AP Kubasiewicz - komora oparowa.pdf

7/26/2019 AP Kubasiewicz - komora oparowa.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/ap-kubasiewicz-komora-oparowapdf 1/5

l

102

V. R O Z W I Ą Z N I KONST R UKC YJNE W Ę Z Ó W

WYPAR KI

ap.

a„ aw

a

5

- odpowiednio

rrasy

gazu wprowadzone z

p a r ą ś w i e ż ą ,

toz.:.

tworem,

w o d ą

c h ł o d z ą c ą

i

przez n i e s r e z e l i n o ś c i w

ppm;

w a r t o ś c i

podane

w taibl. V-4 o d n o s z ą s i ę do

p r z e m y s ł u

cukrowniczego.

TABLICA

V-4.

W a r t o ś c i a„

a„ a„ a

35

OZI)Jlczenie Zastosowanie

1

· W a n o ś ć

ppm

zasilanie k o t ł a kondensatem

5-10

a,

zasilanie k o t ł a

w o d ą 10-150

sok z buraków

230-460

a

sok z

trzciny

200-300

Europa

20-140

a„

kraje tropikalne

40-150

instalacja o bardzo dobrej s z c z e l n o ś c i 2000-3000

instalacja o

ś r e d n i e j s z c z e l n o ś c i

3000-5000

a

instalacja o bardzo

d u ż e j

liczbie zbiorników,

z ł ą c z ,

zawo-

rów, pokryw itd.

5000-10000

Z

r e g u ł y ·

o t r z y m a n ą w a r t o ś ć g

z w i ę k s z a

S i ę o 20 dio 40 · ze

w z g l ę d u

na zachowanie pewnego

marginesu

b e z p i e c z e ń s t w a i przyjmuje

s i ę dla instalacji w i e l o d z i a ł o w e j V

g=

1,2

V

g. a

dla

pojedynczej wyparrl<l

V g=l,4

Vg.

W przypadku braku b l i ż s z y c h

danych

Hugot

35

zaleca przyjmo

w a ć n a s t ę p u j ą c e w a r t o ś c i :

Gg=l2 kg

gazu

o b o j ę t n e g o / t o n ę skroplonych oparów

lub Vg=0,1-0,15 m

1

gazu/kg oparów.

P r z y k ł a d . O b l i c z y ć m a s ę

gazów

o b o j ę t n y c h , j a k ą n a l e ż y w

c i ą g u

g·od-Liny

u S ' l l i l ą ć

z

instalacji

WY Parnej

p r a c u j ą c e j pod p r ó ż n i ą dla

z a t ę ż ~ i a

soku

w

cukrowni,

j e ż e l i

WYdatek

soku

G:,,=56

kg/h,

WYdatek pary grzejnej

Gp=l2

kg/h,

i l o ś ć

skroplonych

par G,=15 kg/h,

i l o ś ć wody ·potrzebna

do

skroplenia 1 kg pary W= 38.

kg/kg

pary

przy

z a ł o

ż e n i u , gazy o b o j ę t n e z komory grzejnej pierwszego d z i a ł u odprowadzane

do

komory oparowej

tego d z i a ł u , k o c i o ł

zasilany

jest

kondensatem,

a i n s t a l a c j ę

m o ż n a

z a l i c z y ć

do instalacji

o

ś r e d n i e j

s z c z e l n o ś c i .

ap = 10 ppm apGp = 10·12 000/10

8

= 0,12 kg/h

ar = 300

ppm

arGr=300·56

000/10

8

=16,80 kg/h

aw=

40

ppm awWG,=40·38·15000/10

8

=22,80 kg/h

a

=4000 pp a,G,=4000·15 000/10 =60,00 kg/h

a;·

=99,72.kg/h

2.

KOMORA G,RZEJNA

,,

103

· · W przypadku

w ł e l o d z i a ł o w y c h

instalacji

wyparnych i l o ś ć

gazów

o b o j ę t n y c h m o ż e

stopniowo

w z r a s t a ć .

P r z y c z y n ą

tego m o ż e

b y ć na

przy

k ł a d

odprowadzenie

gazów

o b o j ę t n y c h z komory grzejnej do komory opa

rowej

wyparki.

W

ten

sposób

k u m u l l . j ą

s i ę

gazy

doprowadzane z p a r ą

g r z e j n ą i

w y d z i e l a j ą c e

s i ę z

roztworu

podczas jego wrzenia oraz.

- 0 s t a j ą c e

s i ę :

przez

n i e s z c z e l n o ś c i

w

przypadku

instalacji p r ó ż n i o w y c h .

