如何计算真空系统？

蒸发操作中,最常用的是SZ型水环式真空泵和喷射式真空泵。真空泵的选型主要决定于抽气速率和极限真空。困难的是真空泵排气量的确定,目前还依据经验估算。真空泵排除的气体量G由式(8-40)中的几部分组成:

其中主要组成为G1和G4。

式中,G1为真空系统渗漏的空气量,kg/h;G2为料液释放的不凝性气体量,kg/h;G3为直接混合冷凝器中冷却水释放的不凝性气体量,kg/h;G4为蒸发过程中流体的饱和蒸汽压当量值,kg/h;G5为不凝性气体夹带的蒸汽量,kg/h。

G1的估算方法有多种[2],但不能指望有一种方法能得出准确的数值。最为简单的是按冷凝蒸汽量的10%估算或由表8-7选取。

表8-7　空气渗漏量

G2一般很小,可以忽略不计。

G3一般可按2.5×10-2 kg/m3水计算。(www.xing528.com)

G4(单位:kg/h)可按下式计算:

式中,t为真空泵吸入的气体温度,℃;ρ″t为t℃时饱和蒸汽的密度,kg/m3;ρ″0为不凝性气体在0℃、常压下的密度,kg/m3;p为真空泵的吸入真空度,kPa;pt为t℃时饱和蒸汽压,kPa。t一般是取冷却水进口温度tL1再加5℃,即t=tL1+5℃。

G5一般很小从而可忽略。只有当所选用的冷凝器型式易夹带时,取G5=(0.2%～1%)Wn。

真空泵的排气量应换算成在吸入状态下的体积V(单位:m3/h):

式中,p为真空泵的吸入压力,Pa;p0为常压,取p0=105 Pa;Gi为各种气体量,kg/h;t为吸入状态温度,取冷凝器出口温度,℃;ρi为各种气体在标准状态下的密度,kg/m3。

所选真空泵的吸入体积VB应大于V。