- •Обозначения и сокращения
- •Введение
- •1 Технологический расчет выпарного аппарата для упаривания раствора NaOh
- •1.1 Материальный расчет
- •1.2 Тепловой расчет
- •1.2.1 Расчет общей полезной разности температур выпарной установки
- •1 Корпус:
- •2 Корпус:
- •3 Корпус:
- •1.2.2 Расчет расходов греющего пара и тепловых нагрузок по корпусам
- •1.2.3 Расчет коэффициентов и построение нагрузочных кривых
- •1.2.4 Расчет поверхности нагревательной камеры
- •1.3 Выбор типа аппарата
- •2 Конструктивно-механический расчет
- •2.1 Расчет толщины обечайки
- •2.2 Расчет толщины днища и крышки
- •2.3 Расчет штуцеров и фланцев
- •2.4 Расчет опор аппарата
- •3 Расчет барометрического конденсатора
- •4 Определение толщины тепловой изоляции
- •Заключение
- •Список использованных источников
1 Корпус:
;
=
2 Корпус:
;
.
3 Корпус:
18
17
Гидростатическая температурная депрессия:
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Общая полезная разность температур выпарной установки с учетом гидростатической температурной депрессии:
Для дальнейшего расчета в 1-ом приближении, исходя из практических данных, принимаются следующие соотношения тепловых нагрузок и коэффициентов теплоотдачи :
В этом случае, в соответствии с условием равенства поверхностей наг-ревательных камер, рассчитываются полезные разности температур:
1 корпус:
2 корпус:
3
18
корпус:Проверка:
Температура кипения раствора в трубах рассчитывается по формуле
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Температура кипения раствора на верхнем уровне:
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Температура вторичного пара:
1 корпус:
2
19
корпус:
3 корпус:
Температура греющего пара, поступающего:
– во 2 корпус:
– в 3 корпус:
– в барометрический конденсатор:
1.2.2 Расчет расходов греющего пара и тепловых нагрузок по корпусам
Для удобства, ранее вычисленные расчеты сводятся в таблицу 1.2.2.
Таблица 1.2.2 – Тепловой режим работы аппарата в 1-ом приближении
№ п/п |
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Корпуса |
Баром.конд. |
|||
1 |
2 |
3 |
||||||
1 |
Температура греющего пара |
|
|
169,60 |
147,23 |
117,51 |
45,45 |
|
2 |
Полезная разность температур |
|
|
18,20 |
22,80 |
30,40 |
|
|
3 |
Температура кипения раствора в трубах |
|
|
151,40 |
124,43 |
87,11 |
|
|
4 |
Гидростат. темп. депрессия |
|
|
0,84 |
1,65 |
11,40 |
|
|
5 |
Ф-х. темп.депрессия |
|
|
2,33 |
4,27 |
29,26 |
|
|
6 |
Температура кипения раствора на верхнем уровне |
|
|
150,56 |
122,78 |
75,71 |
20 |
Продолжение таблицы 1.2.2
7 |
Температура вторичного пара |
|
|
148,23 |
118,51 |
46,45 |
|
8 |
Гидравл. температурная депрессия |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
9 |
Уд.теплота испарения гр. пара |
|
|
2058 |
2128 |
2220 |
|
10 |
Энтальпия вторичного пара |
|
|
2751 |
2709 |
2582 |
|
11 |
Теплоемкость исходного раствора |
|
|
4,05 |
|
|
|
12 |
Теплоемкость конечного раствора |
|
|
3,94 |
3,81 |
3,20 |
|
13 |
Теплота дегидратации |
|
|
– 12,57 |
20,95 |
469,30 |
|
14 |
Концентрация раствора |
|
% |
7,1 |
12,5 |
50,0 |
|
Расходы греющего пара по корпусам рассчитываются на основе решения системы уравнений теплового и материального балансов [4, 6, 7]:
где А– коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду (1,03÷1,05); – температура раствора, поступающего вi-ый корпус установки, .
1 корпус:
21
2 корпус:
3 корпус:
Система уравнений:
Решение:
W1 = 4373 кг/ч;
W2 = 4567 кг/ч;
W3 = 4560 кг/ч;
D = 4694 кг/ч.
Конечные концентрации растворов по корпусам:
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус:
Т
22
епловые нагрузки по корпусам:, (Вт)
1 корпус:
2 корпус:
3 корпус: