
.
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
Значение усредненной по всей теплообменной поверхности разности температур рассчитывается по формуле:

;
при этом

,
где

;

;

;

;