3.10. Заполнение окончательного варианта таблицы.
Давления и энтальпии были взяты из (2, стр. 17).
Таблица сошлась.
3.11. Уточнение значений W1, W2, W3 .
Уточнение значений W1, W2, W3 на основе величин, содержащихся в окончательном варианте таблицы (см.3.5.).
Пусть
X1 = h1 – ck1T1 = 2076,9 кДж/кг
X2 = h2 – ck2T2 = 2186,5 кДж/кг
X3 = h3 – ck3T3 = 2278,1 кДж/кг
Y1 = t1 – t0 = 29,9 0С
Y2 = t2 – t1 = -33,4 0С
Y3 = t3 – t2 = -54,6 0С
Z1 = i1 – cpt1 = 2172,3 кДж/кг
Z2 = i2 – cpt2 =2258,6 кДж/кг
Z3 = i3 – cpt3 = 2390,9 кДж/кг,
где Со – теплоёмкость исходного раствора (10 % NaCl при температуре кипения t0 = 101,5 0С): Со=3,65 кДж/кгК (4, стр.59).
По (3, стр.535) находим:
ck1 = 1,005 ккал/кгК = 4,21 кДж/кгК (при 150,0 0С)
ck2 = 1,002 ккал/кгК = 4,19 кДж/кгК (при 118,8 0С)
ck3 = 1,000 ккал/кгК = 4,19 кДж/кгК (при 83,6 0С)
cp=4,18 кДж/кгК
Т.о., W1 = X2E2/(X2+cpY2) + Soc0Y2/(X2+cpY2)+ +Z2W2/(X2+cpY2) = 1,1033 W2 +2014,7
W2 = Y3S0c0/(X3+cpY3+Z3) + Z3W/(X3+cpY3+Z3)-(cpY3+Z3) * W1/(X3+cpY3+Z3) = -0,4870 W1 +5563,0
Решая систему уравнений, получим:
W1 = 5303 кг/ч
W2 = 2980 кг/ч
W3 = 3717 кг/ч.
3.12. Расчёт окончательных значений тепловых потоков:
Q1 = S0c0(t1-t0)+W1(i1-cpt1) = =20000*3,65*29,9+5303*2172,3=13,7*106 кДж/ч
Q2=(W1-E1)(h2-ck2T2)=(5303-3000)*2186,5=5,05*106 кДж/ч
Q3=W2(h3-ck3T3)=2980,4*2 278,1=6,79*106 кДж/ч.
3.13. Оценка погрешности определения.
Для Q1 : |(Q1 - Q1ут)/ Q1ут|=|(13,3-13,7)/13,7|=2,9%
Q2 : |(Q2 - Q2ут)/ Q2ут|=| (5,17-5,05)/5,05|= 2,4%
Q3 : |(Q3 - Q3ут)/ Q3ут|=|(6,95-6,79)/6,79|=2,4%
Погрешность менее 5%, следовательно, считаем, что приближения сошлись.
3.14. Расход греющего пара в первом корпусе.
D1 = Q1/(h1-ck1T1) = 13699720/2076,9=6596 кг/ч
3.15. Выбор стандартного выпарного аппарата.
Fраб = F/y,
Где y = 0,75 - коэффициент использования.
Fраб = 100,7/0,75=134,3 м2.
Выбор стандартного выпарного аппарата (кафедральный стенд ПАХТа):
¨ Номинальная поверхность теплообмена 160 м2
¨ Действительная поверхность теплообмена при диаметре трубок 38*2 и L = 4000мм: 154 м2
¨ Количество труб 361
¨ Диаметр греющей камеры D1=1000мм
¨ Диаметр сепаратора D2=1400мм
¨ Высота до брызгоотделителя H1=1600мм
¨ Диаметр циркуляционной трубы D3=700мм
¨ Диаметр и высота трубы вскипания D4=700мм и H4=2000мм
¨ Расстояние между осями 1600мм
¨ Расстояние между болтами на опорах B1= 1540мм
¨ Расстояние между болтами на опорах B2=1390мм
¨ Высота аппарата H=10550мм
¨ Избыточное расчётное давление: в греющей камере 3; 6; в сепараторе–0,92; 1; 3;6.
¨ Завод изготовитель УзХимМаш.
3.16. Расчёт тепловой изоляции аппарата.
Тепловая изоляция аппарата применяется для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и расхода греющего пара.
Расчёт толщины тепловой изоляции рассматривается при установившемся тепловом потоке ql=const, где ql– тепловой поток, отнесённый к единице высоты греющей камеры. При расчёте принимают, что потери в окружающую среду равны не более Q0 = (0,03-0,05)Q1.
Тогда ql= 0,05Q1/l , где l = 4м – высота кипятильных труб, Q1 = 13,7*106 кДж/ч = 3,81*106Дж/с.
ql= 0,05*3,81*106/4 = 4,76*104Дж/(с*м).
Перенос теплоты из межтрубного пространства греющей камеры в окружающую среду – многостадийный процесс.
... 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) ...
... 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 ...
... 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 ...
... 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 ...
0 комментариев