- •Замечания руководителя
- •1 Классификация и выбор мву
- •1.1 Выбор числа ступеней выпаривания
- •2 Тепловой расчет мву
- •2.1 Распределение выпариваемой воды по ступеням мву
- •2.2 Концентрация раствора и давление пара по ступеням мву
- •2.3 Определение полезного перепада температур на мву
- •Б) Гидростатическая температурная депрессия учитывается в выпарных аппаратах с вертикальным контуром естественной циркуляции. Определение ее происходит следующим образом.
- •2.4 Предварительное распределение полезной разности температур по ступеням мву.
- •2.5 Определение коэффициентов теплопередачи в выпарных аппаратах мву
- •2.6 Определение расхода пара на первую ступень мву
- •Условие соблюдается, следовательно, продолжаем расчет дальше.
- •2.7 Уточнение величины полезной разности температур по ступеням мву
- •2.8 Поверхность теплообмена выпарных аппаратов.
- •Заключение в данной курсовой работе был произведен расчет многоступенчатой выпарной установки. В результате этого расчета были определены следующие параметры:
- •Список литературы
2 Тепловой расчет мву
2.1 Распределение выпариваемой воды по ступеням мву
Количество воды, которое необходимо удалить из раствора на МВУ - производительность МВУ по вторичным парам - определяется из соотношения:
(6)
W=14· (1-)=9,739 ,кг/с ;
Согласно [5] предварительное распределение количества выпариваемой воды по ступеням осуществляется с помощью коэффициентов с помощью коэффициентов испарения и самоиспарения, определяемых по данным, всегда имеющимся в начале расчета.
Для любой ступени МВУ:
, (7)
где - теплота парообразования греющего пара, кДж/кг, определяемая по давлениюиз [3]:
=2086,кДж/кг;
- теплота парообразования вторичного пара последней ступени, кДж/кг; определяется по давлениюиз [3]:
=2318,кДж/кг;
n– число ступеней в МВУ;
n=4шт;
=0,974;
Коэффициент самоиспарениядля любой ступени МВУ:
(8)
где ; здесь- температура вторичного пара в последней ступени установки,С. Определяется по давлениюиз [3]:
=62,183,С;
– средняя теплоемкость раствора в установке; здесьи- начальная и конечная теплоемкости выпариваемого раствора, определяемые по его концентрации и температуре на входе и выходе из МВУ :
6,594 ,кДж/(кгК);
- средняя теплота парообразования в установке:
2202 ,кДж/кг.
Вычислив коэффициенты и, необходимо составить систему уравнений материального баланса МВУ, в которой искомой величиной является количество воды, кг/ч, выпариваемое в 1 ступени:
, (9)
где - количество вторичного пара, отбираемого из МВУ на производственные нужды, кг/ч. Если в какой-то-й ступени пароотбора нет, то соответственно.В результате решения уравнения [13], получаем оличество выпаренной воды в ступенях:
Все уравнения системы (13) в правой части преобразуется в функции количества воды , т.е.и т.д. Затем по уравнению
, (10)
получают количество воды, выпариваемое в 1 ступени, и далее по уравнениям [13] – количество воды, выпариваемое во всех остальных ступенях:
W=0,991+2,109+3,012+3,627=9,739.
При расчете МВУ под давлением распределение количества выпариваемой воды нужно производить так, чтобы .
2.2 Концентрация раствора и давление пара по ступеням мву
Количество раствора, переходящее из одной ступени МВУ в другую, можно определить по соотношениям:
, (11)
Концентрация выпариваемого раствора на выходе из ступени,b, % мас., определяется по уравнениям:
;;
,
и для любой ступени формула принимает следующий вид:
; (12)
Общий перепад давления в МВУ определяется как:
(13)
, бар.
При предварительном расчете предполагается, что перепады давления пара по ступени будут одинаковыми, т.е.
(14)
бар.
Тогда давление вторичного пара в паровом пространстве аппаратов составит:
I-я ступень:;
II-я ступень:;
III-я ступень:;
IIII-я ступень:; и так далее.
2.3 Определение полезного перепада температур на мву
а) Физико-химическая температурная депрессия для каждой ступени выпаривания определяется по уравнению:
(15)
где - значение температурной депрессии при атмосферном давлении,С. Табличные значенияв зависимости от концентрации заданного раствора можно получить из справочников [I,4,6,7,II,I3,I4,27,30]. При определениив выпарных аппаратах принимают концентрацию раствора на выходе из аппарата. Только для прямоточных аппаратов расчет ведут по средней концентрации раствора в аппарате:
; (16)
;0С
;0C
0C
0C
- поправка на давление. На промпредприятиях выпаривание часто ведут под различным давлением, отличным от атмосферного как в большую, так и в меньшую стороны. В таких случаях поправку на давление вычисляют по формуле И.А. Тищенко
(16)
- температура кипения чистого растворителя (воды), К, при давлении вторичного пара в аппарате; определяется по давлениюиз [3]:
- теплота парообразования воды при давлении вторичного пара в аппарате; определяется по давлениюиз [3]: