Расчет выпарной установки (MgCl2)

[pic 1]4 Расчет выпарного аппарата

4.1 Материальный баланс

Первое приближение

Производительность установки по выпариваемой воде определяют из уравнения материального баланса:

[pic 2]

где GH — расход исходного раствора, кг/с;

хК, хН — массовые доли растворенного вещества в упаренном и исходном растворах, кг/кг.

GH = 50000/3600 = 13.89 кг/с, хК = 0,36 кг/кг, хН = 0,085 кг/кг – по заданию.

Подставив, получим:

[pic 3]

Рассчитаем производительность по упариваемой воде в каждом корпусе выпарного аппарата в соответствии с [1] страница 166:

[pic 5]                                   (4.2)[pic 4]

где w1, w2, w3 – производительность по упариваемой воде каждого корпуса аппарата, кг/с.

Отсюда получим производительность каждого корпуса по формуле:

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

Определим концентрации растворов в корпусах по [1] страница 167:

[pic 10]

где GН – расход начального раствора, кг/с;

хН – массовая доля растворенного вещества в исходном растворе, кг/кг.

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

4.2 Тепловой баланс аппарата

Рассчитаем общий перепад давлений в установке по [5] таблица 44, приняв давление греющего пара Ргр 1 = 1 МПа:

                                                (4.5)[pic 14]

[pic 15]

Определим давление греющих паров в корпусах аппарата, приняв, что общий перепад давлений распределяется между корпусами поровну:

[pic 16]                                                 (4.6)

где  – давление греющего пара в предыдущем корпусе, кПа.[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Давление пара в барометрическом конденсаторе

[pic 21]

По давлению паров в соответствии с [5] таблица 44 находим их температуры и энтальпии. Данные сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Параметры греющих паров в каждом корпусе выпарного аппарата

Температуру вторичного пара в корпусах установки определим по [1] раздел 4.1.2:

[pic 34]                                                      (4.7)

где tгп – температура греющего пара, 0С;

[pic 35]– гидродинамическая депрессия, 0С.

[pic 36]= 10С – принимаем самостоятельно.

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

По температуре вторичных паров в соответствии с [5] таблица 43 находим их давления, энтальпии и теплоты парообразования. Данные сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Параметры вторичных паров в корпусах выпарного аппарата

Температурную депрессию определим по [5] формуле (4.297)

[pic 40]

где Т — температура паров в среднем слое кипятильных труб, К;

  — температурная депрессия при атмосферном давлении [3] (см. Приложение 4.4).[pic 41]

При концентрации MgCl2 в упаренном растворе 0,11 кг/кг [pic 42]= 2,46 К, при 0,165 кг/кг [pic 43]= 4,99 К, при 0,36 кг/кг [pic 44]= 13,96 К – по [2] приложение 9; rвп – по таблице 4.2; tВП – по таблице 4.2.