气压冷凝器型式、计算与规范
出处:按学科分类—工业技术 轻工业出版社《甜菜制糖工业手册上册》第422页(2232字)
1.型式
糖厂常用的冷凝器属于高位干式逆流冷凝器。器内结构有两种:一种是左右交替形成缺口的水平圆缺形挡板(图6-12);另一种是一层周边圆环形挡板与一层中央圆盘形挡板相互间隔(图6-13)。
图6-12 气压冷凝器(一)
图6-13 气压冷凝器(二)
通常用两台冷凝器串联,构成两级冷凝器(图6-14)。这样,可在第一级(预冷凝器)得到较高温的热水,以便更好地用于工艺过程(如供菜丝渗出、压滤机洗泥等)。
图6-14 二级冷凝器
2.生产能力计算
式中 A——加工甜菜量(吨/日)
F——冷凝器断面积(米2)
v——汁汽在器内自由横断面上的流速
对蒸发及结晶罐55(米/秒)
对真空吸滤机40(米/秒)
a——进入冷凝器汁汽量(见表6-29)(%对甜菜)
表6-29 导管内物料流速
ρ——汁汽比容(米3/公斤),见表6-29
φ——总横断面与自由横断面之比,一般取2.7
3.冷凝器圆柱高度
冷凝器圆柱部分所需高度(H)的计算及参考数据:
式中 A——甜菜加工量(吨/日)
V0——每加工100吨甜菜所需冷凝器容积,对三段煮糖系统及器效蒸发系统取0.95(米3)
F——冷凝器的横断面(米2)
冷凝器中隔板数一般为5~7,各隔板间的平均垂直距离为0.4D(圆柱体直径),上下二块隔板同圆柱部二端的距离可取1~1.4米;最下两板间的垂直距离为0.6D,最上两板间的垂直距离为0.3D。
冷凝器所需高度(冷水进口至气压管顶)也可参阅表6-25(适用于逆流式,有4~6个挡板)。
表6-25 冷凝器所需高度
4.冷凝器截面积
随冷凝的汁汽量而异,表6-26的数据可供参考。
表6-26 冷凝器截面积
5.气压管直径计算
式中 D——气压管直径(米)
v——水流在气压管内流速取1米/秒
G——被冷凝的汁汽量(公斤/小时)
W——冷凝每公斤汁汽所需水量(公斤/公斤)
γ——汁汽容重(公斤/米3)
为简化起,γ取0.1,则
6.气压管内水柱的理论高度
气压管内水柱的理论高度H可由下式算出:
式中 P1——大气压(毫米汞柱)
P2——冷凝器内真空度(毫米汞柱)
实际工作中,气压管长度应为理论高度加1.5~2.0米,一般应大于11米(包括浸在水面下的)。
气压管下冷凝水箱中气压管浸没在水中的高度约1米;管末端与箱底距离应大于气压管直径;管末端到箱溢流口间水的容积,不应小于进入冷凝水总容积的1.5倍。
7.气压冷凝器规范
制糖设备系列化后,气压冷凝器定有下列数种规格,以容积(米3)计:0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.5、4.5、6.0、7.5、9.0、12。
表6-27为两种双重冷凝器的规格。
表6-27 两种双重冷凝器规格