ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.11.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
1 Технологический расчет выпарного аппарата для упаривания раствора NaOh
1.2.1 Расчет общей полезной разности температур выпарной установки
1.2.2 Расчет расходов греющего пара и тепловых нагрузок по корпусам
1.2.3 Расчет коэффициентов и построение нагрузочных кривых
1.2.4 Расчет поверхности нагревательной камеры
2 Конструктивно-механический расчет
2.2 Расчет толщины днища и крышки
3 Расчет барометрического конденсатора
где – температура греющего пара, поступающего в первый корпус, при давлении , ; – температура греющего пара, поступающего в барометрический конденсатор, при давлении 0,1 ата,
В первом приближении общая полезная разность температур выпарной установки может быть распределена поровну между корпусами [4]:
Температура кипения раствора рассчитывается по формуле:
где – температура греющего пара в i-ом корпусе, .
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
14
13
Температура греющего пара во втором корпусе:
где – температура вторичного пара в первом корпусе, .
Температура греющего пара в третьем корпусе:
где – температура вторичного пара во втором корпусе, .
Температура вторичного пара рассчитывается по формуле:
где – температура кипения раствора в i-ом корпусе, ; – физико-химическая температурная депрессия в i-ом корпусе, .
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
По температурам вторичного пара находим давление вторичного пара в каждом корпусе соответственно:
Все выше посчитанные данные сводятся в таблицу 1.2.1.
Таблица 1.2.1 – Ориентировочный тепловой режим работы аппарата
№ п/п |
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Корпуса |
Баром.конд. |
|||
1 |
2 |
3 |
||||||
1 |
Температура греющего пара |
|
|
169,60 |
142,39 |
113,05 |
45,41 |
|
2 |
Полезная разность температур |
|
|
24,44 |
24,44 |
24,44 |
|
|
3 |
Температура кипения раствора |
|
|
145,16 |
117,95 |
88,61 |
|
|
4 |
Норм. ф-х. темпера-турная депрессия |
|
|
1,77 |
3,90 |
42,20 |
14 |
Продолжение таблицы 1.2.1
5 |
Температура вторич. пара |
|
|
143,39 |
114,05 |
46,41 |
|
6 |
Гидравл. температурная депрессия |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
7 |
Конечная концентрация раствора |
|
% |
7,1 |
12,5 |
50,0 |
|
8 |
Давление вторич. пара* |
|
ата |
4,06 |
1,67 |
0,11 |
0,10 |
9 |
Плотность раствора |
|
кг/м3 |
1000 |
1070 |
1480 |
|
*Для удобства расчета единица измерения давления принята в технических атмосферах.
Поскольку давление вторичных паров отличается от «нормального» то производится пересчет «нормальной» физико-химической температурной депрессии на действительную по уравнению, предложенному Тищенко [4]:
где . – температура вторичного пара вi-ом корпусе, К; – удельная теплота парообразования воды при Тв.п.i, .
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
15
Гидростатическая температурная депрессия [4]:
Оптимальный уровень раствора в кипятильных трубах Нопт:
где – соответственно плотности раствора при и воды приРв.п., ;НТ– высота кипятильных труб (принимаем 4 м).
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Гидростатическое давление столба жидкости на среднем уровне:
где – ускорение свободного падения, .
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Полное давление на среднем уровне:
Рур.=Рв.п.+ΔРгидр.,
1 корпус: Рур .= 4,06+ 0,04 = 4,10 ата.
2 корпус: Рур.= 1,67+ 0,06 = 1,73 ата.
3 корпус: Рур. = 0,11 +0,14 = 0,25 ата.
16
По правилу Бабо рассчитываются температуры кипения растворов при давлении Рур. в каждом корпусе [5]:
1 Корпус:
;
=
2 Корпус:
;
.
3 Корпус:
18
17
Гидростатическая температурная депрессия:
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Общая полезная разность температур выпарной установки с учетом гидростатической температурной депрессии:
Для дальнейшего расчета в 1-ом приближении, исходя из практических данных, принимаются следующие соотношения тепловых нагрузок и коэффициентов теплоотдачи :
В этом случае, в соответствии с условием равенства поверхностей наг-ревательных камер, рассчитываются полезные разности температур:
1 корпус:
2 корпус:
3
18
корпус:Проверка:
Температура кипения раствора в трубах рассчитывается по формуле
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Температура кипения раствора на верхнем уровне:
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Температура вторичного пара:
1 корпус:
2
19
корпус:
3 корпус:
Температура греющего пара, поступающего:
– во 2 корпус:
– в 3 корпус:
– в барометрический конденсатор:
1.2.2 Расчет расходов греющего пара и тепловых нагрузок по корпусам
Для удобства, ранее вычисленные расчеты сводятся в таблицу 1.2.2.
Таблица 1.2.2 – Тепловой режим работы аппарата в 1-ом приближении
№ п/п |
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Корпуса |
Баром.конд. |
|||
1 |
2 |
3 |
||||||
1 |
Температура греющего пара |
|
|
169,60 |
147,23 |
117,51 |
45,45 |
|
2 |
Полезная разность температур |
|
|
18,20 |
22,80 |
30,40 |
|
|
3 |
Температура кипения раствора в трубах |
|
|
151,40 |
124,43 |
87,11 |
|
|
4 |
Гидростат. темп. депрессия |
|
|
0,84 |
1,65 |
11,40 |
|
|
5 |
Ф-х. темп.депрессия |
|
|
2,33 |
4,27 |
29,26 |
|
|
6 |
Температура кипения раствора на верхнем уровне |
|
|
150,56 |
122,78 |
75,71 |
20 |
Продолжение таблицы 1.2.2
7 |
Температура вторичного пара |
|
|
148,23 |
118,51 |
46,45 |
|
8 |
Гидравл. температурная депрессия |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
9 |
Уд.теплота испарения гр. пара |
|
|
2058 |
2128 |
2220 |
|
10 |
Энтальпия вторичного пара |
|
|
2751 |
2709 |
2582 |
|
11 |
Теплоемкость исходного раствора |
|
|
4,05 |
|
|
|
12 |
Теплоемкость конечного раствора |
|
|
3,94 |
3,81 |
3,20 |
|
13 |
Теплота дегидратации |
|
|
– 12,57 |
20,95 |
469,30 |
|
14 |
Концентрация раствора |
|
% |
7,1 |
12,5 |
50,0 |
|