Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовой проект - Процессы и аппараты химической технологии расчет многокорпусной выпарной установка непрерывного действ.doc
Скачиваний:
81
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
537.09 Кб
Скачать

3.8 Уточненный расчет поверхности теплопередачи и выбор выпарных аппаратов

Применяя основное уравнение теплопередачи к любому корпусу выпарной установки, рассчитываю для него при принятом ранее температурном режиме требуемую поверхность теплообмена

Fi=Qi/Ki*∆ti

где Qi - тепловая нагрузка, Вт

∆t – полезная разность температур в i-ом корпусе, установленная на предыдущих этапах расчета, °C

Ki – коэффициенты теплопередачи, Вт/м2К

Численное значение Qi находят по формуле

Qi=Dir*(Jiriktik),

где Dir и Jir – расход (кг/с) и энтальпия (Дж/кг) греющего пара поступающего в аппарат,

сik и tik - теплоемкость (Дж/кгК) и температура (°C) конденсата

Считая, что конденсат из аппарата выводится при температуре конденсации, принимаю tik= tir

Все значения величин, входящих в формулу определены при составлении приблизительного температурного режима работы установки и при решении системы теплового баланса выпаривания

Q1 = 6,24562*(2700,477-4.23*112,7979) =13886,1041 к Вт

Q2 = 13654,4398 кВт

Q3 = 13533,0371 кВт

F1 =13886,1041*1000 /756,1503*6,6051=2,7803*103 м2

F2 =13654,4398*1000 /1876,083 * 7,7453=0,9397*103 м2

F3 = 13533,0371*1000 /1677,144*24,6493=0,3274*103 м2

Расхождение между большей и меньшей площадью аппаратов составляет больше 10%. Поэтому требуется провести уточнение распределения полезной разности температур установки по корпусам.

∆ti = ∆tпол* (Qi / Ki)/ ∑(Qi / Ki)

∆t1 = 39 * 18364,21 /33711,47229=21,2451°C

∆t2 = 39 * 7278,164025 /33711,47229=8,4199 °C

∆t3 = 39 * 8069,09669 /33711,47229=9,3349 °C

Составляю таблицу температурного режима c учетом нового распределения полезной разности температур по корпусам установки

Таблица 10. Приблизительный температурный режим.

№ корпуса

∆’’’(i-1)i

Температура

сокового пара, tic .

∆’ i2

Температура кипения раствора, ti2.

∆ti

Температура греющего пара t ir.

3

0

66,746

1,882033

68,628

9,3349

77,9629

2

2,9

80,8629

0,63062

81,4935

8,4199

89,9134

1

1,2

91,1134

0,439403

91,5528

21,2451

112,7979

Энтальпии пара (греющего и сокового) определяю при линейной интерполяции по соответствующим значениям температур [4] , установленным при расчете приблизительного режима работы установки.

Считая, что переохлаждения конденсата греющего пара не происходит, принимаю tik=tir и при этой температуре из таблицы физических свойств воды (на линии насыщения) [4] находим теплоемкость конденсата.

Температуры раствора на выходе из корпусов ti2 определяю из таблицы приблизительного температурного режима. Теплоемкость раствора на выходе из корпусов ci2 (по известным концентрациям xi2 и xн) и на входе в установку рассчитываю по формуле:

С=A-a*x,

где А и а - постоянные зависящие от природы раствора, таб.5 [1];

А=4061, а=16,7

х - концентрация в массовых процентах;

с32 = 4061-16,7*17,197= 3773,8101 Дж/кгК

с22 = 4061-16,7*25,604 = 3633,4132 Дж/кгК

с12 = 4061-16,7*51,002= 3209,2666 Дж/кгК

с31 = 4061-16,7*13 = 3843,9 Дж/кгК

Решение составленной системы уравнений теплового баланса выполняю с применением ЭВМ, по разработанной на кафедре программе. Все рассчитанные параметры в таблице№11

Таблица 11.

Наименование

Величины

Размерность

Номера корпусов

1

2

3

1

Энтальпия греющего пара

кДж/кг

2700,477

2661,8441

2640,7406

2

Энтальпия сокового пара

кДж/кг

2664,0041

2645,5532

2620,571

3

Теплоемкость конденсата

кДж/кгК

4,23

4,19

4,19

4

Теплоемкость Ра-ра на входе в корпус

кДж/кгК

3,6334

3,7738

3,8439

5

Теплоемкость Ра-ра на выходе из корпуса

кДж/кгК

3,2093

3,6334

3,7738

6

Температура конденсата

°С

112,7979

89,9134

77,9629

7

Температура Ра-ра на входе в корпус

°С

91,5528

81,4935

68,628

8

Температура Ра-ра на выходе из корпуса

°С

91,5528

81,4935

68,628

Таблица 12. Расход греющего пара D1r и расход выпариваемой воды Wi в каждом корпусе.

Расход греющего пара, кг/с

Расход испаряемой воды, кг/с

1

6,2656

6,0779

2

6,0779

6,0003

3

6,0003

5,9288

Qi=Dir*(Jiriktik),

Q1 = 6,2656*(2700,477-4,23*112,7979) =13930,5709 к Вт

Q2 = 13888,6516 кВт

Q3 = 13885,1505 кВт

Fi=Qi/Ki*∆ti

F1 =13930570,9/756,1503*21,2451=867,2 м2

F2 =13888651,6/1876,083*8,4199=879,2 м2

F3 = 13885150,5/1677,144*9,3349=886,7 м2

Расхождение между большей и меньшей площадью аппаратов составляет (886,7 -867,2)*100/886,7=2,19%, что меньше 10%.

Выбираем новый аппарат по ГОСТ

Fcт =800 м2

dн =38*2 мм;

l=6000 мм.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете Теплотехника