Процессы и аппараты химической технологии (стр. 8 из 9)
.Определение температуры наружной поверхности труб:
; 
.Средняя температура стенок труб:
.Средняя разность:
.Величина
меньше 40 К (/1/, табл. 35, стр. 534), поэтому (/1/, стр. 213) принимаем кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с неподвижными трубными решетками типа ТН.3.6 Расчет барометрического конденсатора
Расход охлаждающей воды
определяют из теплового баланса конденсатора:
,где
- энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг; 
- начальная температура охлаждающей воды, 
; 
- конечная температура смеси воды и конденсата, ; 
- расход вторичного пара (см. табл. 1), кг/с; 
- теплоемкость воды, 
.По (/1/, табл. LVI, стр. 548) находим, что при
, 
. По заданию 
. Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 К, поэтому принимаем 
. Теплоемкость воды принимаем равной 
. 
.По расходу вторичного пара по (/3/, табл. 3.3, стр. 17) выбираем барометрический конденсатор смешения, диаметром
, с диаметрои труб 
.Высота трубы:
, (3.30)где
- высота водяного столба, соответствующая вакууму разряжения в конденсаторе и необходимая для уравновешивания атмосферного давления, м; 
- высота, отвечаемая напору, затрачиваемому на преодоление гидравлических сопротивлений в трубе и создания скоростного напора в барометрической трубе; 0,5 – запас высоты на возможное изменения барометрического давления, м. 
;
, 
- сумма коэффициентов местных сопротивлений; 
- коэффициент трения.Принимаем
(/4/, стр. 365).Находим критерий Рейнольдса:
,где
- динамический коэффициент вязкости воды, при температуре 
, 
По формуле 3.21 получаем:
.Принимаем скорость смеси воды и парового конденсата
в пределах 0,5-1,0 м/с, 
.
По (/1/, табл. XII, стр. 519) принимаем среднее значение шероховатости стенки трубы
, тогда отношение 
.По (/1/, рис. 1.5, стр. 22) находим, что при таких Re и
коэффициент трения равняется 
.Подставляя найденные значения в формулу 3.30 получаем:
,откуда
7,585м.Выбираем барометрический конденсатор диаметром
, 2-у ходовый, с высотой труб 7,585м.3.7 Расчет производительности вакуум – насоса
Производительность вакуум-насоса
определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора: 
,где
- количество газа. Выделяющегося из 1 кг воды; 0,01- количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности, на 1 кг паров. Тогда 
.Объемная производительность вакуум-насоса равна:
,где
- универсальная газовая постоянная R = 8,314 
; 
- молекулярная масса воздуха M = 29 кг/кмоль; 
- температура воздуха, 
; 
- парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:
.Давление воздуха равно:
,где
- давление сухого насыщенного пара (Па) при 
.По (/1/, табл. LVI, стр. 548)
. Подставив, получим: 
; 
.Зная объемную производительность
и остаточное давление 
по (/3/, табл. 2.5, стр. 19) выбираем вакуум-насос типа ВВН1-3 мощностью на валу 4,95 кВт.3.8 Приближенный расчет холодильника
Таблица 3.6
Основные данные для расчета холодильника
| Раствор хлорида аммония | Вода | |||
 , % масс. |  |  |  |  |
| 25 | 93,55 | 35,0 | 18,0 | 30,0 |
Значение усредненной по всей теплообменной поверхности разности температур рассчитывается по формуле:
;при этом
,где
; 
; 
; 
;