
- •Оглавление
- •1.Определение поверхности теплопередачи выпарных установок
- •1.1. Концентрация упариваемого раствора
- •1.2. Температура кипения раствора
- •Расчёт полезной разности температур
- •1.4. Определение тепловых нагрузок
- •Выбор конструкционного материала
- •1.6. Расчёт коэффициентов теплопередачи
- •1.7. Распределение полезной разности температур
- •Уточнённый расчёт поверхности теплопередачи
- •2. Определение тепловой изоляции
- •3. Расчёт барометрического конденсатора
- •3.1. Расход охлаждающей воды
- •3.2. Расчёт диаметра конденсатора
- •3.3. Расчёт высоты барометрической трубы
- •4. Расчёт производительности вакуум-насоса
- •Библиографический список
Расчёт полезной разности температур
Общая полезная разность температур:
(14)
Полезные разности температур по корпусам:
(15)
Общая полезная разность температур:
Проверим общую полезную разность температур:
(16)
1.4. Определение тепловых нагрузок
Расход греющего пара в первый корпус, производительность каждого корпуса по выпаренной воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путём совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнения баланса по воде для всей установки [1]:
(17)
(18)
(19)
(20)
где Q1, Q2 ,Q3 – тепловые нагрузки по корпусам, кВт;
1,03 – коэффициент, учитывающий 3% потерь тепла в окружающую среду;
D – расход греющего пара в 1-ый корпус, кг/с;
Iг1, Iг2, Iг3 - энтальпии греющих паров по корпусам кДж/кг;
Iв1, Iв2, Iв3 – энтальпии вторичных паров по корпусам кДж/кг;
сн, с1, с2 – теплоёмкости растворов соответственно исходного, в первом и во втором корпусе, кДж/(кг×К) [3];
Q1конц, Q2конц, Q3конц – теплоты концентрирования по корпусам, кВт;
tн – температура кипения исходного раствора при давлении в первом корпусе, °С:
(21)
где D¢н – температурная депрессия для исходного раствора.
При решении уравнений (17) - (20) можно принять
Iвп1 » Iг2; Iвп2 » Iг3; Iвп3 » Iбк. (22)
В уравнениях тепловых балансов по корпусам пренебрегаем величиной Qконц. ввиду её малости.
Получим:
кг/с,
где
Решение системы уравнений даёт следующие результаты:
Откуда D=1,413 кг/с; w1=1,343 кг/с; w2=1,394 кг/с; w3=1,542 кг/с;
Q1=3031 кВт; Q2=2921 кВт; Q3=3096 кВт.
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
Таблица 4.
Параметры |
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Производительность по испаряемой воде w, кг/c |
1,413 |
1,343 |
1,542 |
Концентрация растворов х, % |
3,6 |
9,2 |
18 |
Давление греющих паров Рг, МПа |
0,36 |
0,245 |
0, 13 |
Температура греющих паров tг, °С |
141,9 |
128,7 |
113,3 |
Температура кипения растворов tк, °С |
133,97 |
119,13 |
73,31 |
Полезная разность температур Dtп, °С |
7,93 |
10,57 |
39,99 |
Наибольшее отклонение вычисленных нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе от предварительно принятых не превышает 5%, поэтому не будем пересчитывать концентрации и температуры кипения растворов по корпусам.