3.8.6 Расчет расхода греющего пара
а) Из материального баланса находят массовый расход конечного раствора
Gнач = G кон +W, (31)
где Gнач и Gкон – массовые расходы исходного раствора и конечного (упаренного) раствора, кг/с;
W – массовый расход выпаренной воды, кг/с.
б) Из уравнения
материального баланса определяют
конечную концентрацию раствора (
)
,
(26)
где
,
–
массовые расходы начального раствора
и конечного раствора, кг/с;
,
– массовые доли растворенного вещества
в начальном и конечном растворе.
в) Проверяют правильность Xкон из формулы
.
(27)
г) Находят количество теплоты, необходимое для выпаривания по формуле:
.
(28)
Чтобы найти Q, необходимо заполнить таблицу 2.
Таблица 2 – Основные параметры процесса
|
Параметр |
Значение |
Источник (формула, таблица) |
Наименование |
|
Ср |
|
|
удельная теплоемкость раствора при tср раствора |
|
iвт |
|
таблица |
энтальпия |
|
Cв |
|
таблица |
удельная теплоемкость воды при tн |
|
X |
0,95 |
|
паросодержание (степень сухости) греющего пара |
д) Рассчитывают расход греющего пара с учетом Qпот = 5 %
,
(29)
где rг.п – удельная теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
X – паросодержание (степень сухости) греющего пара.
Контрольные вопросы
1) Сущность процесса выпаривания.
2) Что такое полезная разность температур выпарного аппарата?
3) Свойства растворов: температурная депрессия, теплоемкость, теплота растворения.
4) Концентрационная, гидростатическая и гидродинамическая температурные депрессии.
5) Однокорпусные выпарные установки. Принцип работы.
6) Сущность процесса однократного выпаривания. Области применения.
7) Многокорпусные выпарные установки. Принцип работы.
8) Сущность процесса многократного выпаривания. Области применения.
9) Достоинства и недостатки простого и многократного выпаривания.
10) Вспомогательное оборудование выпарных установок.
Тестовые задания
1. Какое условие необходимо для процесса выпаривания?
а) разность температур;
б) перемещение тепла;
в) температура выше 0 °С.
2. Наименее экономичным способом является выпаривание…
а) под избыточным давлением;
б) под вакуумом;
в) под атмосферным давлением.
3. Выпаривание под избыточным давлением чаще всего применяют для удаления растворителя из…
а) термически стойких растворов;
б) термически нестойких растворов;
в) любых растворов.
4. Экстра-пар – это…
а) свежий пар, подаваемый в первый корпус;
б) вторичный пар, используемый для нагрева последующего корпуса;
в) вторичный пар, используемый для других нужд.
5. В процессе выпаривания температура кипения раствора…
а) остается неизменной;
б) уменьшается;
в) увеличивается.
6. При выпаривании по мере роста концентрации раствора значение коэффициента теплоотдачи от поверхности нагрева к кипящему раствору…
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) остается неизменным.
7. Как записывается материальный баланс для непрерывного процесса выпаривания?
a) GK = GH + W;
б) GH = GK – W;
в) GH = GK + W;
где GH, GK – расходы соответственно исходного и упаренного растворов, кг/с;
W – выход вторичного пара, кг/с.
8. Тепловой баланс выпарной установки, как правило, применяется для определения…
а) конечной температуры раствора;
б) расхода греющего пара;
в) температурных потерь.
9. Движущей силой процесса выпаривания является…
а) средняя разность температур;
б) полная (общая) разность температур;
в) полезная разность температур.
10. Движущая сила процесса выпаривания находится как разность между температурой греющего пара и…
а) начальной температурой раствора;
б) температурой вторичного пара;
в) температурой кипящего раствора.
11. Температурная депрессия представляет собой разность между…
а) температурами раствора посередине высоты греющих труб и на поверхности;
б) температурами кипения раствора и чистого растворителя;
в) температурами образующегося вторичного пара и вторичного пара в конце паропровода.
12. Возрастание температурных потерь…
а) приводит к увеличению ∆tпол;
б) приводит к уменьшению ∆tпол;
в) не влияет на ∆tпол.
13. Циркуляция раствора в выпарном аппарате способствует интенсификации теплообмена в первую очередь со стороны…
а) разделяющей стенки;
б) греющего пара;
в) кипящего раствора.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1