Расчет выпарного аппарата. Контрольная работа. Физика.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет выпарного аппарата
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
· раствор - Хлори́д ма́гния МgCI 2;
· начальная концентрация раствора: b 0 =3%;
· конечная концентрация раствора: b к =20%;
· давление во 2 корпусе: P 2 =0,05 MПа;
· отбор экстрапара: E=0,05 кг/кг;
· производительность: D=2000 т/ч;
· давление первичного пара: P=0,6 МПа.
Определяем количество раствора, поступающего на выпарку:
Относительное количество выпаренной воды:
Теплоёмкость раствора при начальной концентрации:
где -теплоемкость сухого раствора, кДж/кг К.
Количество выпаренной воды во 2-ом корпусе:
Количество выпаренной воды в 1-ом корпусе:
Концентрация раствора в 1-ом корпусе:
Концентрация раствора во 2-ом корпусе:
Давление в корпусах определяется следующим образом:
находим перепад давлений приходящийся на один корпус:
Тогда давление в первом и втором корпусах будет:
Определяем физические параметры раствора в корпусах.
Теплоёмкость раствора в 1-ом корпусе:
Теплоёмкость раствора в 2-ом корпусе:
Физические константы раствора и воды, найденные по рис. 4.1-4.3
[1], сводим в таблицу, причём предварительно принимаем, что температура кипения
раствора в 1-ом корпусе равна 120 o C, а во 2-ом -
80 о С.
Таблица 2.1. Параметры воды и раствора
Физико-химические температурные депрессии определяем по рис.
4.1 [1] с соответствующей поправкой на давление; оцениваем гидростатические и
гидравлические депрессии; все данные сводим в табл. 2.2:
Находим значения температурных депрессий.
Температурные депрессии при атмосферном давлении
в 1-ом и 2-ом корпусе соответственно.
в 1-ом и 2-ом корпусе соответственно.
в 1-ом и 2-ом корпусе соответственно
в 1-ом и 2-ом корпусе соответственно.
Давление в среднем слое кипятильных труб:
где Н=4 м - ориентировочная высота трубок выпарного аппарата.
ε=0,6 м 3 /м 3 - объемная
доля пара в кипящем растворе.
Температура кипения раствора в среднем слое кипятильных труб
Температура кипения раствора на нижнем слое:
Гидравлическая дипрессия изменяется в пределах 0,5…1 0 С.
Полная (располагаемая) разность температуры установке:
где t s =159 - температура греющего пара при Р=0,6
МПа;
Q 2 =74 о С
- температура вторичного пара во 2-ом корпусе.
Согласно заданию оба корпуса должны иметь одинаковые поверхности
нагрева. В соответствии с этим полезная разность температур распределяется
между корпусами прямо пропорционально их тепловым нагрузкам и обратно пропорционально
коэффициентам теплопередачи, т.е.:
Тепловые нагрузки корпусов могут быть приняты пропорциональными
количествам выпариваемой в них воды с поправкой в дальнейшем на явление
самоиспарения и увеличение скрытой теплоты парообразования во втором корпусе.
Таким образом:
Отношение коэффициентов теплопередачи по корпусам принимаем
предварительно (по опытным данным) k 1 /k 2 =2. Подставив эти значения, получим:
Так как полезная разность температур: Dt=Dt 1 +Dt 2 =75.6 o C, то:
Температура кипения раствора в 1-ом корпусе:
t 1 =t s -Dt 1 =129-27.2=101.8
o C.
Температура вторичного пара в 1-ом корпусе:
Температура кипения раствора во 2-ом корпусе:
где t` s =74 o C - температура пара при Р=0,6 ата.
Температура греющего пара во 2-ом корпусе:
q`1=t 2 +Dt 2 =83.4+48.3=131.7 o C.
Температура вторичного пара во 2-ом корпусе:
На основе полученных результатов и данных, взятых из таблиц
водяного пара, составляем табл. 2.3.
Таблица 2.3. Температуры и энтальпии пара и жидкости
Теплота
парообразования вторичного пара, кДж/кг
Коэффициент теплообмена между конденсирующимся паром и
стенкой для 1-го корпуса:
где B`=5700+56·t s -0.09·t s 2 =5700+56·151.9-0.09·151.9 2 =1.2·10 4 -
полином; принимаю Dt=2.2 о С - разность температур
вблизи стенки; Н - длина трубки (принимаем 4).
