Расчет выпарной установки (стр. 2 из 5)

Или ∆₁ⁱ определяется по упрощенной формуле Тищенко

,

где К = f(t) – поправочный коэффициент, принимается по табл. 2.2.

Общие депрессионные физико-химические потери определяются по формуле:

б) Σ∆₂ – потери от гидростатического эффекта; зависят от высоты уровня раствора, плотности ρ парожидкостной эмульсии и скорости циркуляции.

Для i-ой ступени:

147,18 144,76

126,79 =122,7

81,27 59,8

147,18–144,76=2,42

126,79–122,7=4,09

81,27–59,8=21,47

где t_к.с.в-температура кипения воды при давлении

; t_{к.в -} температура кипения воды при давлении р_вт; р_вт – давление вторичного пара над раствором; ∆р_г – гидростатическое давление раствора у середины греющих труб.

Давление раствора в середине греющих труб больше, чем давление пара на величину ρ_эgh.

Определяем гидростатическое давление раствора у середины греющих труб ∆р_г:

,

0,5 м ,

4 м ,

0,5 + 4/2 =2,5 м ,

где

; ρ_i – плотность раствора в зависимости от его концентрации, находится по графику 2.9 или таблицам 2.21, 2.23 │7│; h – расстояние от верхнего уровня раствора до середины греющих труб; h_изб– расстояние от уровня раствора до трубной доски, принимаем 0,25–0,5 м; h_тр – высота греющих труб, принимается 3–5 м.

Давление вторичного пара по корпусам было определено выше.

Давление растворов у середины греющих труб:

Общие потери за счет гидростатического эффекта:

2,42+4,09+21,47=27,98

в) Гидравлическая температурная депрессия связана с потерями давления при движении пара по трубопроводам. В выпарных установках гидравлические потери при прохождении пара из парового пространства предыдущего корпуса в греющую камеру последующего составляют 1,0–1,5 ^оС.

Принимаем:

λ=0,03; l=15 м; W=20 м/с; ρ=2,2 кг/м³; d=0,3 м. Из этого Δр будет равно примерно 1 кПа, что соответствует потерям в 0,1–0,2 ⁰С, но по опыту предыдущих расчетов принимаем:

^оС

Общие гидравлические потери:

= 3 ^оС.

4. Полезная разность температур для всей установки:

99,81–43,56=56,25

Будем проектировать установку исходя из равенства поверхностей нагрева по ступеням установки, тогда суммарная полезная разность температур должна быть распределена по ступеням пропорционально отношениям тепловых нагрузок к коэффициентам теплопередачи.

Из практических данных эксплуатации установок известно:

К_I: К_II: К_III = 1: 0,7: 0,4

Примем при этом, что количество тепла, передаваемое через греющую поверхность будет равным для всех корпусов: Q_I = Q_II = Q_III.

Тогда полезная разность температур i-ой ступени:

При наших допущениях имеем:

; ;

; ;

Проверить (округлить), чтобы

.

5. Температура кипения раствора у середины греющих труб и у верхнего уровня в 1-ой ступени:

при 6,2 ата по таблице Вукаловича

159,61–11,413=148,197

148,197 – 2,42=145,777

Температура вторичного пара в 1-ой ступени:

145,777 – 2,66=143,117

Температура греющего пара во 2-ой ступени:

143,117 – 1=142,117

Температура кипения раствора у середины греющих труб и у верхнего уровня во 2-ой ступени:

142,117 – 16,304=125,813

125,813 – 4,09=121,723

Температура вторичного пара во 2-ой ступени:

121,723 – 4,63=117,093

Температура греющего пара в 3-ей ступени:

117,093 – 1=116,093

Температура кипения раствора у середины греющих труб и у верхнего уровня в 3-ей ступени:

116,093 – 28,533=87,56

87,56 –21,47=66,09

Температура вторичного пара в 3-ей ступени:

66,09 – 5,29=60,8

Температура пара в конденсаторе:

60,8 – 1=59,8

Полезные перепады температур

должны быть не менее

10–15 ^оС при

≤ 2^.10^-6 Па^.с,

18–24 ^оС при 2^.10^-6 <

< 5^.10^-6 Па^.с

где

– динамический коэффициент вязкости раствора при средней концентрации.