода;

ξ- коэффициент местного сопротивления.

Эквивалентный диаметр соответствует действительному при полной наполненности трубопровода.

Диаметр трубопровода:

Где: G- расход исходного раствора;

w- скорость движения жидкости, принимаем равной 2 м/с – для всасывающего и нагнетательного трубопровода.

Из выбираем стальную трубу с наружным диаметром 70 мм и толщиной стенки 3 мм.

Внутренний диаметр трубы равен