5.2 Расчет и выбор вакуум-насоса.

Вакуум-насосы предназначены для отсасывания из конденсатора неконденсирующихся газов (в основном воздуха) и поддержания в нём заданного рабочего давления. Одновременно с газом отсасывается и водяной пар, находящийся над свободной поверхностью охлаждающей воды в верхнем сечении конденсатора. Таким образом, вакуум-насосы удаляют из конденсатора парогазовую смесь.

Масса неконденсирующегося газа (воздуха) G_г (кг/с) в отсасываемой парогазовой смеси определяется как сумма двух основных слагаемых. Первое отражает десорбцию газов (главным образом из охлаждающей воды). Обследование действующих конденсаторов смешения показало, что из каждой тонны смеси охлаждающей воды и конденсата десорбируется примерно 0,025кг неконденсирующихся газов (воздуха). Второе слагаемое – подсос воздуха в конденсатор смешения через неплотности – оценивается сугубо приближенно: принимают, что в расчёте на тонну получаемого вторичного пара подсасывается до 10 кг воздуха. Таким образом, массовый поток отсасываемых сухих неконденсирующихся газов составляет:

(32)

Объёмная производительность вакуум-насоса рассчитывается по формуле:

(33)

где температуру воздуха определяют по эмпирическому соотношению (27); R_ун – универсальная газовая постоянная, R_ун=8310 кДж/(кмол∙К); M_г – молярная масса воздуха.

Мощность, потребляемая вакуум-насосом при политропическом сжатии парогазовой смеси (часто в расчетах показатель политропы m принимают равным 1,2) от давления в конденсаторе p_к до атмосферного p_а с учетом к.п.д. вакуум насоса η_вн, может быть рассчитана по формуле:

(34)

По производительности, глубине создаваемого вакуума и потребляемой мощности подбирают [6] вакуум-насос.

6. Расчет и выбор вспомогательного оборудования

6.1 Перекачивающие насосы.

В выпарных установках для подачи исходного раствора в первый корпус и перекачивания упаренного раствора обычно используются центробежные насосы.

Насосы при подаче исходного раствора работают на противодавление и должны развивать напор, суммарно равный: гидравлическому сопротивлению трубопровода и теплообменника на пути от ёмкости с исходным раствором до входа в первый корпус, высоте подъёма раствора, избыточному давлению в первом корпусе и затрат на создание скоростного напора. Расчёт насосов производится после составления технологической схемы выпарной установки и изложен в [3,6]. При этом выбирают [17] два насоса с одинаковыми характеристиками, один из которых является резервным.

6.2 Конденсатоотводчики.

Конденсат греющего пара из корпусов выпарной установки и теплообменных аппаратов отводится через конденсатоотводчики различных модификаций. Методика расчёта, выбора типа и числа конденсатоотводчиков изложены в [18].

6.3 Емкости

На проектируемой установке должны быть предусмотрены ёмкости для исходного и упаренного растворов, обеспечивающие непрерывную работу установки в течение 2 или 6 часов. Рассчитанные таким образом размеры ёмкостей (с учетом коэффициента заполнения ε=0,8) подбирают по каталогам [12,19].

7. Оформление кусового проекта

Курсовой проект состоит из расчётно-пояснительной записки и чертежей на двух листах формата А1. На первом из них дается общий вид основного аппарата установки с достаточным количеством разрезов и проекций наиболее важных узлов, а на втором – технологическая схема и таблица условных графических обозначений узлов, аппаратов и деталей установки.