3.2 Расчёт барометрического конденсатора

3.2.1 Расход охлаждающей воды

Расчет барометрического конденсатора смешения.

Расход охлаждающей воды.

Уравнение теплового баланса конденсатора:

(17)

где расход охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор, кг/с;

удельная теплоемкость воды, ;

начальная и конечная температура воды в барометрическом конденсаторе, ;

массовый расход вторичного пара, кг/с;

удельная энтальпия вторичного пара в барометрическом конденсатора, .

Энтальпию вторичного пара при давлениинайдем по таблице свойств насыщенного водяного пара в зависимости от давления [1]табл.LII:

Удельную теплоемкость воды возьмем . Начальная температура охлаждающей воды, конечную температуру в соответствии с рекомендациями примем на несколько градусов ниже температуры конденсации пара при

Выразим из уравнения теплового баланса (17) расход охлаждающей воды и найдем его значение:

3.2.2 Диаметр барометрического конденсатора

Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:

Уравнение расхода пара в конденсаторе:

(18)

где диаметр конденсатора, м;

массовый расход вторичного пара, кг/с;

плотность вторичного пара, кг/м³;

линейная скорость пара, м/с.

Плотность вторичного пара при давлениинайдем по таблице свойств насыщенного водяного пара в зависимости от давления:

Скорость пара в соответствии с практическими рекомендациями зададим

Из уравнения (18) определим диаметр конденсатора :

Выберем стандартный диаметр барометрического конденсатора . Диаметр барометрической трубы, соответствующий диаметру конденсатора,

3.2.3 Выбор барометрического конденсатора

Выбираем конденсатор с диаметром, равным расчётному, или ближайшему большему [ОСТ 26-01-716-83].

Барометрический конденсатор: внутренний диаметр .

Условный проход штуцера для барометрической трубы

3.2.4 Высота барометрической трубы

Уравнение расхода воды в барометрической трубе:

(19)

где диаметр барометрической трубы, м;

массовый расход охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор, кг/с;

массовый расход вторичного пара, кг/с;

плотность воды, кг/м³;

линейная скорость воды в барометрической трубе, м/с.

Плотность воды найдем по формуле (7) при температуре :

Из уравнения расхода (19) определим скорость воды в барометрической трубе:

Высота барометрической трубы.

Уравнение для расчета высоты трубы:

(20)

где высота барометрической трубы, м;

вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;

плотность воды, кг/м³;

ускорение свободного падения, м/с²;

сумма коэффициентов местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из нее;

коэффициент трения;

диаметр барометрической трубы, м;

скорость воды в барометрической трубе, м/с;

запас высоты на возможное изменение барометрического давления.

Режим течения воды в барометрической трубе:

(21)

где критерий Рейнольдса;

вязкость воды, .

Коэффициент трения для гладких труб при:

(22)

Вязкость воды найдем по следующей формуле при

Определим критерий Рейнольдса по (21):

Вакуум в барометрическом конденсаторе:

Вычислим коэффициент трения по (22):

Найдем из (20) высоту трубы , приняв сумму коэффициентов местных сопротивлений: