Курсовая работа: Расчет и проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора CuSO4

Тогда температура вторичных паров в корпусах равна:

t_вп1 =t_г2 +Δ₁ '"=120,3+1,0=121,3°С;

t_вп2 =t_бк + Δ₂ '"=47,42+1,0=48,42°С;

Сумма гидродинамических депрессий

Σ Δ'"=1+1=2, °С

По температурам вторичных паров определим их давления. Они равны соответственно (в МПа): Р_вп1 =0,208 МПа; Р_вп2 =0,0115 МПа.

Определяем гидростатическую депрессию. Давление в среднем слое кипящего раствора P_ср равно:

Р_ср =Р_вп +ρ∙g∙Н∙(1-ε)/2, (3.4)

где Н - высота кипятильных труб в аппарате, м; ρ- плотность кипящего раствора, кг / куб.м; ε - паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе), куб.м/куб.м.

Для выбора значения Н необходимо ориентировочно оценить поверхность теплопередачи выпарного аппарата F_op . При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией q=20000-50000 Вт/кв.м.

Примем q=40000 Вт/кв.м. Тогда поверхность теплопередачи ориентировочно равна: F_op =Q/q=w₁ ∙r₁ /q=1,88∙2187∙10³ /40000=102,79 м² .

где r₁ - теплота парообразования вторичного пара, Дж/кг, r₁ =2187 кДж/кг.

По ГОСТ 11987-81 трубчатые аппараты с естественной циркуляцией и выносной греющей камерой состоят из кипятильных труб высотой 4 и 5м при диаметре dн=38 мм и толщине стенки δ_ст =2 мм.

Примем высоту кипятильных труб Н=4 м. При пузырьковом (ядерном) режиме кипения паронаполнение составляет ε=0,4-0,6.

Примем ε =0,5. Плотность водных растворов, в том числе раствора CuSO₄ при температуре 25 °С и соответствующих концентрациях в корпусах равна:

ρ₁ =1063 кг/м³

&#