·· • Do odprowadzania gazów o o j ę t n y c h z komory

lub

p ł a s z c z a

gr.zejnego

u ż y w a · s i ę

zwykle

rurek

o

ś r e d n i c y

12-30

mm

w

z a l e ż n o ś c i

od

i l o ś c i gazów,

które

n a l e ż y o d p r o w a d z i ć . Dla instalacji c z t e r o d z i a ł o w e j ,

o

ł ą c z n e j

powierzchni grzejnej ok. 1000 m•,

przy

z a ł o ż e n i u , tylko

z · I d ( z . : i ~

gazy

odprowadzane· s ą · b e z p o ś r e d n l i o d o · atmosfery,

natomiast w n a s t ę p n y c h d z i a ł a c h i l o ś c i gazów k u m u l u j ą s i ę ś r e d n i c e

ilomiinalne rurek o d p r o w a d z a j ą c y c h gazy o b o j ę t n e b ę d ą w poszczególnych

d z i a ł a c h równe: I - 10 mm,

II

-

10-20 mm,

III -

20-25 mm, IV

3-2 mm

1

. Miejsce, z którego gazy odprowadzane z komory czy p ł a s z c z a

grzejnego

z a l e ż y

od g ę s t o ś c i w z g l ę d n e j gazu

o b o j ę t n e g o ,

liczonej w

sto

sunku

do pary grzejnej.

J e ż e l i

stosunek ten jest mniejszy od j e d n o ś c i ,

t znaczy gazy o b o j ę t n e s ą l ż e j s z e od pary grzejnej, np. NH

3

,

n a l e ż y od

b i e r a ć je z n a j w y ż s z e g o punktu

komory

czy p ł a s z c z a grzejnego, nato

miast

gdy

stosunek ten

jest w i ę k s z y

od

j e d n o ś c i ,

to 2lnaczy

gazy c i ę ż

sze od pary

grzejnej,

np.

C0

2

, powietrze,

wtedy

gazy

odbiera s i ę z naj

n i ż s z e g o punktu,

praktycznie

t u ż

znad

lustra skroplin. Poza tym n a l e ż y

z w r ó c i ć u w a g ę ,

aby gazy

o b o j ę t n e

o d p r o w a d z a ć z·iniejsca, w którym

m a j ą

one n a j w y ż s z e c i ś n i e n i e c z ą s t k o w e , a

w ę c

z miejsca -najzimniejszego.

Gazy odprowadzone

m o g ą b y ć b ą d ź

do przestrzeni o

n i ż s z y m c i ś n i e n i u

w danym aparacie wyparnym, np. do komory oparowej (instalacje

pra

c u j ą c e pod p r ó ż n i ą i

pod

c i ś n i e n i e m ) , b ą d ż b e z p o ś r e d n i o do

atmosfery

(instalacje p r a i c u j ą c e pod c i ś n i e n i e m ) .

W a d ą

pierwszego

systemu

jest po

w i ę k s z a n i e i l o ś c i gazów o o j ę t n y c h i d ą c y c h do n a s t ę p n e g o d z i a ł u , nato

miast w a d ą drugi-ego

systemu

~ t r a t y

c i e p ł a . Przy

m a ł y c h i l o ś c i a c h

gazu o b o j ę t n e g o , do 1 , korzystniejszy jest pierwszy system, natomiast

p ( ) W y ż e j

tej

w a r t o ś c i . -

drugi.system.

·

Ż e b y

z:azem z

gazami nie

u c h o d z i ł ~

para

konieczna

jest

albo

auto-

matyczna, albo r ę c z n a kontrola temperatury ś c i a n y rurkL W przypadku

·kontroli r ę c 2 l n e j n a l e ż y s p r a w d z a ć r ę k ą czy rura jest c i e p ł a ( u k ł a d dobrze

pracuje), g o r ą c a (razem z gazem w y p ł y w a para), czy zimna (komora jest

zapowietrzona).

Natomiast

przy

kontroli automatycznej

p r a c ę wyko

nuje czujnik temperatury m i e r z ą c y t e m p e r a t u r ę p r z e p ł y w a j ą c y c h gazów.

;

KOMOR OP ROW

C z ę ś ć wyparki p r z e j m u j ą c a p o w s t a ł e . w procesie z a t ę ż a n i a

roz

tworu opary

nazywa

s i ę p r z es t r z e n i 1 u b k o m o r o p a r o w

Oprócz

odbioru oparów

ma ona

zasadniczy w p ł y w

na

zmniejszenie

pul-



104

V. R O Z W I Ą Z N I KONSTRUKCYJNE

W Ę Z Ł Ó W

WYPARKI

sacji

w y n i k a j ą c y c h z

chwilowych

zmian

parametrów c i e p l n o - p r z e p ł y w o

wych w instalacji

wyparki.