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей жидкости для
первого корпуса определяем из формулы:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей жидкости для 1-го
корпуса определяем следующим образом:
где v=1,5 - скорость
раствора в трубках;
Коэффициент теплопередачи для 1-го корпуса:
где d ст и l ст -
параметры материала стенки;
d Н и l Н - параметры накипи стенок.
Проверяем принятую в расчёте разность температур:
что незначительно отличается от принятого значения 2,2.
Коэффициент теплообмена между конденсирующимся паром и стенкой для
2-го корпуса:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей жидкости для 2-го
корпуса определяем следующим образом:
Коэффициент теплопередачи для 2-го корпуса:
где d ст и l ст -
параметры материала стенки;
d Н и l Н - параметры накипи стенок.
Проверяем принятую в расчёте разность температур:
что незначительно отличается от принятого значения 2,2.
Расход греющего пара в 1-ом корпусе на 1 кг неконцентрированного
раствора определяем по формуле (4-27) [1], а коэффициенты X 2 , Y 2 и Z 2 вычисляем по табл. 4-3а и 4-3б [1].
Приняв b 1 =0, поскольку t o =t 1 и s 2 =0 (по
условию), найдём:
X 2 =2-b 2 =2-0.01=1.99, Y 2 =2·b 1 +b 2 =b 2 =0.01,
Z 2 =1.
При этом расход пара в 1-ом корпусе на 1 кг раствора
составит:
Уточняем количества выпаренной воды. Количество воды, выпаренной в
1-ом корпусе на 1 кг раствора:
т.к. , то и количество выпаренной воды:
Количество воды, выпаренной во 2-ом корпусе на 1 кг
раствора:
Количество воды, выпаренной во всей установке:
Расхождение с предварительно найденным количеством воды составляет
менее 1%.
Проверяем количества теплоты, переданные в отдельных корпусах:
Отношение полученных количеств теплоты: q 2 /q 1 =0.935, что немногим отличается от ранее найденного 0,85.
Проверяем полученные концентрации растворов в корпусах:
Так как расхождение полученных величин с ранее принятыми
незначительно, то повторного расчёта не делаем.
Поверхности нагрева выпарных аппаратов:
Поверхности нагрева обоих аппаратов согласно условию расчёта
оказались почти одинаковыми.
По ГОСТ 11987-81 выбираем выпарной аппарат с естественной
циркуляцией и соосной греющей камерой (тип 1, исполнение 2).
поверхность теплообмена, при диаметре труб 38 2 и длине - 112 м 2
· диаметр циркуляционной трубы ,
Определяем количество переданной теплоты в подогревателе:
Q = D 1 · r 1 =860·2194=2.5·10 6
кДж.
Определяем поверхность теплообмена:
где о С - среднелогарифмическая разность температур; k - к-т теплопередачи для подогревателя (принимаем по
опытным значениям).
Зная скорость теплоносителя в трубках w м/сек , его расход G кг/ч и
выбрав величину внутреннего диаметра трубок d м , определяем их число:
Принимаем толщину трубок 1 мм , значение шага s=(1.3¸1.5)·d=50 мм . При ромбическом
расположении трубок для n=300 принимаем D`/s=36.
где z - число ходов (приняли одноходовую).
Определяем внутренний диаметр корпуса D:
D = D `+ d нар +2· k =1800+34+2·6=1846 мм .
Определяем количество переданной теплоты в подогревателе:
Q = D 2 · r 2 =1780·2322=4.1·10 6
кДж.
Определяем поверхность теплообмена:
где о С - среднелогарифмическая разность температур; k - к-т теплопередачи для подогревателя.
Зная скорость теплоносителя в трубках w м/сек , его расход G кг/ч и
выбрав величину внутреннего диаметра трубок d м , определяем их число:
Принимаем толщину трубок 1 мм , значение шага s=(1.3¸1.5)·d=50 мм . По табл. 3-1 [1] при
ромбическом расположении трубок для n=421
принимаем D`/s=24.
