2.8.3 Расчет величин в01 и в02

Эти величины рассчитываются по формулам:

Молярная масса раствора М рассчитывается по следующей формуле:

где Мтв и Мв – молярные массы вещества и воды.

Для I корпуса (при концентрации а₁=0,177 кг/кг):

Для II корпуса (при концентрации а₂=0,44 кг/кг):

Кинематическая вязкость воды при температуре ее кипения под атмосферным давлением равна 0,294

Кинематические вязкости растворов ν₁ и ν₂ находим при их температурах кипения под атмосферным давлением в зависимости от концентрации по таблице.

В I корпусе при концентрации а₁=17.7% температура кипения при атмосферном давлении равна 103.2 °С. Соответствующее этой температуре давление насыщенного водяного пара Ps=1.074 бар, и константа Бабо в I корпусе равна:

Откуда:

В II корпусе при концентрации а₁=44% температура кипения при атмосферном давлении равна 108.1°С (рисунок 3.1.). Соответствующее этой температуре давление насыщенного водяного пара Ps=1.351*10⁵ Па, и константа Бабо в I корпусе равна:

Откуда:

2.8.4 Расчет поверхности теплообмена

Находим F.

Методом последовательной итерации находим F, приняв F=100[м²].

Таблица 2.4. Результаты итерации

F	F'
100	81,67986
81,67985987	78,79958
78,79957699	78,37292
78,37291696	78,31051
78,31051165	78,3014
78,30140199	78,30007
78,30007259	78,29988
78,29987859	78,29985

Итак, F=78,3[м²]

С этой поверхностью теплообмена в корпусах находим разности температур в каждом корпусе; соответствующие тепловым нагрузкам Q₁ и Q₂:

Проверка правильности расчета:

2.9 Определение параметров ведения процесса по найденным Δ₁и Δ₂

Для этого заполняем окончательный вариант таблицы 3.2 при значениях Δ1 и Δ2 полученных в пункте 3.8.4 (см. пункт 3.5).

2.10 Уточнение величин W₁ и W₂ и тепловых нагрузок

Тепловые потоки:

2.11 Проверка правильности расчета

Расхождения не превышают погрешности в 5%.

2.12 Проверка запаса поверхности

Найденная нами расчетная F=78,3 [м²] является окончательной.

По каталогу, находим ближайший больший выпарной аппарат с высотой труб H=4[м] (так как это значение мы использовали при расчете А₁ и А₂).

Выбранный ранее выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой (F=100[м²], высота труб Н=4[м], диаметр труб 38*2[мм]) подходит.

Запас поверхности в данном случае равен:

(Допускается превышение поверхности теплообмена выпарного аппарата по сравнению с рассчитанной на 10 ÷ 30%).

что вполне допустимо.

2.13 Расход греющего пара

В I корпусе находим по, где значение r берем из таблицы 1.1.

Список литературы

1. Тепловой расчет двухкорпусной прямоточной выпарной установки с равными поверхностями нагрева / М.К. Захаров, П.Г. Алексеев. – М.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2012. – 26с.

2. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. В 2-х книгах. Книга 1. – М.: Логос, 2006. –912с.

3. Носов Г.А., Лапшенков Г.И., Вышнепольский В.И., Беглов И.А. Схемы химико-технологических процессов. М.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2012. –56с.

4. Выпарные вертикальные трубчатые аппараты общего назначения. Каталог-справочник. Укр. НИИХИММАШ, 1972. –65с.

5. Тепловые процессы: Методическое пособие для самостоятельной работы студентов / П.Г. Алексеев, Е.В. Гаврилова, И.Г. Гольцова. – М.:ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2007. –60с.

6. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М., Химия, 1991,493с.

7. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1981,811с.

8. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, Л., Химия, 1987,570с.

9. Стандартные кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего назначения. Каталог. ВНИИНЕФТЕМАШ, 1982 г.,33с.