Poza tym p r z e s t r z e ń

oparowa powinna s p e ł

n i a ć r ó w n i e ż r o l ę w s t ę p n e g o separatora w i ę k s z y c h kiopel cieczy, które

m o g ą b y ć porwane przez opary g w a ł t o w n i e w y d z i e l a j ą c e s i ę z masy cie

czy roztworu). ·

I n t e n s y w n o ś ć

wydzielania

s i ę oparów z masy cieczy jest zwykle

tak

d u ż a ż e

przy p r z e j ś c i u ich prz.ez p o w i e r z c h n i ę

lustra

cieczy t w o r z ą

s i ę

bry2.gi w postaci

kropel

o

ś r e d n i c a c h

od

kilku mikrometrów

do

kilku

milimetrów. Pewne frakcje

z tego zakresu ś r e d n i c kropel

porywane

przez

opary

i oddzielane dopiero w separatorach o

specjalnej

konstrukcji

umieszczonych w e w n ą t r z lub na z e w n ą t r z wyparki. I l o ś ć

jaka

zostanie

porwana z a l e ż y

przede

wszystkim od p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u

oparów

w pr:;.,estrzeni ponad lustrem cieczy oraz ś r e d n i c y kropel i g ę s t o ś c i cieczy.

Zasadniczy

w p ł y w na

w i e l k o ś ć t w o r z ą c y c h s i ę kropel ma o b e c n o ś ć koloi

dów

lub

substancji powierzchniowo czynnych,

t

znaczy

z m i e n i a j ą c y c h

w a r t o ś ć

n a p i ę c i a powierzchniowego cieczy. Im mniejsza· jest w a r t o ś ć

na

p i ę c i a

powierzchniowego, tym mniejsze

ś r e d n i c e

t w o r z ą c y c h s i ę kropel

i tym

w i ę k s z e

jest ich

porywanie. Stwierdzono

r ó w n i e ż , przy m a ł y m

n a p i ę c i u

powierzchniowym

i d u ż e j

l e p k o ś c i

roztwory m a j ą s k ł o n n o ś ć do

tworz.enia p ~ a n y , to

:;. naczy

cienkich i

t r w a ł y c h warstewek

cieczy

w o k ó ł

p ę c h e r z y

pary

wodnej.

Natomiast czyste k r y s t a 1 i z u j ą c e

roztwory

nie

m a j ą

s k ł o n n o ś c i do

tworzenia

piany.

Mechanizm

n a w i l ż a n i a p o w s t a j ą c y c h oparów jest z ł o ż o n y i do

tej pory m a ł o

przebadany.

Odpowiednie u k s z t a ł t o w a n i e przestrzeni oparowej ma zasadniczy

w p ł y w na s t a b i 1 n o ś ć pracy wyparki oraz na i l o ś ć porywanej cieczy, a w i ę c

w i l g o t n o ś ć

odprowadzanych

oparów. N a l e ż y d ą ż y ć do tego,

aby

opary

o p u s z c z a j ą c e

i n s t a l a c j ę .wyparki b y ł y

c a ł k o w i c i e suche.

Ma to szczególne

maczenie

w

przypadku gdy opary wykorzystane jako para

grz.ejna

w n a s t ę p n y m dziale, albo w innym wymienniku c i e p ł a . Substancje

zawarte w kropelkach porywanego roztworu o d k ł a d a j ą s i ę na powierzchni

ogrzewalnej, z m n i e j s z a j ą c w s p ó ł c z y n n i k przenikania c i e p ł a i p o w o d u j ą c

przestoje

z

powodu

k o n i e c z n o ś c i

czyszczenia

aparatu.

Na

w i l g o t n o ś ć

opa

rów. y d z i e l a j ą c y c h

s i ę

z roztworu w p ł y w ma przede

wszystkim

w i e l k o ś ć

powierzchni lustra roztworu w y s o k o ś ć

i o b j ę t o ś ć przestrzeni

oparowej

oraz

w ł a s n o ś c i fizykochemiczne

roztworu

a

przede wszystkim

l e p k o ś ć

i

n a p i ę c i e

powierzchniowe.

Krople cieczy o d r y w a j ą c e s i ę

od powierzchni

p o r u s z a j ą s i ę z r ó ż

p r ę d k o ś c i ą

p o c z ą t k o w ą ;

d u ż e

krople, m a j ą c e

d u ż ą

m a s ę ,

m o g ą

w przy

padku d u ż e j

· p r ę d k o ś c i

p o c z ą t k o w e j p o d n i e ś ć s i ę wysoko, nawet w nie

ruchomej

parze. Bardzo

m a ł e krople w y t r a c a j ą e n e r g i ę

na stosunkowo

nie

d u ż e j drodze. W s p ó ł p r ą d o w y

p r z e p ł y w

pary sprzyja wznoszeniu s i ę kro

pel.

