Расчет депрессий

3.2. Расчет депрессий.

3.2.1. Гидравлические депрессии между корпусами принимаем равными 1.5⁰С.

3.2.2. Температурные депрессии.

Для корпусов 1 и 2 депрессии берутся в предположении, что давления в них мало отличаются от атмосферного: d_ и d2 берутся при а₁ и а₂ как стандартные.

а₁=10,04%масс. d_ =100,4-100,0=0,4⁰С (1, стр. 37)

а₂=16,67%масс. d₂ =1,2⁰С (1, стр. 37)

Для третьего корпуса значения t_3, d₃ и q3 находятся строго, т. к. здесь точно известны концентрация а₃ и давление Р₃: по правилу Бабо, если нужно, то с поправкой Стабникова В.Н.

Согласно правилу Бабо, отношения давления паров растворителя над раствором Р к давлению паров над чистым растворителем Рs при температуре кипения раствора не зависит от рабочего давления и температуры его кипения:

 Р/Рs = (Р/Рs)ст = const

Т. о. Температура кипения раствора 49% (NH₄)₂SO₄ при атмосферном давлении

t = 107⁰С. (3, стр. 510) Рsст = 1,294 бар=1,294*10⁵ Па (2, стр. 17)

Const = (Р/Рs)ст =9,81*10⁴/1,294*10⁵ = 0,758

Тогда Рs=Р/ const=0,197/0,758=0,260 бар

По (2, стр. 23) находим искомую температуру кипения раствора, равную температуре кипения воды: t₃ = 64,08⁰С. Найдём q3:Р₃=0,197 бар, то по (2, стр. 23) q3=58,7⁰С.

Тогда d_3реал = t₃ - q3=64,08 - 58,7 = 5,38 ⁰С.

3.3. Суммарная полезная разность температур:

Dс= Т₁q₃d_d2-d3d_гd2_г = 147,1-58,7-0,4-1,2-5,38-1=80,42⁰С

d2_г примерно от 1 до 3 С. Принимаем d_г = 1С

где давление греющего пара 0,4МПа (= 3,94ат), то по (2, стр.43) Т₁=147,1 ⁰С.

Dс=DD2+D3

D1:D2:D3=1 : 1,1 : 1,5

D1= 22,34⁰С

D2= 24,57⁰С

D3= 33,51⁰С.

3.4. Заполнение предварительной таблицы.

Значения давлений и энтальпий взяты из (2, стр. 17).

3.5. Уточнение значений W₁, W₂, W₃ .

Уточнение значений W₁, W₂, W₃ на основе величин, содержащихся в предварительном варианте таблицы, путём совместного решения системы уравнений:

Q₁=D₁(h₁-c_k1T₁)=S₀c₀(t₁-t₀)+W₁(i₁-c_pt₁)

Q₂=(W₁-E₁)(h₂-c_k2T₂)=S₁c₁(t₂-t₁)+W₂(i₂-c_pt₂)

Q₃=W₂(h₃-c_k3T₃)=S₂c₂(t₃-t₂)+W3(i₃-c_pt₃), которые описывают тепловые балансы корпусов (кроме первого корпуса) и дoполненный уравнением:

 W= W₁+ W₂+ W₃.

Пусть X₁ = h₁ – c_k1T₁ = 2117,1 кДж/кг

X₂ = h₂ – c_k2T₂ = 2208,4 кДж/кг

X₃ = h₃ – c_k3T₃ = 2300,5 кДж/кг

Y₁ = t₁ – t₀ = 21,7 ⁰С

Y₂ = t₂ – t₁ = -33,9 ⁰С

Y₃ = t₃ – t₂ = -46,0 ⁰С

Z₁ = i₁ – c_pt₁ = 2193,3 кДж/кг

Z₂ = i₂ – c_pt₂ =2279,9 кДж/кг

Z₃ = i₃ – c_pt₃ = 2390,8 кДж/кг, где Со – теплоёмкость исходного раствора (10% (NH₄)₂SO₄ при температуре кипения t₀ = 101,5 ⁰С): Со=3,65 кДж/кгК (4, стр.59).

По (3, стр.535) находим:

c_k1 = 1,005 ккал/кгК = 4,21 кДж/кгК (при 150,0 ⁰С)

c_k2 = 1,002 ккал/кгК = 4,19 кДж/кгК (при 118,8 ⁰С)

c_k3 = 1,000 ккал/кгК = 4,19 кДж/кгК (при 83,6 ⁰С)

c_p=4,18 кДж/кгК

Т.о., W₁ = X₂E₂/(X₂+c_pY₂) + S_oc₀Y₂/(X₂+c_pY₂)+ +Z₂W₂/(X₂+c_pY₂) = 1,1031 W₂ +2009,7

W₂ = Y₃S₀c0/(X₃+c_pY₃+Z₃) + Z₃W/(X₃+c_pY₃+Z₃)-(c_pY₃+Z₃) * W₁/(X₃+c_pY₃+Z₃) = -0,4887 W₁ +5630,7

Решая систему уравнений, получим:

W₁ = 5342 кг/ч

W₂ = 3021 кг/ч

W₃ = 3638 кг/ч.

3.6. Расчёт предварительных значений тепловых потоков:

Q₁ = S₀c₀(t₁-t₀)+W₁(i₁-c_pt₁) = =20000*3,65*21,7+5342*2193,3=13,3*10⁶ кДж/ч = 3,69*10⁶ Вт

Q₂=(W₁-E₁)(h₂-c_k2T₂)=(5342-3000)*2208,4=5,17*10⁶ кДж/ч= =1,44*10⁶ Вт

Q₃=W₂(h₃-c_k3T₃)=3021*2300,5=6,95*10⁶ кДж/ч =1,93*10⁶ Вт.

3.7. Расчёт комплексов А_1, А_2, А_3, В_о1, В_о2, В_о3.

Похожие работы

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Скачать

82811

25

11

... поэтому установим 4 конденсатоотводчика с такой пропускной способностью. Размеры данного конденсатоотводчика: Dy = 25 мм, L = 100 мм, L1 = 12 мм, Hmax = 53 мм, Н1 = 30 мм, S = 40мм, S1 = 21 мм, D0 = 60 мм.   8.1.2 Расчёт конденсатоотводчиков для второго корпуса выпарной установки Давление греющего пара во втором корпусе – 0,277 МПа, значит, используем термодинамические конденсатоотводчики. 1) ...

Двухкорпусная выпарная установка

Скачать

29381

6

0

... трех корпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (с соосной камерой) и кипением раствора в трубах, и солеотделением. Принципиальная схема трех корпусной выпарной установки см. приложение на А1. Исходный разбавленный раствор из промежуточной емкости Е1 центробежным насосом Н1 подается в теплообменник Т, где прогревается до температуры, близкой к температуре ...

Выпарная установка для выпаривания раствора NaNO3

Скачать

31244

12

3

... этих факторов должно учитываться при технико-экономическом сравнении аппаратов и выборе оптимальной конструкции. Ниже приводятся области преимущественного использования выпарных аппаратов различных типов. Для выпаривания растворов небольшой вязкости ~8 10-3 Па с, без образования кристаллов чаще всего используются вертикальные выпарные аппараты с многократной естественной циркуляцией. Из них ...

Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия

Скачать

29185

6

1

... установки – расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки. Задание на курсовое проектирование Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора  по следующим данным: 1.  Производительность установки ...