- •1. Технологический расчёт
- •1.1. Определение поверхности теплопередачи выпарный аппаратов
- •1.1.1 Концентрация упариваемого раствора.
- •1.1.2. Температуры кипения растворов
- •1.1.3. Полезная разность температур:
- •1.1.4. Определение тепловых нагрузок.
- •1.1.5. Выбор конструкционного материала.
- •1.1.6. Расчет коэффициентов теплопередачи.
- •1.1.7. Распределение полезной разности температур
- •2. Определение толщины тепловой изоляции.
- •3. Расчёт вспомогательного оборудования
- •3.1. Расчет барометрического конденсатора.
- •3.1.1. Расход охлаждающей воды
- •3.1.2.Диаметр конденсатора
- •3.1.3. Высота барометрической трубы.
- •3.2. Расчет производительности вакуум – насоса.
- •3.3 Определение диаметра штуцеров
- •Список использованных источников
1.1.7. Распределение полезной разности температур
Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства из поверхностей теплопередачи:
(34)
где
- соответственно полезная разность
температур, тепловая нагрузка, коэффициент
теплопередачи для j-
го корпуса.
Q1 = 754,6 кВт
Q2 = 720,2 кВт
Q3 = 828,5 кВт
Подставив численные значения, получим:
∆tП1=62,88∙754,6/997/(754,6/997+720,2/1093+828,5/1270)
∆tП1= 23,02 град
∆tП2=62,88∙720,2/1093/(754,6/997+720,2/1093+828,5/1270)
∆tП2= 20,03 град
∆tП3=109,92∙828,5/1270/(754,6/997+720,2/1093+828,5/1270)
∆tП3= 19,83 град
Проверим общую полезную разность температур установки:
Сравнение полезных разностей температур ∆tП, полученных во 2-м и 1-м приближениях, приведено ниже:
Параметр |
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
∆tП во 2-м приближении |
23,02 |
20,03 |
19,83 |
∆tП в 1-м приближении |
9,2 |
13,95 |
39,72 |
Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов
Уточненный расчет
=
∆tП
=
∆tП1
=
∆tП2
=
∆tП3
=
По ГОСТ 11987 – 81 выбираем выпарной аппарат со следующими характеристиками :
Номинальная поверхность теплообмена F, м2 |
32 |
Диаметр греющей камеры dk, мм |
600 |
Диаметр сепаратора dc, мм |
1000 |
Диаметр циркуляционной трубы dц, мм |
300 |
Общая высота аппарата Ha, мм |
12500 |
Масса аппарата Ma, кг |
3000 |
2. Определение толщины тепловой изоляции.
Толщину тепловой изоляции δн находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:
(35)
где
- коэффициент теплоотдачи от внешней
поверхности изоляционного материала
в окружающую среду, Вт/(м2·К)
:
- температура изоляции со стороны
окружающей среды (воздуха); для аппаратов,
работающих в закрытом помещении,
выбирают в интервале 40-15 °С;
-
температура изоляции со стороны аппарата,
ввиду незначительного термического
сопротивления стенки аппарата по
сравнению термическим сопротивлением
слоя изоляции
принимают равной температуре греющего
пара
;
-
температура окружающей среды (воздуха),
°С;
- коэффициент теплопроводности
изоляционного материала, Вт/(м·К).
Рассчитаем толщину тепловой изоляции для 1-го корпуса и возьмем при T:
tСТ2 = 40 °С
tВ = 20 °С
αВ = 9,3+0,058∙40 = 11,62 Вт/(м2·К)
В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии + 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности λ=0,09 Вт/ (м·К). Тогда получим
Принимаем толщину тепловой изоляции 0,042 м и для других корпусов.
3. Расчёт вспомогательного оборудования