Czym

w i ę k s z a

p r ę d k o ś ć

i

g ę s t o ś ć

pary

oraz mniejsza

ś r e d n i c a

kro

pel, tym w i ę k s z a jest w y s o k o ś ć podnoszenia kropli. J e ż e l i p r ę d k o ś ć prze-

„

i

l

,i

3. KOMORA

OPAROWA

105

p ł y w u pary

jest w i ę k s z a od p r ę d k o ś c i opadania kropli, wtedy b ę d z i e ona

unoszona porywana) przez opary.

P r ę d k o ś ć

opadania kropel m o ż e b y ć

o k r e ś l o n a

ze wzoru

g d ~ i e : ee i { p - odpowiedn io g ę s t o ś ć cieczy i pary kg/ro•,

dk

·

r e d n i c a

kropli, m,

-

w s p ó ł c z y n n i k

oporu

p r z e p ł y w u .

[V 1]

Przy Re=wkdk/vp<500

w s p ó ł c z y n l i l l i k oporu · p r z e p ł y w u

oblicza s i ę ze

wzoru

18,5

~ = R e ' · '

[V 2]

gdzie

vp

- l e p k o ś ć oparów, m

1

/s.

RYS. V-17. Nomogram do

obliczenia ś r e d n i c y kropel z

p r ę d k o ś c i ich opadania

rednica kropel ddkm we

górne),pm

r - ~ - = i w = - - - ~ ~ m r o ' - - - ~ ' ; s o ~ ~ ~ 2 0 ~ 0 : . . _ _ . : . 2 ~ s o _ _ _ ~ J O o

J O l { k - ~ ~ - - ~ - ~ ~ - 1 - ~ - 1 .

o. m n O u

rednica kropel

dk kriywe do/na ,pm

50.



H>6

V. R O Z W I Ą Z A N I A

KONST R UKC YJNE W Ę Z Ó W

WYPARKI

' Nat_omiast przy Re=500 - 150 OOO

w s p ó ł c z y n n i k oporu p r z e p ł y

wu ma w a r t o ś ć s t a ł ą , ~ = = ; 0 , 4 4 , wtedy p r ę d k o ś ć opadania kropel obHcza

s i ę ze

wzoru

wk=5,44 ( e c ~ ~ ) d k mis

[V-3]

Nomogram p o z w a l a j ą c y o k r e ś l i ć ś r e d n i c ę kropel cieczy dk o r ó ż n e j g ę - :

s t o ś c i Qc

i

p r ę d k i o ś C i ich opaida'Illia

pr zedsta-manio na

·rys. V-17.

R r ę d l r o ś ć

pary w prn.estn:eni

oparowej

o k r e ś l i ć m o ż n a

1

z z a l e ż n O O o i

G

w = P m s

P 3600Fep

gdzie: GP -wyd:aitek oparów, kg/h, .

powd.e·rzchnia przekroju komory ropa<OOW.ej, m•.

[V-4]

Dla no.rmalnej pracy wy.parld

powinlie.n

b y ć 2Jachowany wa.ru

nek

wk>wP.

Domaszniew

30

podaje

z a l e ż n o ś ć e m p i r y c z n ą ,

w e d ł u g

któ

rej m o ż n a o k r e ś l i ć p r ę d k o ś ć •pairy w prizestmlerui. opairowej

- v 4 2 6

Wp::::::,

{fp

m s

[V-5]

Zwykle pirzy c i ś n i e n i u atmosferycznym w e w : n ą t r z w y p a r k ~ p r ę d i l r o ś ć

p r z e p ł y w u oparów

•powinna

w y n o s i ć

ok. 1

mis,

·a prizy

c i ś n : i e n d u

0,098

bair -

ok. 4

rm/s.

Ostatmo w e d ł u g

1 r ó : ż m y i c h ź r ó d e ł

dopuszcza

s i ę

p r ę d k o ś c z i 2-2,5 raza W i i ę k s : r e ·od

podanych.

1 5 r - - - r - r - - , . . . . . . , - - , - - - , - ~ - ~

"3::

- ~ 1 0 1 - - - . . , . . f - - - . ~ - - + - - - + - - - ~

„

.....

.

5

o 5000 10000 15000 20000

25000

O b c i o , ż e n i e przestrzeni

oparowej,

kg/ ml·h}

' 101-----+---1-- l-----1

8 1 - - - - -+- -+- - l - - - -+

a

6

·::i

21-- -+-+--- -F-

o_..__ __

_ . ._ .L___ .L. .L .

