
- •Многокорпусная выпарная установка с равными поверхностями нагрева
- •Оглавление
- •Основные условные обозначения.
- •Индексы
- •1. Цель и задачи курсового проектирования
- •2. Проработка общих вопросов
- •2.1. Выбор места размещения установки
- •2.2. Теплофизические свойства раствора, водяного пара и его конденсата
- •2.3. Выбор типа выпарного аппарата
- •2.4. Конструкционный материал выпарных аппаратов
- •2.5. Технологическая схема выпарной установки
- •3. Расчет1подогревателя исходного раствора
- •3.1. Расчет тепловой нагрузки
- •3.2. Расход греющего пара в подогревателе
- •3.3. Расчет требуемой поверхности теплообмена подогревателя
- •4. Расчет выпарных аппаратов
- •4.1 Расчет поверхности теплообмена греющих камер выпарных аппаратов
- •Алгоритм расчета.
- •4.2. Размеры сепарационного пространства.
- •4.3. Тепловая изоляция аппарата
- •4.4. Диаметры штуцеров и трубопроводов для материальных потоков
- •4.5. Механический расчет элементов аппарата
- •5. Блок создания и поддержания вакуума
- •5.1. Расчет барометрического конденсатора смешения
- •5.2 Расчет и выбор вакуум-насоса.
- •6. Расчет и выбор вспомогательного оборудования
- •6.1 Перекачивающие насосы.
- •6.2 Конденсатоотводчики.
- •6.3 Емкости
- •7. Оформление кусового проекта
- •7.1 Расчетно-пояснительная записка
- •7.2 Графическая часть проекта.
- •7.3 Защита проекта.
- •Приложение 1. Теплофизические свойства растворов некоторых солей.
- •1.2. Плотность ()
- •1.3. Кинематическая вязкость ( )
- •1.4. Теплоемкость ()
- •1.5. Критерий прандтля
- •1.6. Коэффициент температуропроводности ()
- •Приложение 2 физические свойства воды и водяного пара на линии насыщения
- •2.1. Физические свойства воды на линии насыщения
- •2.2. Физические свойства водяного пара на линии насыщения
- •Приложение 3 пример расчета подогревателя
- •Приложение 4 уточненный выбор конструкции теплообменника и его размеров
- •Приложение 5 пример расчета двухкорпусной выпарной установки
- •Расчет температуры кипения t2 и температурной депрессии 2 для II корпуса
- •Расчет комплексов а1 и а2.
- •Расчет величин b01 и b02.
- •Пример расчета барометрического конденсатора смешения и вакуум-насоса
- •Рекомендуемая литература
Расчет температуры кипения t2 и температурной депрессии 2 для II корпуса
При
концентрации
=
45% температура кипения раствора при
атмосферном давлении (рис. П.5.2) равна
(следовательно, стандартная депрессия
).
Депрессия
при малом давлении
(воII
корпусе) меньше стандартной и может
быть рассчитана по правилу Бабó:
=
константа Бабó (С)
Давление
насыщенных паров воды при температуре
кипения раствора
(при
стандартных условиях
)
составляет
(найдена
по таблице 2.2 Приложения 2 данного
пособия), так что константа Бабо равна:
.
Тогда давление насыщенных паров воды при температуре кипения раствора будет равна:
По
этому давлению в таблицах для насыщенного
водяного пара (таблица 2.2 приложения 2
данного пособия) находим температуру
кипения раствора во II
корпусе
.
Поскольку температура вторичного пара
воII
корпусе определяется по заданному
и
равна
,
то температурная депрессия, найденная
по правилу Бабо равна:
Истинная
температурная депрессия
для некоторых концентрированных
растворов может рассчитана точно с
помощью поправки
[1]:
Расчет
по предлагаемой в [1] методике возможен
лишь для веществ с известными значениями
дифференциальных теплот растворения.
При отсутствии последних иногда
пользуются поправкой Стабникова,
приведенной в [3] в виде таблицы. По
известнымP/PS
и остаточном давлении во II
корпусе P2
(мм.рт.ст.) находим приближенно*
Рабочая температура кипения раствора во втором корпусе:
Гидравлическую
депрессию при переходе вторичного пара
из I
корпуса во II
корпус принимаем равной
3. Суммарная полезная разность температур и её предварительное распределение
Суммарная полезная разность температур (формула (9.23) учебника [1]):
Здесь
Т1
= 138найдена по давлению греющего пара вI
корпусе
.
Предварительно
распределяем найденное значение
на
и
в пропорции:
.
Так как
+
=
,
то находим
=
и
=
.
4. Определение параметров ведения процесса в корпусах
Зная
и
заполняем таблицупредварительного
варианта I
приближения С использованием формул:
,
,
,
.
Найденная по последней формуле температура кипения раствора во II корпусе t2 должна, естественно, совпадать с найденной в пункте 2 этого расчета. Это совпадение свидетельствует лишь о правильном заполнении таблицы. По найденным температурам греющего и вторичного паров находят недостающие давления (с помощью таблицы 2.2 Приложения 2 данного пособия для водяного насыщенного пара), а также энтальпии этих паров (там же).
№
п/п
|
Название
|
Символ
|
Размерность
|
I приближение |
II приближение | ||||||||
Предварительное |
Окончательное |
I корп. |
II корп. | ||||||||||
I корп. |
II корп. |
I корп. |
II корп. |
|
| ||||||||
1 |
Температура греющего пара |
Т |
|
138 |
100,2 |
138 |
100,5 |
|
| ||||
2 |
Полезная разность температур |
|
|
34,3 |
51,4 |
34,0 |
51,7 |
|
| ||||
3 |
Температура кипящего раствора |
t |
|
103,7 |
48,8 |
104 |
48,8 |
|
| ||||
4 |
Температурная депрессия |
|
|
1,8 |
3,4 |
1,8 |
3,4 |
|
| ||||
5 |
Температура вторичных паров |
|
|
101,9 |
45,4 |
102,2 |
45,4 |
|
| ||||
6 |
Гидравлическая депрессия |
|
|
1,7 |
1,7 |
|
| ||||||
7 |
Давление греющего пара |
Ргр |
бар |
3,48 |
1,04 |
3,48 |
1,05 |
|
| ||||
8 |
Давление в сепараторе |
P |
бар |
1,08 |
0,101 |
1,09 |
0,101 |
|
| ||||
9 |
Энтальпия
|
Гр.пара |
h |
кДж/кг |
2731 |
2677 |
2731 |
2678 |
|
| |||
Втор.пара |
i |
кДж/кг |
2679 |
2582 |
2680 |
2582 |
|
| |||||
10 |
Концентрация раствора |
a |
% масс. |
21,5 |
45 |
21,0 |
45 |
|
| ||||
11 |
Количество выпаренного растворителя |
W |
кг/с |
1,653 |
1,597 |
1,573 |
1,677 |
|
|