4.2. Размеры сепарационного пространства.

В технической характеристике выбранного стандартного выпарного аппарата указаны размеры сепарационного пространства: его высота H_с (как правило это расстояние от пучка труб греющей камеры до брызгоуловителя в аппаратах с центральной циркуляционной трубой, от отбойника или места ввода парожидкостной смеси в сепаратор – до брызгоуловителя – в аппаратах с вынесенными элементами циркуляции) и диаметр сепаратора D_с. Тогда его объем, очевидно равен

(20)

Требуемый для достаточной сепарации капель объем сепарационного пространства зависит от потока w вторичного пара из последнего корпуса (w₂ – для двухкорпусной установки), его плотности ρ_п и максимально допустимого напряжения парового пространства R_п м³пара/(м³с):

(21)

Величина R_п зависит от рабочего давления в аппарате и может определена по графику, приведенному в [1] на странице 731.

При V_с≥V_тр обеспечивается хорошая сепарация.

При V_с<V_тр следует выбрать сепаратор бо́льших размеров согласно рекомендациям в [1,6,10].

Подбор брызгоуловителей производится по [6,14].

4.3. Тепловая изоляция аппарата

Тепловая изоляция аппарата применяется для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и расхода греющего пара.

Для изоляции используются материалы с низкой теплопроводностью [3,6,7,10,13,14].

Задача расчета состоит в определении толщины слоя изоляции δ_из, наносимого на внешнюю поверхность аппарата [6]:

(22)

где λ_из – теплопроводность изоляционного материала, θ_к” – температура наружной поверхности аппарата, t_из” – температура наружной поверхности изоляции, принимаемая по условиям техники безопасности равной в пределах t_из”=(35÷50)⁰С; t₀ – температура окружающего воздуха (принимается равной 20⁰C при расположении установки в помещении. В случае размещения установки на открытой площадке принимается максимальная среднесуточная температура для района строительства); α₀ – коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением от наружной поверхности к окружающей среде, рассчитываемый ориентировочно по формуле [6]

(23)

Расчет тепловой изоляции подробно изложен в [13].

4.4. Диаметры штуцеров и трубопроводов для материальных потоков

Задача расчета – сводится к проверке выбранных по [6,11,12] размеров штуцеров для пригодности их к условиям работы проектируемого аппарата. Проверка состоит в определении скорости движения W материальных потоков и сопоставлении их величин с рекомендуемыми [1]

(24)

где S – массовый расход потока, кг/с; ρ – плотность потока, кг/м³; F – сечение, через которое проходит поток, м².

Рекомендуемые скорости движения потоков:

–жидкости при движении самотеком

w=0.1÷0.5 м/с;

–жидкости при принудительном движении

w=0.5÷2.5 м/с;

–водяного пара при давлении (2÷5) ∙10⁴Па

w=40÷60 м/с;

–водяного пара при давлении больше 5∙10⁴Па

w=15÷40 м/с.

Диаметры трубопроводов принимают равными диаметрам штуцеров.

4.5. Механический расчет элементов аппарата

Механический расчёт выполняется лишь для того корпуса, который подлежит конструктивной разработке и должен быть представлен в графической части проекта (обычно это первый корпус).

Объем механических расчётов необходимо согласовать с преподавателем.

Обычно расчету подлежат следующие элементы аппарата:

–толщина стенки цилиндрической обечайки корпуса аппарата;

–толщина станки крышки и днища аппарата;

–опорные конструкции аппарата.

Механический расчет аппарата сводится к определению напряжений, возникающих в элементе от нагрузок, и к сравнению их с предельно допустимыми для выбранного материала [4,6,14-16].