Курсовая работа: Расчёт многокорпусной выпарной установки
Общий перепад давлений в установке равен, МПа:
(3)
где 
давление греющего пара в первом корпусе, МПа; 
давление греющего пара в барометрическом конденсаторе, МПа.
Подставив, получим, МПа:
В первом приближении общий перепад давлений распределяют между корпусами поровну. Тогда давления греющих паров в корпусах (в МПа) равны:
РГ1 = 0,4
Давление пара в барометрическом конденсаторе:
Что соответствует заданной величине РБК .
По давлениям паров находим их температуры и энтальпии [2]:
Давление, Мпа | Температура, °С | Энтальпия, кДж/кг |
| Рг1 = 0,4 | tг1 = 143,5 | I1 = 2739,6 |
| Рг2 = 0,277 | tг2 = 131 | I2 = 2722 |
| Рг3 = 0,153 | tг3 = 112,1 | I3 = 2708,4 |
| Рбк = 0,03 | tбк = 69 | Iбк = 2623,4 |
При определении температуры кипения растворов в аппаратах исходят из следующих допущений. Распределение концентраций раствора в выпарном аппарате с интенсивной циркуляцией практически соответствует модели идеального перемешивания. Поэтому концентрацию кипящего раствора принимают равной конечной в данном корпусе и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при конечной концентрации.
Изменение температуры кипения по высоте кипятильных труб происходит вследствие изменения гидростатического давления столба жидкости. Температуру кипения раствора в корпусе принимают соответствующей температуре кипения в среднем слое жидкости. Таким образом, температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь от температурной (Δ’ ), гидростатической (Δ” ) и гидродинамической (Δ”’ ) депрессий.
Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Обычно в расчётах принимают Δ”’ = 1,0 – 1,5 град на корпус. Примем для каждого корпуса Δ”’ = 1 град. Тогда температуры вторичных паров в корпусах (в °С) равны:
°С
°С
°С
Сумма гидродинамических депрессий:
°С
По температурам вторичных паров определим их давления [2]:
| Температура, °С | Давление, МПа |
| tвп1 = 132 | Рвп1 = 0,2866 |
| tвп2 = 113,1 | Рвп2 = 0,1579 |
| tвп3 = 70 | Рвп3 = 0,0312 |
Гидростатическая депрессия обусловлена разностью давлений в среднем слое кипящего раствора и на его поверхности. Давление в среднем слое кипящего раствора Рср каждого корпуса определяется по уравнению:
(4)
где РВП – давление вторичных паров, МПа; Н – высота кипятильных труб в аппарате, м; ρ – плотность кипящего раствора, кг/м3 ; ε – паронаполнение (объёмная доля пара в кипящем растворе), м3 /м3 .
Для выбора значения Н необходимо ориентировочно оценить поверхность теплопередачи выпарного аппарата FОР . При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппарата с естественной циркуляцией q = 20000 – 50000 Вт/м2 . Примем q = 20000 Вт/м2 . Тогда поверхность теплопередачи первого корпуса ориентировочно равна:
м2
где r1 = 2178,2 кДж/кг – теплота парообразования вторичного пара [2].