- •Введение
- •Описаниетехнологическойсхемывыпарнойустановки
- •Индексы:
- •Исходныеданные:
- •Физико-химические свойства раствора, водяного пара и егоконденсата
- •Конструкционныйматериалаппаратов
- •Поверхностьтеплообменагреющихаппаратов
- •Расчётколичествавыпариваемогорастворителя
- •Температуракипенияраствораитемпературныедепрессии
- •Стандартныетемпературныедепрессии
- •Определение температуры кипения раствора итемпературнойдепрессииво iIкорпусепоправилуБабо
- •Суммарнаяполезнаяразностьтемператур
- •Температуры кипения растворов и температурывторичныхпароввкорпусахвыпарнойустановки
- •ТепловыебалансыВу
- •Поверхностьтеплообмена
- •Предварительныерасчёты
- •Уравнениетеплопередачииегорешение
- •Расчетповерхноститеплообмена
- •УточнениеW1и w2
- •1 1 �𝑄𝑄ок−𝑄𝑄пред�
- •2 2 �𝑄𝑄ок−𝑄𝑄пред�
- •Расходгреющегопара
- •Выборстандартноговыпарногоаппарата
- •Тепловаяизоляцияаппарата
- •Диаметры штуцеров и трубопроводов для материальныхпотоков
- •Механическийрасчётвыпарногоаппарата
- •Высотаидиаметрсепаратора
- •Расчёт толщины цилиндрической обечайки корпусааппарата
- •Расчёттолщиныэллиптическойкрышкиаппарата
- •Расчёттолщиныстенкиконическогоднищааппарата
- •Расчётповерхноститеплообмена
- •Блоксозданияиподдержаниявакуума
- •Выбортипаконденсатора
- •Режимныепараметрыработыконденсаторасмешения
- •Конструктивныеразмерыконденсатора
- •Расчёт и подбор вспомогательного оборудования выпарнойустановки
- •Вакуум-насос
- •Перекачивающиенасосы
- •Конденсатоотводчики
- •Ёмкости
- •Ёмкостьдляисходногораствора
- •Ёмкостьдляупаренногораствора
- •Списоклитературы
Конструкционныйматериалаппаратов
В качестве конструкционных материалов для выпарных аппаратовиспользуются углеродистые и легированные стали различных марок взависимости от корродирующего воздействия на них рабочих растворов [3, стр.291].
Стальмарки12Х18Н10Т;
теплопроводностьстали𝜆𝜆=16,4Вт
м∗К
[9,стр.44,табл.4].
Поверхностьтеплообменагреющихаппаратов
Расчётколичествавыпариваемогорастворителя
Общееколичествовыпаренногорастворителя:
𝑊𝑊=𝑆
�1−𝑎0�=11000�1−0,100 кг
0 𝑎2
3600
�=2,5� �
0,520 с
Впервомприближении распределяемколичествовыпаренного растворителяпокорпусамравномерно (1:1).Тогда:
𝑊𝑊+𝐸
2,5+400 кг
𝑊𝑊= 1= 3600=1,290� �
1 2 2 с
кг
𝑊𝑊2=𝑊𝑊−𝑊𝑊1=2,5−1,3=1,178�с�
Проверка:
𝑊𝑊
=𝑆
�1−𝑎0�=11000�1−0,100 кг
1 0 𝑎1
3600
�=1,290� �
0,173 с
Изуравнениябалансаможновычислитьконцентрациюрастворасоливпервомкорпусе:
𝑆𝑎
11000∗0,100
𝑎= 00 ∗100%=3600 ∗100%=17,3[% масс]
1 𝑆0−𝑊𝑊1
11000−1,290
3600
Температуракипенияраствораитемпературныедепрессии
Стандартныетемпературныедепрессии
Температурнуюдепрессиюв1корпусенаходим,строяграфик(рис.2)изтабличныхзначений[4, стр.14 табл.1], заполняемтаблицу 1.
Таблица1.ЗависимостьтемпературыкипенияраствораKNO3отконцентрациипридавлениив 1 бар
-
Растворенноевещество
Концмасс.,
%
Температуракипения,℃
KNO3
5
100,5
10
100,9
15
101,2
25
102,1
40
104,1
60
106,2
Поуравнениюлиниитренданаходимтемпературукипенияраствораприа1=17,30% масс. и а2=52,00% масс. tкип1=101,4 °С, tкип2=105,6 °С. Температурнаядепрессияв1корпусесоставляет:𝛿𝛿𝑡𝑡1=101,4−100,0=1,4°С.
tкип,°C
Рисунок2.ГрафикзависимоститемпературыкипенияраствораKNO3приразличныхконцентрацияхподдавлением в 1бар
Определение температуры кипения раствора итемпературнойдепрессииво iIкорпусепоправилуБабо
Давлениевторичногопаравовторомкорпусе
𝑃𝑃2=760−𝑃𝑃вак2=760−640=120[мм.рт.ст.]=15998,6Па
Температуравторичногопаравовторомкорпусенаходитсяпо𝑃𝑃2[2,стр.56,табл.8]:
𝜃𝜃2=55,3°С
Для вычисления температуры кипения во втором корпусе используем правилоБабо. При концентрации a2=52,00% масс. температура кипения раствора придавлениив1бар (рисунок2)равна [4, стр.14 табл.1]:
𝑡𝑡кип2=105,6°С
Давлениенасыщенныхпаровводыпритемпературекипенияраствора𝑡кип2[2,стр.67,табл.13]:
𝑆
𝑃ст=1,22∗105ПаКонстантаБабо
𝑃2
С=� �
𝑃𝑠𝑠ст
1
=
1,22
=0,818
Находимдавлениенасыщенныхпаровпритемпературекипенияраствора𝑡кип2
поправилуБабо:
𝑃=𝑃2=0,159986
=0,196∗105Па
𝑆 𝐶
0,818
Температуракипениярастворапри𝑃𝑆равна[2,стр.56,табл.8]:
2
𝑡Б=59,6°СТемпературнаядепрессияпоправилуБаборавна:
𝛿𝛿Б=𝑡Б−𝜃𝜃2=59,6−55,3=4,3℃
2 2
1−2
Гидравлическую депрессию при переходе вторичного пара из 1 корпуса во 2корпуспринимаем𝛿𝛿г=1,6℃.