浓缩系统真空泵抽气量该如何计算-真空泵选型

原创 胡伟明  2019-05-20 21:13:21  阅读 464 次 评论 0 条
摘要:

真空的作用真空可以用来输送物料,可以减低溶液沸点,可以用来保鲜,可以用来过滤(抽滤)等等,总之用途广泛,但是你知道如何计算真空泵的抽气量,真空泵该如何选型吗?如果你正好有这样的疑问,那么你一定要往下看,本文通过实例来回答您的这些疑问。 真空泵工艺计算一:抽气量确定真空泵抽气量经验公式:G=G1+G2+G3+G4G:真空泵抽气量,kg/h;G1:空气渗漏量:kg/h;G2:物料释放的不凝性气体,kg/h;G3:直接式冷凝器冷却水释放的溶解空气量,kg/h;G4:未冷凝的蒸汽量,kg/h;


真空的作用

真空可以用来输送物料,可以减低溶液沸点,可以用来保鲜,可以用来过滤(抽滤)等等,总之用途广泛,但是你知道如何计算真空泵的抽气量,真空泵该如何选型吗?如果你正好有这样的疑问,那么你一定要往下看,本文通过实例来回答您的这些疑问。

 

真空泵工艺计算

一:抽气量确定

真空泵抽气量经验公式:

G=G1+G2+G3+G4

G:真空泵抽气量,kg/h;

G1:空气渗漏量:kg/h;

G2:物料释放的不凝性气体,kg/h;

G3:直接式冷凝器冷却水释放的溶解空气量,kg/h;

G4:未冷凝的蒸汽量,kg/h;

(1)    G1-空气渗漏量

空气渗漏量可根据设备与管道的容积V1查下表得到Ga,,根据经验取G1=2*Ga。

                                              空气最大渗漏量.jpg

(2)    G2-不凝性气体

蒸发过程中料液释放的不凝性气体量,一般很小,可以忽略,即G2=0。

(3)    G3-空气溶解量

G3为直接冷凝器冷却水释放的溶解空气量。

我们常用的换热为间壁式冷凝器,则G3=0。

(4)    G4-未冷凝蒸汽量

G4值取决于冷凝效果,冷凝效果差则这部分气体所占体积比例就大,正常情况下,采用经验值:

G4=(0.2%~1%)*Gp

Gp:每小时进入冷凝器的蒸汽量。

二:转换为吸入量的体积

真空泵抽气量应换算成真空泵吸入状态的体积,其值按下式计算:

V=(G/ρ)*[(273+t)*P0/(273*P)]

V:真空泵抽气量,m3/h;

G:真空泵抽气量,kg/h;

ρ:标准状况下混合气体的密度,kg/m3;

t:真空泵吸入状态温度(取冷凝状态温度),℃;

P0:标准状况下的大气压,KPa,一般为101.3Kpa;

P:真空泵吸入压力,KPa;

式中的ρ用下式计算:

ρ=P0*M/(8.315*T)

M:混合气体摩尔质量,kg/kmol;

T:热力学温度,K;

实例

假设一个1000kg/h蒸发量的单效浓缩器(溶剂假定为水),冷凝器采用间壁式换热器,设备总容积3m3,真空吸入压力10KPa(绝对压力),二次蒸汽冷凝温度40℃,试计算所需要的真空泵抽气量?

(1)确定抽气量

根据容积查表得到Ga=1.5kg/h

G1=2*Ga=2*1.5=3kg/h

G2=0

G3=0

G4=1%*1000=10kg/h

则G= G1+G2+G3+G4=13kg/h

(2)转换为吸入状态的体积

已知空气的摩尔质量为m1=29kg/kmol,水的摩尔质量为m2=18kg/kmol。

混合气体的摩尔质量为:

M=(G1+G4)/(G1/m1+G4/m2) =(3+10)/(3/29+10/18)=13/0.659≈19.7kg/kmol

混合气体密度:

ρ= P0*M*(8.315*T)= 101.3*19.7/(8.315*273)=0.88kg/m3

注:P0一般为101.3KPa,即标准大气压;

T为273

吸入状态体积:

V=(G/ρ)*[(273+t)*P0/(273*P)]=(13/0.88)* [(273+40)*101.3/(273*10)]=171.6m3/h

取安全系数1.5则实际需要的真空泵抽气量为171.6*1.5=257.3m3/h

根据抽气量则需要选择7.5kw以上的真空泵。


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