Расчет сепаратора

5.1 Критическая нагрузка зеркала испарения, м3/(м2*с)
Rк кр=0,833*0,688*υ2''0,5=0,833*0,688*5,070,5=1,56м3м2*с (5.1)
5.2 Допустимая влажность пара за сепаратором, %
1-xвых=SдSр*100=0,00560*100=0,008 % (5.2)
где Sд = 0,005 г/л – солесодержание дистиллята (принято);
Sр = 60 г/л – солесодержание рассола.
5.3 Влажность пара перед сепаратором, %
1-xвх=1-xвых1-ηс=0,0081-0,95=0,16 % (5.3)
где ηс = 0,95 – КПД сепаратора.
5.4 Оптимальная скорость сепарации при заданном давлении, м/с
w2=w0опт*υ2υ00,5=15*5,071,690,5=26 м/с (5.4)
где w0опт= 15 м/с – оптимальная скорость сепарации пара при атмосферном давлении;
υ0 = 1,69 м3/кг – удельный объем пара при атмосферном давлении.
5.5 Количество влаги, отделяемой сепаратором, кг/с
Dсеп=1-xвх-1-xвых*D=0,16-0,008*0,174==0,026 кг/с (5.5)
5.6 Площадь поперечного сечения сепаратора, м2
F=D*υ2''w2=0,174*5,0726=0,034 м2 (5.6)
5.7 Площадь поперечного сечения сепаратора с учетом загромождения, м2
F0=F*ηз=0,034*1,1=0,037 м2 (5.7)
где ηз = 1,1 – коэффициент загромождения сепаратора.
5.8 Длина сепаратора, м
Lс=0,6…0,8*Lк=0,7*1,5=1,1 м
5.9 Высота сепаратора, м
hс=F0Lс=0,0371,1=0,034 м
5.10 Число жалюзи, шт
nс=(Lс-c)a=1,1-0,0120,01=109 шт

. (5.8)
где c = 0,012 м – зазор между корпусом и жалюзи (принято) [1, с.116];
a = 0,01 м – расстояние между жалюзи (принято).
5.11 Количество влаги, осевшей на первой полуволне жалюзи, кг/с
Dсепвх=0,75*Dсеп=0,75*0,026=0,022 кг/с (5.9)
5.12 Удельное орошение первой полуволны, кг/с
Gсеп=Dсепвхlс*nс=0,0220,015*109=0,013 кг/с (5.10)
где lс= 1,5*a = 1,5⋅0,01 = 0,015 м – длина полуволны жалюзи сепаратора.
5.13 Критерий Галилея:
Ga=σ21,5ν2''2*g0,5*(ρ2'-ρ2'')1,5=0,0661,5(0,57*10-4)2*9,80,5*(980-0,197)1,5==54,36 (5.11)
где σ2 - коэффициент поверхностного натяжения морской воды, Н/м;
ν2'' -коэффициент кинематической вязкости вторичного пара, м2/с;
ρ2'' - плотность вторичного пара, кг/м3.
5.14 Критерий Рейнольдса для стекающей пленки сепаратора
Re1=Gсеп(ρ2'*ν2')=0,013980*1,02*10-6=13 (5.12)
5.15 Критическое значение числа Рейнольдса для стекающей пленки
Reкр0,55=315*g*σ2ρ2'-ρ2''0.25w2*ρ2''0,5*Ga0,07*ν2''ν2'-0,25**Lс*ρ2'*gσ20,5-0,15==315*9,8*0,066*980-0,1970,2526*0,1970,5*54,360,07*0,57*10-41,02*10-6-0,25*1,1*980*9,80,0660,5-0,15=26,8 (5.13)
Reкр=26,81/0,55=394,6
Число Рейнольдса стекающей пленки в сепараторе Re1=13 меньше критического числа Рейнольдса Reкр=394,6, следовательно, срыва пленки происходить не будет.