где z - число ходов (приняли двухходовую).
Определяем внутренний диаметр корпуса D:
D = D `+ d нар +2· k = 1200+34+2·7=1346
мм .
Суммарное сопротивление будет складываться из потерь по длине
и местных сопротивлений.
где z 1 - коэффициент сопротивления крепёжной
муфты;
z 2 -
коэффициент сопротивления внезапного расширения;
z 3 -
коэффициент сопротивления входа в решётку;
z 4 -
коэффициент сопротивления выхода из решётки;
z 5 -
коэффициент сопротивления сужения тракта.
D h 1 = D h m 1 + D h тр1 =12721+139=12860 Па.
где z 1 - коэффициент сопротивления крепёжной
муфты;
z 2 -
коэффициент сопротивления внезапного расширения;
z 3 -
коэффициент сопротивления входа в решётку;
z 4 -
коэффициент сопротивления выхода из решётки;
z 5 -
коэффициент сопротивления сужения тракта.
D h 2 = D h m 2 + D h тр2 =3417+483=3900 Па .
Сам тракт представляет собой три участка с длиной 3 м (для
технологических и монтажных потребностей) по которым раствор движется с разными
параметрами. Произведём расчёт участков между теплообменниками.
D h ` 1 = D h ` тр1 + D h ` м1 = 191+580=771 Па .
D h ` 2 = D h ` тр2 + D h ` м2 = 150+909=1059 Па .
D h ` 3 = D h ` тр3 + D h ` м3 = 42+127=169 Па .
Тогда полное сопротивление тракта равняется:
D p = D h 1 + D h 2 + D h ` 1 + D h ` 2 + D h ` 3 =12860+3900+771+1059+169=18759 Па .
Расчет производительности вакуум-насоса.
Производительность вакуум-насоса определяется количеством газа, который необходимо удалять из
барометрического конденсатора:
Определение расхода охлаждающей воды.
Расход охлаждающей воды определяют из теплового баланса конденсатора:
где - количество воды, выпаренной во 2-ом
корпусе на 1 кг раствора.
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из
конденсатора должна быть 3-5 град. Поэтому конечную температуру воды на выходе из конденсатора принимают на
3-5 град ниже температуры конденсации паров:
Объемная производительность вакуум-насоса равна:
Температуру воздуха рассчитывают по уравнению
По ГОСТ 1867-57 подбираем вакуум-насос типа ВВН - 0,75, мощность
на валу 1,3 кВт.
выпарной температура экстрапар раствор
1. Лебедев
П.Д. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. М.: Энергия. 1966.
. Дытнерский
Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Курсовое
проектирование. Химия, 1991.
. Несенчук
А.Н. Промышленные теплотехнологии. Ч. 2 Минск: Высш. шк. 1995.
Похожие работы на - Расчет выпарного аппарата Контрольная работа. Физика.
Сочинение На Тему Хочу Быть Воспитателем
Контрольная работа: Особенности организации театрализованных игр в разных возрастных группах и руководство ими
Курсовая работа по теме Особенности продвижения банковских услуг
Реферат по теме Горец змеиный (раковые шейки)
Сочинение Про Тему Внешность Человека
Реферат по теме Суперкомпьютеры
Курсовая работа: Метод векторів та його застосування
Реферат На Тему Культура України
Эссе Обществознание Егэ Сколько Баллов
Реферат: Отёк легких этиология, патогенез, диагностика
Реферат: Влияние прищипки плетей на развитие и урожайность плодов огурца сорта Родничок
Декабрьское Сочинение Вывод Пример
Реферат: Формирование группового поведения в организации
Реферат: Проблеми удосконалення міжбюджетних відносин
Дневник Практики Пм 02 Дошкольное Образование
Курсовая работа: Основы правового статуса государственного служащего. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Медицинская аппаратура
Курсовая работа по теме Жиры
Курсовая работа по теме Общая характеристика следственных действий
Реферат: Жизненный цикл товара 12
Похожие работы на - Понятие креативности
Похожие работы на - Облаштування та озеленення саду в м. Миколаєві
Реферат: Значение занятий по плаванию для укрепления организма ребенка дошкольного возраста