Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Схема двухкорпусной выпарной установкиСтр 1 из 3Следующая ⇒
Условие задачи
Рассчитать двухкорпусную выпарную установку непрерывного действия для выпаривания So = 12 000 кг/час раствора соли KNO3 от начальной концентрации a1 = 8% вес. до конечной a2 = 55 % вес. Слабый раствор соли подогревается в теплообменнике от tн = 30 ˚C до to = 82 ˚C. Давление греющего пара Pгр = 4,5 ата. Вакуум во втором корпусе составляет Pвак = 690 мм рт. ст. Выпарная установка обсуживается барометрическим конденсатором смешения, питающегося водой с tв = 20 ˚C. Из первого корпуса отводится E = 300 кг/час экстра-пара. Определить: 1. Расход греющего пара в выпарном аппарате и подогревателе; 2. Поверхности теплообмена подогревателя и выпарных аппаратов; 3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе; 4. Диаметр и высоту барометрической трубы. Схема двухкорпусной выпарной установки
Расчет подогревателя Исходные данные: So = 12 000 кг/час; a1= 8 %; a2= 55%; tн= 30 ˚C; to= 82 ˚C; tв’= 20 ˚C; а) Справочные данные* f = y = о = для раствора а = 8%, to = 82 ˚C 9кгм3 = 3,91×-6 м2/с = · = 3,91×-6 м2/с·9кгм = 3,94519·1-3 Па×с rр = 2304 кДж/кг tнас = 100,7 ˚C r = 2253 кДж/кг 657Втм×К б) Пересчет единиц Количество передаваемого тепла от конденсатора к воде Q = So×rр = 3,33кг/с×2304 кДж/кг = 7672 (кВт) Расход греющего пара Дгр = Q/r = 7672 / 2253 = 3,405 (кг/с) Подготовка к расчету коэффициента теплопередачи ; ; а) t = tкон – tкип = 18,7 ˚C б) Расчет A С = 0,943 (вертикальный теплообменник); Ao = 13·103. Для выбора высоты теплообменника надо оценить Fор, а для этого нужно задаться К (К < меньш). Кор = 1000 Вт/м2; , в каталоге – 497 м2. H = 1400 мм в) dn·´s = 38х2 [6, стр. 415] г) д) Расчет параметра В Расчет коэффициента теплопередачи
Красч = 1866 (итог четвертой итерации) Расчет поверхности теплообмена Уточнение подбора по каталогу, при условии, что Fкатал > Fрасч; Hкатал < 1,4 м Выбираем одноходовой теплообменник типа ТН или ТЛ: F = 239 м2, H = 1,2 м, ×-3 м. Расчет двухкорпусной выпарной установки
Исходные данные: So = 12 000 кг/час; ao = 8 %; a2 = 55 %; tн = 30 ˚C; to = 82 ˚C; Pгр = 4,5 ата = 4,413 бар; Pвак = 690 мм рт. ст.; tв’= 20 ˚C; E = 300 кг/час. а) Справочные данные из [1] и [2]
б) Пересчет единиц ; ; ; 1. Расчет количества выпаренной воды и распределение ее по корпусам. Расчет концентрации a1 Расчет температурных депрессий и температур кипения При концентрации a1 = 17,3%, ta1 11,4 ˚С; 1 = ta1 – tст = 101,6 -100,0 = 1,4 ˚C Во втором корпусе считаем по правилу Бабо. Абсолютное давление PII = Pатм – Pвак = 1,033 – 0,842 = 0,191 атм = 0,188 бар (Ps)ст берется из таблицы насыщенных паров для температуры кипения раствора при a2 = 55% (tкип = 107 ˚С). (Ps)ст = 1,294 бар. [3, таблица 1]. ; (бар) По давлению 0,240 бар ищем температуру кипения раствора во втором корпусе: tкип = 64,08 ˚C. Определяем при давлении,188 бар: 58,7 ˚C [3, таблица 2]. Поправка Стабникова не вводится, т.к. растворение соли KNO3 является эндотермическим [4, таблица XXXVII]. II = t кип – II = 64,0 – 58,7 = 5,3 ˚C. Таблица первого приближения
t – температура кипения раствора. t = T – – температура вторичного пара = t - P – давление внутри корпуса (по таблице свойств воды и пара на линии насыщения при t) по таблице сухого насыщенного пара;-\ 5. Уточнение значений Wi (W1, W2) Составим тепловой баланс по второму корпусу: Теплоемкость исходного раствора Co = 3,94 кДж/кг×град [1] Теплоемкость конденсата Cк = 4,23 кДж/кг×град [5] Теплоемкость растворителя Cр = 4,20 кДж/кг×град [5]
= 1,384 [кг/с]
Подготовка к расчету поверхности теплообмена А – множитель в выражени для коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к поверхности нагрева;
B – множитель в выражении для коэффициента теплоотдачи от поверхности нагрева к кипящему раствору. а) Расчет AI и AII. . Принимаем Kор = 1100 Вт/м2×K. [м2] С = 0,943 [5, стр. 149] A0I = 13,0×103, A0II = 12,2×103 [5, стр 138] По справочнику находим для F = 82 м2 высоту выпарного аппарата H = 3,5 м. [6, стр. 416]. б) Расчет BоI и BоII.
