Расчет выпарной установки (MgCl2)
Автор: egorgatsko • Октябрь 2, 2023 • Контрольная работа • 3,140 Слов (13 Страниц) • 150 Просмотры
[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
Р, МПа | t, ˚C | I, кДж/кг |
[pic 22] | 179,8[pic 23] | [pic 24] |
[pic 25] | [pic 26] | [pic 27] |
[pic 28] | [pic 29] | [pic 30] |
[pic 31] | [pic 32] | [pic 33] |
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
Температуры вторичных паров, 0С | Давление, МПа | Теплота парообразования rВП, кДж/кг | Энтальпия Ii, кДж/кг |
tВП1 = 167,3 | РВП1 = 0,745 | r1 = 2082 | 2765,3 |
tВП2 = 139,2 | РВП2 = 0,356 | r2 = 2151 | 2733 |
tВП3 = 57,5 | РВП3 = 0,0174 | r3 = 2347 | 2604,6 |
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.
...