Курсовая работа: Трехкорпусная выпарная установка для упаривания водных растворов NaNOз
Температура кипения раствора в каждом корпусе
результаты расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2 - Температуры кипения растворов по корпусам
Корпус | Температура вторичного пара tвт, ºС | Сумма температур-ных потерь, ºС | Температура кипения раствора tк, ºС |
1 | 153,9 | 2,38 | 166,19 |
2 | 130,24 | 3,15 | 144,73 |
3 | 59,70 | 10,98 | 103,98 |
3. 1 .3 Определение полезной разности температур
Общая разность температур для всей установки:
,
где tг1 — температура греющего пара на входе в 1 корпус
tбк — температура пара на входе в барометрический конденсатор.
Общая полезная разность температур равна:
Полезные разности температур по корпусам сведены в таблицу 3.
Таблица 3 - Полезные разности температур по корпусам.
Корпус | Температура греющего пара tг, ºС | Температура кипения раствора tк, ºС | Полезная разность температур Δtпол, ºС |
1 | 169,6 | 155,59 | 14,01 |
2 | 153,77 | 133,05 | 20,72 |
3 | 130,24 | 71,37 | 58,87 |
3.1.4 Определение тепловых нагрузок
Составляем уравнение теплового баланса для каждого корпуса, используя уравнение (8). Принимаем тепловые потери в окружающую среду по 1, 2 и 3 корпусам равными 5; 3 и 2% соответственно [3,стр. 18.].Поскольку Qкон значительно меньше 3% от QЗ, то в уравнениях тепловых балансов корпусов пренебрегаем величиной Qкон. Для решения уравнений теплового баланса исходные данные сводим в таблицу 4.
Q = W · I + Gк · Cк ·tк - Gн · Cн · tн + Qкон + Qn , (8)
где W — количество вторичного пара, получаемого в n-ом корпусе
I — энтальпия вторичного пара, Дж/кг
Gн — количество исходного раствора, кг/с
Cн — теплоёмкость исходного раствора, Дж/кгК
tн — температура исходного раствора, ºС
GK . Ск tK - количество, теплоемкость и температура упаренного раствора в тех же единицах измерения;
tн — температура упаренного раствора, ºС
Qкон — теплота концентрирования, Вт
Qn — потери теплоты в окружающую среду, Вт.
Таблица 4 -Исходные данные для решения уравнений теплового баланса.
Наименование параметров | Корпус | ||
1 | 2 | 3 | |
Количество исходного раствора Gн, кг/с | 6,944 | 5,19 | 3,261 |
Количество вторичного пара W, кг/с | 1,754 | 1,929 | 2,104 |
Количество упаренного раствора Gк, кг/с | 5,19 | 3,261 | 1,157 |
Температура исходного раствора tн, ºС | 154,74 | 155,59 | 133,05 |
Температура упаренного раствора tк, ºС | 155,59 | 133,05 | 71,37 |
Энтальпия вторичного пара I, Дж/кг | 2759.6 | 2726 | 2607 |
Концентрация исходного раствора, %(масс.) | 3,00 | 4,00 | 6,39 |
Концентрация упаренного раствора, %(масс.) | 4,00 | 6,39 | 18,00 |
Теплоёмкость исходного раствора Cн, Дж/кгК | 4033 | 3993 | 3894 |
Теплоёмкость упаренного раствора Cк, Дж/кгК | 3993 | 3894 | 3105 |
Теплота парообразования греющего пара r, кДж/кг | 2057 | 2108,2 | 2178,4 |
Применим метод интерполирования:
При Р=5 кгс/см2 I1= 2754 кДж/кг ; При Р=6 кгс/см2 I1= 2768 кДж/кг;