Тепловые процессы. Николаева Г.И - 49 стр.

UptoLike

Составители: 

3.14.1. Определение расхода охлаждающей воды.
Расход охлаждающей воды определяют из теплового
баланса конденсатора:
)(
)*(
нkв
kвбв
в
ttC
tCIW
G
=
κ
, (2.37)
где I
δк
энтальпия паров в барометрическом
конденсаторе, Дж/кг;
t
к
конечная температура смеси воды и конденсата,
0
С;
t
н
начальная температура охлаждающей воды,
0
С.
Разность температур между паром и жидкостью на
выходе из конденсатора должна быть 3÷5 град.
Поэтому конечную температуру воды на выходе из
конденсатора принимают на 3÷5 град ниже температуры
конденсации паров:
t
k
= t
бk
– 3 = 60-3 = 57
0
С.
Тогда
скгG
в
/38,5
)2057(18,4
)57*18,43,2608(351,0
=
= .
3.14.2. Расчет высоты барометрической трубы.
В соответствии с нормами внутренний диаметр
барометрической трубы d
бт
=300 мм.
Скорость воды в барометрической трубе U
в
равна:
см
d
WG
U
бт
е
в
в
в
/08,0
3,0*14,3*983
)381,038,5(4
)(4
2
3
=
+
=
+
=
πρ
Высоту барометрической трубы определяют по
формуле:
5,0
2
*1
*
2
+
+++=
g
U
d
H
g
В
Н
в
бт
бт
в
бт
ζ
ρ
,
97
где Ввакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
0,5 мзапас высоты на возможное изменение
барометрического давления.
=+=+= 5,10,15,0
выхвх
ζζζ
;
B=P
атм
-P
бк
=9,8*10
4
-2*10
4
=7,8*10
4
Па;
60000
10*4,0
3,0*08,0
***4
Re
6
====
в
бт
в
вбт
dUd
ϑµ
ρ
;
25,0
60000
68
11,0
+
=
бт
d
λ
при
eе
1
560Re
1
10 ; (2.38)
Re
64
=
λ
при Re<2320; (2.39)
25,0
Re
316,0
=
λ
;
для гладких труб при
e
1
10Re232
(2.40)
λ=0,11e
0,25
;
для турбулентного режима при Re > 560
e
1
, (2.41)
отсюда при Re = 60000
023,0
60000
68
300
2,0
11,0
25,0
=
+=
λ
,
где
мм2,0= для стальных труб умеренного загрязнения
[4, глава 1]:
м
Н
Н
бт
бт
6,85,0
8,9*2
08,0
*
3,0
023,05,11
8,9*983
10*8,7
4
=+
+++=
.
98
     3.14.1. Определение расхода охлаждающей воды.                    где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
      Расход охлаждающей воды определяют из теплового                     0,5 м – запас высоты на возможное изменение
баланса конденсатора:                                           барометрического давления.
                                                                      ∑ ζ = ζ вх + ζ вых = 0,5 + 1,0 = 1,5 ;
           Wв ( I бκ − C в * t k )                                    B=Pатм-Pбк=9,8*104-2*104=7,8*104Па;
     Gв =                          ,               (2.37)
              C в (t k − t н )
     где Iδк – энтальпия паров в барометрическом                               4 * d бт * ρ в       U * d бт         0,08 * 0,3
                                                                      Re =                      =                =               = 60000 ;
конденсаторе, Дж/кг;                                                                µв                 ϑв            0,4 * 10 −6
        tк – конечная температура смеси воды и конденсата,                                            0 , 25
0
  С;                                                                           ∆      68                           1        1
                                                                     λ = 0,11    +                         при 10 〈 Re〈560 ;             (2.38)
        tн – начальная температура охлаждающей воды, 0С.                        d
                                                                               бт   60000                          е        e

    Разность температур между паром и жидкостью на                            64
выходе из конденсатора должна быть 3÷5 град.                           λ=        при Re<2320;                                                  (2.39)
    Поэтому конечную температуру воды на выходе из                            Re
конденсатора принимают на 3÷5 град ниже температуры                                            0,316
                                                                                                        ; λ=
конденсации паров:                                                                             Re 0, 25
     tk = tбk – 3 = 60-3 = 57 0С.                                   для гладких труб при 232〈 Re〈10
                                                                                                     1
                                                                                                                                             (2.40)
    Тогда                                                                                            e
            0,351(2608,3 − 4,18 * 57)
     Gв =                                  = 5,38кг / с .
                  4,18(57 − 20)                                                                           λ=0,11e0,25;
    3.14.2. Расчет высоты барометрической трубы.                                                         1
                                                                    для турбулентного режима при Re > 560 ,                                  (2.41)
    В соответствии с нормами внутренний диаметр                                                          e
барометрической трубы dбт=300 мм.                                   отсюда при Re = 60000
    Скорость воды в барометрической трубе Uв равна:                            0,2   68 
                                                                                                      0 , 25

            4(Gв + W3 ) 4(5,38 + 0,381)                              λ = 0,11      +         = 0,023 ,
     Uв =                  =                     = 0,08 м / с                  300 60000 
              ρ вπd е бт      983 * 3,14 * 0,3 2                      где ∆ = 0,2 мм для стальных труб умеренного загрязнения
       Высоту барометрической трубы определяют по               [4, глава 1]:
формуле:                                                                      7,8 *10 4                 Н  0,08
                                       H  U2                       Н бт =            + 1 + 1,5 + 0,023 бт  *       + 0,5 = 8,6 м .
                  В
       Н бт =            + 1 + ∑ ζ + бт  * в + 0,5 ,                      983 * 9,8                 0,3  2 * 9,8
                ρв * g                  d бт  2 g
                                        97                                                                       98