5000 6000 7000 8000

O b c i o , ż e n i e

przestrzeni

oparowej, m3/ m

·h)

RYS. V-18. Wykres

z a l e ż n o ś c i

w i l g o t n o ś c i

oparów

od o b c i ą ż e n i a przestrzeni operowej

przy

r ó ż n y c h c i ś n i e n i a c h

dla czystej wody

11

N a j n i ż s z ą w y d a j n o ś ć :wypaMi, przy której

1

M1oozenie 002ltworu

. o s i ą g a g r n m i . o z n ą

d i o p u s z i c z a l n ą

w i e l k o ś ć ,

naizyiwa

s i ę

w y d a j n

.o

c

i

g r a n i c z n ą l u b o b c i i ą ż e n i i _ · e m

giran: i .cznym

pir·zest ·r ize

n i .Op air o w

ej.

Jest to

r i l o ś ć

w y d z i e l a j ą c y • c h s i ę

opaxów

w 1 .ni•

w c i ą g u grc><:Winy

iz

1 m• wolnej • O b j ę t o ś c i

aparntu

{n'8d I W l l " Z ą c y m ir·ozbwo-

3.

KOMORA OPAROWA

107

r e ~ . Parametr ten ooaz c i ś n i e n i e

•w

lmmorzie roparowej m a j ą :zasadni

c z j · W t p ł y w

na w i l g o t n o ś ć

oparów. Wykres

·na ·rys. V-18 (wg Forkaufa

11

ilustruje z a l e ż n o ś ć r w i , r l g o t n r o ś c i opairów od o b c i ą ż e n i a piizeslmzenli. oparo-

' ,yej

przy T Ó Ż n y i c h w a r t o ś c i : a c h c i ś n i e i l l i a , d1a odparowania

czystej

WICldy.

ivy_Yktresu

'l1lll

rrys. V-19 w i d a ć , . ż e w zakresie c i ś n i e n i a pary ą 3 . 1. do

__

- 1 0 J ~ - - - ~ - - - - - - ~ - - - -

;.

s

7

- + - + - - - - + - - - + - - < - + - - - - + - - + - - - + ~ -

§_ ..

I

6 f - ł - + - - - ' - - ' - ~ - , - - ' , - ~ , - + - - ' - - - + - - - - I -

. s> i ·

l

_,_I _ _ . _ ' - - - ~ - ' - -

.

·

g a

4

r----;=:==--:-r--.,...---4-=d·-:;.;;-.::J

§ 'J· 103 ' o - - - ' - - - - - - - - ' - ' - - - ~ - ' - - + - 1 1 - - 1 .

o 2_ 4 fi 8 10 12

C i ś n i e n i e , a a

14

1,2

Ji

1,0

aa

·

li

1\

r----·

s 10

15

2

25

C i ś n i e n i e , ar

RYS. V-19. Wykres z a l e ż n o ś c i o b c i ą ż e n i a RYS. V-20. Wy\kres z a l e m i o ś c i <p od

przestrzeni oparowej od

c i ś n i e n i a

dla wody c i ś n i e n i a

9 bar w

celu

otrzymania

oparów suchych o b c i ą ż e n i e

przestrzeni

oparowej

zmienda s i ę nieznraozn:ie w gTanicaeh oo 4000 do 4900 m

1

/(m

1

• h}, podczas

gdy dla 'D iskich o i ś n d 1 e ń , od

0,15

do 0,1 bar, w a i r t o ś ć

ta

.zm.acne

r o ś n d e ,

o o i ą g a j ą c w r a T : t o ś a i

do

20

OOO

rm

1

/ m

1

• h).

Dla w r z ą c y c h

Toztworów

danych

.

jest

bardro

m a ł o .

W

pierwszym

p r z y b l i ż e n i u dla W l r l z ą c y i c h rortwiorów

m o ż n a p r z y j ą ć w a T ' o o ś o i z krzywej dla wody.

Dla

ro2'Jtiw:orów p i e n i ą c y c h

s i ę n a 1 e ż y i p r i z y j ą ć

w a r l o ś c i

nieoo n i ż s z e

n i ż . dla wody, równe

Ar=1]Aw

gd2'lie: 7 = 0,7-0,9,

A - o b c i ą ż e n d . e p:t'ZestTZenrl. opal'owej.

Jednak

iw

w i ę k s Z I O Ś C . i

przypadków

w d . e l . k o ś ć

graniczineg•o

o b c i ą ż e n i a prze

st "Zenii.

parrowej

Jest eJnaczmie

n i ż s z a i i l l i ż dla

wody,

przy

czym

ustala

s i ę

ona j u ż

dla m a ł y c h

s t ę ż e ń i

zmienia s i ę

z

dalszym z w i ę k s z a n i e m s t ę ż e -

TABLICA V-5.

