1.3 Расчёт полезной разности температур
Необходимым условием передачи тепла в каждом корпусе является наличие некоторой полезной разности температур греющего пара и кипящего раствора.
Полезные разности температур по корпусам равны:
ºС
ºС
ºС
Общая полезная разность температур:
ºС
Проверим общую полезную разность температур:
1.4 Определение тепловых нагрузок
Расход греющего пара в первом корпусе, производительность каждого корпуса по выпариваемой воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путем совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнениями баланса по воде для всей установки:
(1.7)
, а , то
(1.8)
(1.9)
(1.10)
W=W1+ W2+ W3, (1.11)
где D – расход греющего пара в первом корпусе, кг/с;
Н,h – энтальпия пара и конденсата, соответственно, Дж/кг;
1,03, 1,02, 1,01 – коэффициенты, учитывающие 3;2;1 % потерь тепла в окружающую среду по корпусам, соответственно (потери тепла обычно принимают в размере 2 ÷ 6% от тепловой нагрузки аппарата);
C – удельная теплоемкость, Дж/кг∙К;
– теплота концентрирования по корпусам. Величинами пренебрегаем, поскольку эти величины значительно меньше принятых потерь тепла;
tн – температура кипения исходного раствора, подаваемого в первый корпус,
– температура кипения в i-ом корпусе.
,
где – температурная депрессия для исходного раствора;
сн, с1, с2 – теплоёмкость растворов при концентрациях , кДж/(кг×К)
Теплоёмкость (в кДж/(кг×К)) разбавленных водных растворов ( < 20%) рассчитывается по формуле:
(1.12)
Подставим известные значения в уравнения.
W = 1,48 = W1+ W2+ W3
1,48 = + +
Oтсюда :D = 0,2286 кг/с.
Тогда:
W1 = 0,954×0,2286 – 0,0141 = 0,204 кг/с
W2 = 0,875×0,2286 + 0,58 = 0,78 кг/с
W3 = 0,7001×0,2286 + 0,336 = 0,496 кг/с
Проверка
W = W1 + W2 + W3 = 0,204+0,78+0,496= 1,48 кг/с
Определим тепловые нагрузки, кВт
Q1 = D∙2139 = 0,2286∙2139=488,98
Q2 = W1∙2180 = 0,204∙2180=444,72
Q3 = W2∙2234 =0,78∙2234= 1742,52
Полученные данные сводим в табл.1.4.
Таблица 1.4 – Параметры растворов и паров по корпусам
Параметр | Корпус | ||
1 | 2 | 3 | |
Производительность по испаряемой воде W, кг/с | 0,204 | 0,78 | 0,496 |
Концентрация растворов x, % | 6,5 | 8,7 | 15 |
| |||
Температура греющих паров tГ, ºC | 143,6 | 129,78 | 110,4 |
Температура кипения раствора tк ,ºC | 133,37 | 115,19 | 64,8 |
Полезная разность температур ∆tп, ºC | 10,23 | 14,59 | 45,6 |
Тепловая нагрузка Q, кВт | 488,98 | 444,72 | 1742,52 |
... 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 ...
... , его нормализуют после сгущения водой, обезжиренным молоком или сливками. Вода должна быть кипяченой и очищенной. 4. Расчет двухкорпусной вакуум-выпарной установки Расчет двухкорпусной вакуум-выпарной установки с термокомпрессором для изготовления сгущенного молока с разработкой выпарного аппарата. Исходные данные: Производительность по испаренной влаге: W=2000; Давление рабочего пара: ...
... расход теплоносителя, м3/сек; G – массовый расход теплоносителя, кг/ч; γ – плотность пара, кг/м3; w – скорость пара, м/сек. Скорость пара принять 20 м/сек. Расчеты сводим в табл. Таблица расчетов штуцеров выпарной установки Наименование штуцера Расход пара, кг/ч Давление пара, ат Плотность, кг/м3 Секундный расход, м3/с Скорость пара, м/с Диаметр, мм расчетный принятый ...
... жидкости в трубах, а также от интенсивности парообразования Поэтому в аппаратах с принудительной циркуляцией выпаривание эффективно протекает при малых полезных разностях температур,. не превышающих 3—5 °С и при значительных вязкостях растворов Одна из конструкций выпарного аппарата с принудительной циркуляцией показана на рис 16. Аппарат имеет выносную вертикальную нагревательную камеру ...
0 комментариев