Для выпарного аппарата выбираем материал Х-28 хлористая сталь, 4,25 ккал(м·град·ч) 4,94 Втм×К. = 2 мм = 0,002 м Расход воды на конденсацию Список литературы 1. Бурович Б.М., Горелов А.Я., Межерецкий С.М. Справочник теплофизических свойств растворов. Ташкент, 1987. 2. Гельперин И.И, Солопенков К.Н. Прямоточная многокорпусная выпарная установка с равными поверхностями нагрева. Москва, 1975. 3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. Москва, «Энергия», 1980. 4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 1981. 5. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Москва, «Энергия», 1973. 6. Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980. 7. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии (книга 1). Издательство «Химия», 1999. Содержание
Условие задачи................................................................................................ 1 Схема двухкорпусной выпарной установки.................................................. 1 Расчет подогревателя...................................................................................... 2 Исходные данные:........................................................................................... 2 а) Справочные данные.................................................................................... 2 б) Пересчет единиц.......................................................................................... 2 1. Количество передаваемого тепла от конденсатора к воде.................... 2 2. Расход греющего пара............................................................................ 2 3. Подготовка к расчету коэффициента теплопередачи............................ 2 4. Расчет коэффициента теплопередачи..................................................... 3 5. Расчет поверхности теплообмена........................................................... 3 Расчет двухкорпусной выпарной установки.................................................... 3 Исходные данные:............................................................................................. 3 а) Справочные данные из [1] и [2].................................................................... 3 б) Пересчет единиц............................................................................................ 3 1. Расчет количества выпаренной воды и распределение ее по корпусам. Расчет концентрации a1............................................................................................... 4 2. Расчет температурных депрессий и температур кипения...................... 4 3. Суммарная полезная разность температур........................................... 4 4. Таблица первого приближения.............................................................. 5 5. Уточнение значений Wi (W1, W2)............................................................. 5 6. Подготовка к расчету поверхности теплообмена.................................. 6 а) Расчет AI и AII................................................................................................ 6 б) Расчет BоI и BоII.............................................................................................. 6 7. Расчет комплексов для расчетного уравнения....................................... 6 8. Определение поверхности теплообмена F............................................. 7
9. Уточнение 1 и 2................................................................................... 7 10. Уточненный конечный вариант таблицы............................................. 7 11. Новая проверка Wi и Qi........................................................................ 7 12. Сопоставление значений QI и QII и Q’I и Q’II....................................... 8 13. Расход греющего пара в первом корпусе........................................... 8 Расчет барометрического конденсатора.......................................................... 8 1. Расход воды на конденсацию................................................................. 8 2. Расчет потока газа, который образуется в конденсаторе...................... 8 а) Расчет расхода парогазовой смеси............................................................... 8 б) Расчет температуры парогазовой смеси...................................................... 8 в) Парциальное давление газа.......................................................................... 8 г) Объемный поток отсасываемого газа (по ур-ю Менделеева-Клапейрона). 8 3. Расчет барометрической трубки............................................................. 9 а) Расчет диаметра барометрической трубки по уравнению Бернулли......... 9 б) Высота барометрической трубы (по уравнению Бернулли)....................... 9 Список литературы........................................................................................... 9 Содержание................................................................................................... 10
* Взяты из [1], [2] и [3]. Условие задачи
Рассчитать двухкорпусную выпарную установку непрерывного действия для выпаривания So = 12 000 кг/час раствора соли KNO3 от начальной концентрации a1 = 8% вес. до конечной a2 = 55 % вес. Слабый раствор соли подогревается в теплообменнике от tн = 30 ˚C до to = 82 ˚C. Давление греющего пара Pгр = 4,5 ата. Вакуум во втором корпусе составляет Pвак = 690 мм рт. ст. Выпарная установка обсуживается барометрическим конденсатором смешения, питающегося водой с tв = 20 ˚C. Из первого корпуса отводится E = 300 кг/час экстра-пара. Определить: 1. Расход греющего пара в выпарном аппарате и подогревателе; 2. Поверхности теплообмена подогревателя и выпарных аппаратов; 3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе; 4. Диаметр и высоту барометрической трубы. Схема двухкорпусной выпарной установки
Расчет подогревателя Исходные данные: So = 12 000 кг/час; a1= 8 %; a2= 55%; tн= 30 ˚C; to= 82 ˚C; tв’= 20 ˚C; а) Справочные данные* f = y = о = для раствора а = 8%, to = 82 ˚C 9кгм3 = 3,91×-6 м2/с = · = 3,91×-6 м2/с·9кгм = 3,94519·1-3 Па×с
rр = 2304 кДж/кг tнас = 100,7 ˚C r = 2253 кДж/кг 657Втм×К б) Пересчет единиц
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-15; просмотров: 183; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.148.210 (0.087 с.) |