.
估计加热室的内径
Di?t?nc?1??2b?
其中,b???1~1.5?d0
取 b??1.2d0?1.2?38?45.6mm
所以 Di?t?nc?1??2b??48??21.1?1??2?45.6?1075.2mm
表6 壳体的尺寸标准
壳体内径,mm 最小壁厚,mm
400~700
8
800~1000
10
1100~1500
12
1600~200
14
根据估算,及容器的公称直径表,试选用D?1100 mm作为加热室的内径,并以此内径和循环管外径作同心圆,在同心圆的环隙中,按加热管的排列方式和管心距作图。当内径为1100mm是,获得管数大于估算的管数,满足要求。所以加热室的型号选用:φ1000×12mm。
3.1.8.4分离室直径和高度的确定 分离室体积的计算式为: V?W
3600ρ U3 其中,U为蒸发体积强度,一般允许值为1.1~ 1.5 m/m?s,在此取
?3?1.2 m3/m3?s。
将工艺计算中二次蒸气的温度和流量以及根据温度所查得的二次蒸气的密度列于下
表7 二次蒸气相应密度
效次
二次蒸气温度Ti?,0C 二次蒸汽流量Wi,kg/h 二次蒸气密度ρ,,kg/m
依据上表数据,分别算出各效分离室数据:
3??Ⅰ 132.64 2897.5
1.6107
Ⅱ 109.95 3078.3 0.8242
Ⅲ 60.1 3190.9 0.1307
.
.
V1?V2?V3?W12897.5??0.4164m33600ρ1U3600?1.6107?1.2W23078.3??0.8646 m3
3600ρ2U3600?0.8242?1.2W33190.9??5.6514m33600ρ3U3600?0.1307?1.23 为方便起见,各效分离室的尺寸均取一致,所以体积V取最大值V?5.6514m。
分离室的高度和直径的确定需考虑的原则:
①H:D?1~2 ,取H:D?1.5
②H?1.8
③在允许的条件下,分离室直径应尽量与加热室相同。
根据V?π2DH 4可得:
H?2.55 m
D?1.7 m3.1.9 辅助设备的选择 3.1.9.1气液分离器
根据蒸气流速和各气液体分离器的性能,选择惯性式除沫器作为气液分离器。其主要尺寸确定为:
除沫器内管的直径
D0?D1?536.6 mm
:2 且 D1:D2:D3?1:1.5 除沫器外罩管的直径
D0,二次蒸汽的管径
D2?1.5?D1?1.5?536.6?804.9mm
除沫器外壳的直径
D3?2?D1?2?536.6?1073.2mm
除沫器的总高度
H?D3?1073.2 mm
.
.
除沫器内管顶部与器顶的距离
h?0.5?D1?0.5?536.6?268.3mm
选取 除沫器内管:?560?10mm 除沫器外罩管:?850?20mm 除沫器外壳:?1220?15mm 3.1.9.2蒸汽冷凝器
蒸汽冷凝器的作用是用冷却水将二次蒸汽冷凝。当二次蒸汽为有价值的产品需要回收或会严重地污染冷却水时,应采用间壁式冷却器。当二次蒸汽为水蒸气不需要回收时,可采用直接接触式冷凝器。二次蒸汽与冷凝水直接接触进行热交换,其冷凝效果好,被广乏采用,在此选用多层多孔板式冷凝器。 3.1.9.3冷却水量VL
冷却水进出口压力为20 kPa,取冷却水进出口温度为20 ?C。
由多孔板式蒸汽冷凝器的性能曲线可查得1m3冷却水可冷却的蒸汽量为X=53.0kg/m。
3WV3190.9??60.21m3/hX53.0W VL实=(12.125.)VX取VL实?1.25VL理?1.25?60.21?75.26 m3/hVL理?3.1.9.4冷凝器的直径D
根据进入冷凝器的二次蒸气的体积流量WV?3190.9kg/h,由流量公式计算冷凝器的直径:
二次蒸气流速u为15
20m/s,此处取u=20m/s。
D?4Vs4?3190.9==0.6572m πu??3600?0.1307?20
故取D=680mm
3.1.9.5淋水板的设计 淋水板数:
D?680 mm>500mm,所以取n?7淋水板间距: 当7
.
9块,在次取n?7块。
9块板时,Ln?1??0.60.7?Ln,L末?0.15m
.
取L1?2.5m
根据Ln?1?0.65Ln则
L2?0.65L1?0.65?2.5?1.625mL3?0.65L2?0.65?1.625?1.056 mL4?0.65L3?0.65?1.056?0.686 mL5?0.65L4?0.65?0.686?0.446mL6?0.65L5?0.65?0.446?0.290mL7?0.65L6?0.65?0.290?0.188mL末?0.15m 则淋水板间距符合条件。 弓形淋水板的宽度:
最上面一块:B??(0.8?0.9)D,在此取B??0.9D?0.9?680?612 mm其它各块淋水板:B?0.5D?50?0.5?680?50?390mm 淋水板堰高:
D?680mm>500mm;h=50 淋水板孔径:
冷却水循环使用,d=6~10mm,在此取d=8 mm 淋水板孔数:
70mm,在此取h=60mm,
η?0.950.98,取η=0.97,?=0.800.82,取?=0.81u0?η?2gh?0.97?0.81?2?9.81?60?10?3?0.85m/s n?VL实75.26??489.55π2?3600du03600??0.0082?0.8544 孔数应取整数,故为490个。考虑到长期操作易堵,则: 最上一板孔数N1 =n?(1+12%)=490?(1+12%)=548.8取整为549个
其他各板孔数为 N2 =n*(1+5%)=490?(1+5%)=514.5 取整为515个。
表8 蒸发器的主要结构尺寸的确定
加热管主要结构 加热管(无缝钢管)管径规格 加热管(无缝钢管)长度
循环管规格
.
设计尺寸
?38?2.5 mm
2.0 m
? 460?12 mm
.
加热室内径 分离室直径 分离室高度
?1100?12mm
1700mm 2550 mm
表9 气液分离器结构尺寸的确定
气压分离器主要结构 除沫器内管的直径 除沫器外罩管的直径 除沫器外壳的直径 除沫器内管顶部与器顶的距离
表10 蒸汽冷凝器主要结构的确定
蒸气冷凝器主要结构 蒸汽冷凝器类型 冷却水量 冷凝器的直径D 淋水板数 淋水板间距L1 淋水板间距L2 淋水板间距L3 淋水板间距L4 淋水板间距L5 淋水板间距L6 淋水板间距L7
弓形淋水板最上面一块的宽度 其它弓形淋水板的宽度
淋水板堰高 淋水板孔径
设计尺寸 多层多孔式冷凝器
75.26 m3/h 680 mm 7 2.5m 1.625m 1.056m 0.686m 0.446m 0.290m 0.188m 612 mm 390 mm 60 mm 8 mm 设计尺寸
?560?10mm ?850?20mm
除沫器外壳:?1100?15mm
?1220?15mm
265 mm
.
三效蒸发器相关课程设计
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