
- •Введение.
- •Аппараты с выносными циркуляционными трубами
- •1.1 Компоновка полной технологической схемы многокорпусной выпарной установки из составляющих ее основных технологических узлов.
- •2. Технический расчет выпарной установки
- •2.1 Подпрограмма 1
- •2.2 Подпрограмма 2
- •2.3 Подпрограмма 3
- •2.4 Подпрограмма 4
- •2.5 Подпрограмма 5
- •2.6 Подпрограмма 6
- •II Корпус
- •III корпус
- •2.7 Подпрограмма 7
- •1. Распределение полезной разности температур по корпусам
- •2.8 Расчет барометрического конденсатора
- •Расход охлаждающей воды
- •Диаметр конденсатора
- •Высота барометрической трубы
- •2.9 Расчет производительности вакуум-насоса
- •2.10 Расчет теплообменника.
- •Случай 1:
- •Случай 2:
- •3. Расчеты на прочность.
- •3.1 Проверка на устойчивость.
- •3.2 Определение толщины стенки аппарата.
- •4. Конструкторский расчет.
- •4.1 Описание аппарата с выносной греющей камерой.
- •Конструирование и расчет штуцеров выпарного аппарата.
- •Укрепление отверстий.
- •Укрепление отверстий в сепарационной камере.
- •Укрепление отверстий в теплообменном апарате.
2.6 Подпрограмма 6
В этой подпрограмме рассчитываются коэффициенты теплоотдачи, удельные тепловые нагрузки и коэффициенты теплопередачи.
Коэффициент теплопередачи
где
–коэффициент
теплоотдачи от конденсирующегося пара
к внешней стенке трубки;
–суммарное
термическое сопротивление стенки трубки
и накипи;
–коэффициент
теплоотдачи от внутренней стенки трубки
к кипящему раствору.
В
качестве материала греющих трубок
выбираем сталь 20 .Ее коэффициент
теплопроводности
.
Толщину
накипи принимаем
,
а ее коэффициент теплопроводности
.
Коэффициент теплоотдачи рассчитываем по формуле
Значения
коэффициента
для конденсата пара в зависимости от
температуры конденсации пара находим
по таблице 6 [3].
№ Температура
кон-
денсации пара,
I 161, 2 7491,8
II 136,356 7387,2
III 107,658 7067,2
Физические свойства кипящих растворов NaOH и их паров:
Параметр I корпус II корпус III корпус
Находим
и
сравниваем тепловые потоки
и
Задаем
новое значение
и повторяем вышеуказанные расчеты.
2
приближение:
Так
как расхождение между тепловыми
нагрузками не превышает 5 % , то расчет
коэффициентов
и
на этом заканчиваем. Находим
:
Аналогичный расчет проводим для II-го и III-го корпусов.
II Корпус
2)
1 приближение:
2
приближение:
III корпус
3)
1 приближение:
2
приближение:
Таблица 6
№ |
Наименование |
Обозначения |
Корпус |
||
I |
II |
III |
|||
1 |
Коэффициент
теплопроводности раствора,
|
|
0.580 |
0.573 |
0.5575 |
2 |
Плотность раствора, |
|
1090,25 |
1179,21 |
1401,17 |
3 |
Поверхностное
натяжение раствора,
|
|
0,0751 |
0.0838 |
0.111 |
4 |
Коэффициент
динамической вязкости раствора,
|
|
0,000876 |
0,00127 |
0,003514 |
5 |
Теплоемкость
раствора, Дж/(кг |
|
|
|
|
6 |
Плотность вторичного пара, |
|
1,97856 |
1,0625 |
0,4155 |
7 |
Удельная теплота парообразования, Дж/кг |
|
2148500 |
2212135 |
2286277 |
8 |
Коэффициент
теплоотдачи от конденсирующегося
пара к стенке,
|
|
10218,1 |
9341,12 |
9671,55 |
9 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору, |
|
1937,91 |
1737,19 |
1112,18 |
10 |
Удельный
тепловой поток,
|
|
10218,1 |
11676,4 |
11605,9 |
11 |
Коэффициент, |
|
7491,8 |
7387,2 |
7067,2 |
12 |
Длина греющих трубок, м |
|
5 |
||
13 |
Толщина стенки греющей трубки, м |
|
0.002 |
||
14 |
Коэффициент теплопроводности стенки, |
|
46.5 |
||
15 |
Коэффициент теплопроводности накипи, |
|
2.5 |
||
16 |
Коэффициент теплопередачи, |
К |
1167 |
1080,26 |
802,862 |
17 |
Разность температур конденсации пара и стенки трубки, |
|
1 |
1,25 |
1,20 |
18 |
Разность между температурой трубки и кипящим раствором, |
|
5,18 |
6,73 |
10,36 |
19 |
Перепад температур на стенке греющей трубки, |
|
2,48 |
2,84 |
2,82 |