Graniczne

s t ę ż e n i e

niektórych roztworów

Roztwór

NaOH

Na

2

so.

Na

2

C 0

3

NaCl

S t ę ż e n i e

0,25

0,40

0,45.

1,0:

IJ ia

;nmtworu.

Dla

i x : z y k ł a d u rw

tabl. V-5

zestawiono

w a r t o ś c i

s t & ń

niektóryich :rioztworów,

p o w y ż e j

których w i e J r k o ś ć

Ar

przy

a i ś n l i . e r r i u

0,98 bar ustala

s i ę na

poziomie

1600-1700

m

1

/ m

1

• h).

J eileli

w i ę c

.proces

z a t ę ż a n i : a

wymieniionych floztworów o do

wrunym s t ę ż e r u i u b ę O O i e p r z e b i e g a ć ·prtzY c i ś n i - e ' I l l i u 0,98 bar, ·to dla uzy

skania

S\.llchych opairów

w a i : r i t o ś ć o b c l i ą ż e n i i a

przest "zeni oparowef

nie

.n'l.-oZe

p r z e t k r o o z y ć

1600-1700

m

3

/(m"·h).

I



108

V. R O Z W I Ą Z A N I A KONSTRUKCYJNE Ę Z Ł Ó WYPARKI

Z w i ą z e k

. p o m i ę d z y

w a i r r b o ś c i ą o b a i . ą ż e n i i a

praeshrzerrl.

opaTUWej

przy dowolrnym o i ś n J . e n J i u i

jego

i W M ' t o ś c i ą przy o i ś n i i e r u i u 1 baT m o ż m a

z a i p i s a ć w

pootaci

Arp=

pAr [V 6]

gdzie:

Arp -

o b c i ą ż e n i e prizestraentl

oparowej przy

•mdarnym

c i ś n i e n i u ,

m

1

/m

1

h,

Ar -

przy

c i Ś i l l i e n i u

1

ba:r,

i p - w s p ó ł c z y n n i i i k

odozyrt;ywarny z

wykresu ma

rys.

V-20.

~ - t - 7 - - . r ~ , , . . . ; - ~ - r - - + - - ; - - - + - - - - i r - - - - - - 1 m 3 / ( m

· ń }

~ L - l ~ - - - - ' - ' - - - ' - - - - ' ' - - - - ' - - - ' - - - - ' - _ _ J 5000

m 1,5

RYS. V-21. Nomogram do obliczenia granicznego o b c i ą ż e n i a walczaków k o t ł ó w

parowych:

Hw - w y s o k o ś ć roztworu nad

rurami,

Hd - w y s o k o ś ć przestrzeni oparowej nad

w r z ą c y m roztworem

Podana z a l e ż n o ś ć

s ł u S 7 i I 1 8

jest

tylko wtedy, gdy c i ś n i e n i e

jest

s t a ł e . W aharnia

o i ś n : i e r n i a ,

jak T ó w n i e ż w y d a j n o ś c i wypaor.ki, m o g ą p ivwa.-

d ~ ć do .mwi•lgoceilli.a opairów. Wyparkii z m a ł ą o b j ę t o ś c i ą

cieczy

(oienlko

wa:rstewkowe) mniej c z u ł e na waharn•ia c i ś n i e n i a n . i ż wyp lll'kJi iz . d u ż ą

I

3. KOMORA

OPAR OWA

o b j ę t o ś c i ą cieczy.

Porywanie

•kropelek

cieczy

?Jiriniejsz:a s i ę w m i a r ę .

z w i ę k s z a i n r i a i n t e n s y w n o ś c i cylJ.'flwlaicji (t'O lJtworu w

wyparce,

· g d y ż u ł a i t -

Wl iony je8't d o p ł y w 1 p ę c h e l ' l z y z g ł ę b i 1"07Jtwuru.

Lebied1ew •

podaje

no

mogram

do o k r e ś l l 8 l l 1 l i a gl"anicznego

o b c i ą ż e n i a Wla lczakó:w k o t ł ó w P<Wo-

wych rprzedstawtionyt:h na rrys. V-21 z zailecerniem., aby

wraz ize

m v i i ę k -

RYS.

