Расчет вакуумных дегазаторов

Площадь поперечного сечения дегазатора вычисляют по плотности орошения насадки 50 м³\м²час.

Значение СС_Р. (Средняя движущая сила десорбции) определяется по рис.3 в случае удаления свободной углекислоты и по рис. 8 в случае удаления кислорода. Коэффициент десорбции К_ж определяют по рис.9 для удаления свободной углекислоты и по рис.10 для удаления кислорода.

Производительность устройства, создающего вакуум в дегазаторе, определяют по формуле, полученной из уравнения Клайперона:

; м³

где V_см - объем паро-газовой смеси, отсасываемой из дегазатора, м³;

G_К.в. – вес кислорода, отсасываемого из дегазатора(с учетом кислорода, подсасываемого из атмосферы через не плотности вакуумной системы) в кг\час.

А – коэф. принимаемый при, удалении кислорода 377, при удалении углекислоты 520.

G_К.Д. – вес кислорода, удаляемого из воды в кг\час.

 

_.

где _; кг\час.

Р_к – парциальное равновесное давление кислорода при данной температуре воды отвечающее заданной конечной концентрации кислорода.

_;

С_вых – конечная концентрация кислорода в воде в г\м³;

Н – растворимость кислорода в воде при данной температуре и при парциальном давлении кислорода равном 1 ат в г\м³ ат. Табл.7

Объем парогазовой смеси подсчитанной по формуле, соответствует температуре и давлению которые, имеют место в вакуумном дегазаторе.

Производительность вакуум-насосов в каталогах обычно относится к температуре 0⁰ и давления 1 та. Для того чтобы привести объем газа, подсчитанного ранее к условиям принятым в каталогах можно воспользоваться законами Бойля-Мариотта и Гей-Люссака согласно которым

; ;

где V₀ – объем паро-газовой смеси при t = 0⁰ и Р₀ = 1ат, м³

V – объем паро-газовой смеси найденной ранее м³ (по форме 1)

Р - давление паро-газовой смеси в дегазаторе при температуре t рис.11

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Удаления из воды свободной углекислоты

Рассчитать вакуумный дегазатор для удаления из воды свободной углекислоты при следующих условиях:

q_час - 100 м³\час, С_вх = 80 мг\л, С_вых = 3 мг\л, t _расч. = 10⁰С, ƒ = 2 м².

Насадка из колец Рашига 25*25*3 мм.

ƒ – площадь поперечного сечения.

Решение

1.Находим вес углекислоты удаляемой из воды в г\м³:

=7,70 кг\час.

2.Находим по рис.3 среднюю движущую силу десорбции ΔС_ср. = 0,024 кг\м³, по рис.9 находим коэф. десорбции К_ж = 0,115 м\час.

 

 

3.Находим необходимую поверхность десорбции, м²;

 

= 2789,86 м²;

4.Находим объем насадки, м³

W = = 13,68 м³

S – удельная поверхность насадки табл.4 м²\м³;

5.Высота загрузки, м

h = 6,84 м;

- площадь поперечного сечения дегазатора, м²

6.Находим объем паро-газовой смеси, м³\час

 

V_см.=

P_у = = 0,00129 ат.

Р_у – парциальное давление свободной углекислоты при данной температуре, ат.

С_вых – конечная концентрация кислорода в воде г\м³

Н - растворимость кислорода в воде при данной температуре и при парциальном давлении кислорода, равном 1 ат. в г\м³ (табл.9).

7.Объем газовой смеси, приведенных к нормальным условиям

Р – находим по рис.8 в зависимости от t. (давление паро-газовой смеси в дегазаторе).

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Обескислороживания воды

Рассчитать вакуумный дегазатор для обескислороживания воды при работе его в следующих условиях:

q_час - 100 м³\час, С_вх = 7 мг\л, С_вых = 0,01 мг\л, t _расч. = 40⁰С (с подогревом).

Насадка из колец Рашига 25*25*3 мм.

Решение

1.Найти необходимую площадь поперечного сечения дегазатора:

ƒ = = = 2 м²;

50 – плотность орошения насадки вакуумного дегазатора.

2. Находим вес кислорода, удаляемого из воды в кг\час:

0,699 кг\час.

3.Находим по рис.8 среднюю движущую силу в процессе десорбции в кг\м³ ΔС _ср = 0,0011,

по рис. 10 находим коэф.десорбции К_ж = 0,790 м\час.

4.Находим необходимую поверхность десорбции, м²:

= 804,37 м^2;

5. Находим объем насадки, м³:

W = = 3.943 м³;

S – удельная поверхность насадки табл.4 м²\м³;

6.Находим высоту насадки

h = 1.97 м;

7.Находим кол-во кислорода удаляемого из дегазатора с учетом присосов от атмосферы.

 

8.Находим объем паро-газовой смеси:

С_вых – конечная концентрация кислорода в воде г\м³

Н - растворимость кислорода в воде при данной температуре и при парциальном давлении кислорода, равном 1 ат. в г\м³ (табл.7).

9.Объем газовой смеси, приведенных к нормальным условиям

Р – находим по рис.8 в зависимости от t. (давление паро-газовой смеси в дегазаторе).

РАСЧЕТ ДЕГАЗАТОРОВ