Контрольная работа: Расчет нормализованного конденсатора

Находим значение суммы:

.

Используя уже знакомый нам прием, из подобия треугольников АВС и ADF, найдем катет DF:

Тогда значение искомой температуры конца конденсации пара будет равно:

.

Итак, поступающий в аппарат пар начнет конденсироваться при температуре , а закончит при .

Для дальнейших расчетов нам потребуется средняя температура конденсата в аппарате. Найдем ее как среднее арифметическое:

Пункт 4

Определение тепловой нагрузки конденсатора Q. В этом разделе нам нужно определить количество теплоты, которое передает конденсирующийся пар воде. Для этого нужно составить тепловой баланс, который для рассматриваемого случая выглядит так:

где G₁ - секундный расход пара; r₁ - удельная теплота парообразования (она же теплота конденсации); G₂ – расход охлаждающей воды; с₂ – удельная теплоемкость воды; t_{2 H} t_{2 K} – начальная и конечная температура воды.

Удельную теплоту конденсации пара найдем по правилу аддитивности по формуле:

.

Здесь r_бен и r_тол – удельные теплоты парообразования бензола и толуола при средней температуре конденсации t_1ср =100^о С, а - массовые доли первого и второго (в нашем случае бензола и толуола) компонентов в составе конденсирующегося пара.

Находим удельные теплоты парообразования бензола и толуола при температуре 100^о С.

.

Теплота конденсации смеси составит:

.

Тогда тепловая нагрузка на конденсатор будет равна:

где 3600-число секунд в часе.

Пункт 5

Расчет расхода воды G₂ , необходимого для проведения процесса конденсации. Из приведенного в п.4 уравнения теплового баланса определим G₂ :

где - удельная теплоемкость воды при ее средней температуре 30^о С, t_{2 H} =20^о С – начальная температура воды на входе в конденсатор,

t_2К =40^о С – конечная температура воды на выходе из конденсатора (согласно практическим рекомендациям воду нельзя нагревать выше 45^о С во избежание выпадения солей жесткости в аппарате).