V-22. Wykres dopuszczalnego o b c i ą ż e n i a przestrzeni oparowej

dla wyparek

z w e w n ę t r z n ą

k o o m o r ą g r z e j n ą

n

A - o b c i ą ż e n i e na j e d n o s t k ę d ł u g o ś c i paTC1Wej o b j ę t o ś c i , Wpr - p r ę d l r o ś ć w y p ł y w u

pary

rur

S2ia'lriem

s i ę s t ę ż e n i a

IWJtworu z m m e j s z a ć

•p 'oporejonaln. i.e

w a r t o ś ć do

pusZICIZaJnego n a i t ę ż e n l i a pr.zesflrzentl opairowej. ~ o ń

38

podaje

IJJatomi:ast

wybesy

do d k r e ś l e r n i a dopuS7.IClZailnego

o b c i ą ż e n i a

prrz,esflmeini paaiowej

w y p a n ~ k z w b u d o w : a i n ą

k o m o r ą

g r t z e j r n ą ~ r y s . V-22)

i

wy'Pairek

·z k o m o r ą

g r z e j n ą na · z e w n ą t r z

aiparatu (rys. V-23). W

•przypadku

ro2ltworów siJnde

p i e n i ą c y c h

s i ę dopuszczalne

o b c i ą ż e n l i e n a l e ż y 1 z m n d e j s z y ć

1,5-3

razy.

Dla roztworów c u ~ r u z a l e ż n o ś ć p o m i ę d z y w i : l g o t n O O c i ą oparów

a

o b c i ą ż e n i e m przestrzeni oparowej przy

i r ó ż n y c h c i ś n i e n i a c h

i s t ę ż e n i u

SOOO•t---+--+-- <'-+---+--t-----1

§_

;:;::.

E_ 4000

3 0 0 0 f - - - ' - - - - - l - - - f - - - . . 3 1 . - - - - ł

2000 i

o 20 40 60 80 120

p bar

RYS. V-23. Wykres dopuszczalnego


przestrzeni oparowej dla

wyparek z z e w n ę t r z n ą k o m o r ą

g r z e ] n ą

~ ~ o . - - - - . . - - . - - - - . . . - - . - ~ - . . - - . - - .

" 8 ~

~ ~ 0 1 - - - + - - + - - - + - + - - + - - - ł o ' ' - + 7 - i

to

- - - + - - + - - - 1 - ' i l ' - * ' - 7 ' ~ -

i:

0

1000 2000

2500

O b c i a ż e n i e

przestr en

oparowej

m 1m

3

·h

RYS.

V-24.

Z a w a r t o ś ć

soku

w oparach

w z a l e ż n o ś c i od

o b c i ą ż e n i a p r z e s t r z e ~

oparowej dla

t r ó j d z i a ł o w e j

instalacJi

wyparnej: ·

- trzeci d z i a ł

p=l,12

:}ar, x = 6 1 , 4 ~ ,

2 - drugi d z i a ł p=l,74 ba:r, x=36.,.,

3 - pierwszy d z i a ł p=2,35 bar,

x=2l li



110

V.

R O Z W I Ą Z A N I A

KONST R UKC YJNE Ę Z Ł Ó

WYPARKI

soku przedstawiona Z I O S t a ł a przez GrebieniuJka w postaci wyikresu rys.

V-24).

Jak

w i d a ć

a;·

p o w y ż s z e g o , brak jest. j e d n o r m ~ y c h danych i za

l e ~

· p o ' Z w a l a j ą c y c h o k r e ś l i ć

w i e l : k o ś ć o b c i ą ż e n i a przestrzeni

oparow,ej.

.

Najbardziej

gQ<iina

uwagi

wydaje: b y ć empkycznra

m l . e ż n O O ć

p 9 d a n ą . osta1n)io prz;ez Lebiediewa

19

A ~ = q : o

q : > z A : . , kg/(m'·h)

[V-7]

gdzie: A . _ v - o b c i ą ż e n : ł e przestrzeni oparowej prey c i ś n i e n i u 0,98 bar, rów

ne

2000

( k g ~ m

•

h)

dla

O"Lystej

wody

i

1

OOO

{kg/m'

· h)

dla. roz

tworów;

dla

1' oztworów p i e n i ą c y c h s i ę w a r t o ś ć A; _ rmrmiej

sza s i ę dwukrotnie,

'Pt -

wspókzynnilk. z a l e ż n y od c i ś n i e n i a w wyparce,

którego

war

t o ś ć

m o ż n a

o d c z y t a ć z tabl. V-6,

TABLICA V-6. W a r t o ś ć

1

w równaniu [V-7]

p

bar

rp

0,39 0,59 0,78 0,98

1,47

1,97 2,45

. 2,96

3,92

0,85 0,87 0,92

1,00

1,35

1,70

2,05 2,40

3,10

q

2

- w s p ó ł c z y n n i k ~ l e ż n y od w y s o k o ś c i doprowad:zeni:a roztworu

ponad

lustrem

cieczy m o ż n a

o d c z y t a ć

z

tabl.

