Выпарная установка для концентрирования квасного сусла (стр. 6 из 17)

Из этого равенства видно, что расчёт выполнен верно.

При кипении водных растворов можно принять удельную

тепловую нагрузку:

Тогда поверхность теплопередачи корпуса АВ1

ориентировочно будет равна:

Согласно ГОСТ 11987 - 81 по рассчитанной поверхности теплопередачи, выбираю поверхность выпарного аппарата АВ1. Выбираю выпарной аппарат АВ1 с поверхностью нагрева 200 м², размером греющих труб 38

2 4000 мм и количеством греющих труб 419 штук.

2.2 Определение основных размеров технологического оборудования выпарной установки АВ1

Исходные данные для расчёта:

- давление греющего пара

;

- давление вторичного пара

;

- количество греющего пара

;

- количество вторичного пара

;

- температура греющего пара

;

- теплота испарения греющего пара

;

- вязкость греющего пара

;

- плотность греющего пара

.

Физические константы конденсата при температуре кипения:

- вязкость

;

- плотность

;

- теплопроводность

;

- температура вторичного пара

;

- скрытая теплота парообразования вторичного

;

пара

- плотность вторичного пара

;

- вязкость вторичного пара

;

- температура квасного сусла

.

Физические свойства квасного сусла:

- коэффициент динамической вязкости

;

- коэффициент кинематической вязкости

;

- теплоёмкость

;

- теплопроводность

;

- плотность

;

- плотность орошения (часовая)

.

Плотность орошения:

2.2.1 Расчёт коэффициента теплопередачи выпарного аппарата АВ1

Критерий Рейнольдса для определения режима:

Температура плёнки конденсата:

Отношение

Температура стенки:

Частный температурный напор:

Значение

Значение

При

меньше режим ламинарный волновой.

Коэффициент теплоотдачи ламинарный:

где

- коэффициент, равный .

Коэффициент теплоотдачи:

где

- поправка;

- поправка, равная .

Значение Рейнольдса для раствора квасного сусла:

Критерий Прандтля для раствора квасного сусла:

Критерий Нуссельта:

Коэффициент теплоотдачи Нуссельта:

где

- толщина плёнки.

Коэффициент теплопередачи (расчётный):

Коэффициент теплопередачи, принятый с учётом влияния коэффициента термических сопротивлений и влияния неконденсирующихся газов:

где - величина коэффициента термического сопротивления;

- коэффициент, учитывающий влияние неконденсирующихся газов.

2.2.2 Определение поверхности нагрева выпарного аппарата АВ1

Величина теплового потока:

Полезная разность температур в корпусе АВ1:

Поверхность нагрева (расчётная):

Поверхность нагрева (принятая):

2.2.3 Определение конструктивных размеров выпарного аппарата АВ1

Диаметр греющих труб (наружный):

который принят конструктивно.

Толщина греющих труб:

которая принята конструктивно.

Длина греющих труб:

которая принята конструктивно.

Количество греющих труб:

Диаметр сепаратора (расчётный):

где

- допустимая скорость вторичного пара в сепараторе из опыта эксплуатации подобных систем для пенящихся растворов.

Диаметр сепаратора (принятый):

который принят конструктивно.

Действительная скорость вторичного пара в сепараторе:

Диаметр штуцера входа парогазовой смеси в сепаратор (расчётный):

где

- допустимая скорость пара в штуцере.

Диаметр штуцера (принятый):

Скорость пара в штуцере (действительная):

Высота сепаратора:

которая принимается с учётом практических данных эксплуатации подобных систем.