Расчет и подбор двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания нитрата калия (стр. 2 из 2)

Определение поверхности теплообмена F

Используя в программе Microsoft ® Excel 97 функцию поиска определенного результата для ячейки с помощью подбора значения другой ячейки, находим F для

= 80 ˚С.

F, м2	F4/3			F1/3
66,348	268,598	19,190	38,401	4,048	22,410	80,000

Уточнение ₁ и ₂

F_расч = 48,74 м²;

₁=54,747 ^˚C

₂ = 25,254^˚C

₁+₂ = 54,747 + 25,254 = 80,000 ^˚C

невязкаотсутсвует.

7. Уточненный конечный вариант таблицы

Символ	II приближение
	Предварительный вариант		Окончательный вариант
	I корпус	II корпус	I корпус	II корпус
T	147,1	104	147,1	103,2
	40	40	40,8	39,2
t	107,1	64	106,3	64
	1,4	5,3	1,4	5,3
	101,7	58,7	104,9	58,7
Г	1,7	1,7	1,7	1,7
a%	17,3	55	17,3	55
Pгр	4,4	0,24	4,5	1,13
P	1,29	0,188	1,2	0,188
h	2742	2616	2742	2659
i	2713	2607	2684	2607

P₁ - по  (по таблице насыщенных паров)

P_{11 гр} - по T из таблицы

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 ;-\1,1,1267 1,1668

8. Новая проверка W_i и Q_i

а)

= 1,376 [кг/с]

б)

9. Сопоставление значений Q_I и Q_II и Q’_I и Q’_II

Расхождение менше 5%  найденные значения тепловых нагрузок Q₁ = 3462 кВт, Q₂ = 1260 кВт, потоков W₁ = 1,384 кг/с, W₂ = 1,346 кг/с, Q₁ = 3462 кВт, Q₂ = 1260 кВт., поверхности F = 50 м² и параметров процесса (см. табл.) принимаем как окончательные.

10. Расход греющего пара в первом корпусе

В курсовой работе – по каталогу далее выбираем аппарат с F > такого-то и H < такого-то

Расчет барометрического конденсатора

Температура конденсации _конд = _II - _Г = 58,7 – 1,7 = 57,0 (^˚C).

По _конд определяем давление в конденсаторе P_конд = 0,173 бар. [3, табл. 1].

1. Расход воды на конденсацию

2. Расчет потока газа, который образуется в конденсаторе

а) Расчет расхода парогазовой смеси

G_Г = [0,025·(G_в + W₂) + 10·W₂]×10^-3 = [0,025×(22,51 + 1,346) + 10×1,346]×10^-3 = 14,06×10^-3 кг/с

б) Расчет температуры парогазовой смеси

в) Парциальное давление газа

P_п = 0,0367 бар. [3, табл. 1].

P_Г = P_конд – P_п = 0,173 – 0,0367 = 0,136 бар.

г) Объемный поток отсасываемого газа (по ур-ю Менделеева-Клапейрона)

3. Расчет барометрической трубки

а) Расчет диаметра барометрической трубки по уравнению Бернулли

Примем скорость движения жидкости по трубе: W^‘_б.т = 0,6 м/с.

_в из таблицы при t’’.

Смотрим по сортаменту труб d_б.тр. = 240 мм.

б) Высота барометрической трубы (по уравнению Бернулли)

(l = 10 м по ГОСТу)

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 W_i (W₁, W₂)............................................................. 5

6. Подготовка к расчету поверхности теплообмена.................................. 6

а) Расчет A_I и A_II................................................................................................ 6

б) Расчет B_оI и B_оII.............................................................................................. 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 W_i и Q_i........................................................................ 7

12. Сопоставление значений Q_I и Q_II 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].