V-7;

jak w i d a ć ,

w

wyipar.kach, w któryich poziom roztworu jest w y ż s z y od

komory grzejnej,

w s p ó ł c z y n n i k

q:>

2

=1.

TABLICA V-7. W a r t o ś ć

1

w

równaniu

[V-7]

H„ m o 0,05

0,10

0,15

0,20

0,30 0,40 0,50

rp

1 0,83

0,69

0,57

0,51

0,40 0,32 0,27

-·

Normalne

o b c i ą ż e n i e

'1iustra

ciecey A przyjmuje s i ę

w gu-anicach

·od 1500

do

3000 m

3

/(m

·h), z tym, mniejsze w . a r t o ś c i w y p a d a j ą dla

o o t a i t n i c ł i d z i a ł ó w

instalacji

'Wyparnej.

Z a w a r t o ś ć

wilgoci

w

oparach m o ż i n a

o k r e ś l i ć z

II'ÓWlnania

x=a A-bR)

[V-8]

gdzie:

a

i b - s t a ł e ,

w a i r t o ś c i

któryich ·d la

roztworów

NaOH, ~

Na

2

C0

3

,

NaCl podano

w

tabl.

V-8, ·

TABLICA V-8. W a r t o ś c i w s p ó ł c z y n n i k ó w a

i

b w równaniu [V-8]

C i ś n i e n i e bar

0,57 0,69

0,84

1,96 3,62 5,98

I

0,1

a

0;0044

0,0048

0,003 0,0065

0,007451

0,002121

0,001,.

b

1,4 1,2

1,1 0, 9 0,88 0,86

0,84:.

3. KOMORA OPAROWA

111

.• 1

R -

w i e J : k o ś ć ; o b i C Z O l l l a

7 - ę wzoru i

.;

' ' '° •

4000 40

R=500+ -(l-+-l,-l-Hd)1,• + Hk1,s

[V-9]

w którym: Hd

- · w y s o k o ś ć

przestr:zani opa:rowej, m ,

Hk -

g ł ę b o k o ś ć

zanurzenia k r ó ć c a w .-stosunku do pozi-0mu

lust·ra cieczy, im.

W y c h o d z ą c z

w a r t o ś c i

granicznego


pi:izesbrzeni

oparo

wej,

to

:zmacey

otrzymania

suchych

opaTów, wymiairy

komory

opa.rowej

z

T e g u ł y barow d u ż e ; W praktyce

d ą ż y

s i ę

do

zmniejszenia

tych

wy

miarów, w z w i ą z k u z

tym

preyjmuj-e

s i ę

do

o b l i c z e ń

·znacznie

w i ę k s z e

w a r t o ś c i

granicznego o b c i ą ż e n i a przestrzeni oparowej. Dlatego

opuszcza

j ą c e

opary

b ę d ą . z a w i e r a ł y

p e w n ą i l o ś ć

cieczy, · k t ó r ą

lmrzystniej

jest

za

k z y m . a ć w specjaJnie

slmnstruowanych separatorach.

O b j ę t o ś ć

komory

opairowej

m o ż n a

d b l i ~ y ć

z

l 'ównania

GP

V= --- m' [V-10]

(lpAr

gdzie: GP-·

wydatek

opa.Tów,

kg/h,

(lp - g ę s t o ś ć

pary,

kg/m'.

P.owterzchnia przekroju komocy oparowej, w y c h o d z ą c z dopusz

czalnej

w a r t o ś c i

o b c i ą ż e n i a lustra

cieczy,

I I Ó \ W ł a

jest

G rrD•

F = 2 :::;:::-

mt

QpA 4

gdzie: D - ś r e d n i c a komouy oparowej wypaTki, m,

[V-11]

natomiast

w y c h o d z ą c z dopuszczalnej p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u oparów

w prz-estrzeni oparowej, równa jest

G rtD'

· F= 3 6 0 0 ~ p ( l p ;;;T mt

[V-12]

·gdzie: Wp - p r ę d k o ś ć p r z e p ł y w u oparów w komorze oparowej, mis.

W y s o k o ś ć komory oparowej oblicza s i ę z

równania

4V

H=-Dr:;;::::0,9 m

rt

.

[V-13]

Minimalna w y s o k o ś ć ilromory opaTowej rowna jest 0,9 m. Zwykle wynosi

ona rni.e

mniej n i ż 1,5 m, a przy z a t ę ż a n i u silnie

p i e n i ą c y c h

s i ę ciecey -

2,5-3 m. filkrany

mocuje

• s i ę w

o d l e g ł o ś c i

(0,35-0,5)

D od

górnej

c z ę ś c i

wyparki.

Documents

AP Kubasiewicz - komora oparowa.pdf