Проект выпарного цеха производительностью 800 т/сутки целлюлозы по варке
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?иала, из чего изготовлены трубы.
Суммарное сопротивление стенок и накипи:
R1 = 0,00085 + 0,00004 = 0,00089
R2 = 0,0003558 + 0,00004 = 0,000396
R3 = 0,0001877 + 0,00004 = 0,0002277
R4 = 0,00005033 + 0,00004 = 0,0000903
R5 = 0,00008254 + 0,00004 = 0,0001225
R6 = 0,0001027 + 0,00004 = 0,0001427
.4.Зададимся соотношением тепловых потоков в корпусах. Если в корпусах нет самоиспарения и подогрева раствора до кипения, тепловые потоки пропорциональны количествам испаряемой воды.
При наличии самоиспарения и подогрева щёлока до температуры кипения пропорциональность нарушается. В данном случае берём:
Q1 : Q2 : Q3 : Q4 : Q5 : Q6 = 1 : 0,91 : 0,88 : 0,85 : 0,82 : 0,98
Приняв удельный тепловой поток в первом корпусе1 = 8000 Вт/ м22 = 8000 • 0,91 = 7280 Вт/м23 = 8000 • 0,88 = 7040 Вт/м24 = 8000 • 0,85 = 6800 Вт/м25 = 8000 • 0,82 = 6560 Вт/м26 = 8000 • 0,98 = 7840 Вт/м24 = 8000 • 0,85 = 6800 Вт/м25 = 8000 • 0,82 = 6560 Вт/м26 = 8000 • 0,98 = 7840 Вт/м2
Температурные напоры, которые затрачиваются на преодоление термических сопротивлений стенок и накипи будут равны:
( tc - tc )1 = 0,00089 • 8000 = 7,1
( tc - tc )2 = 0,000396 • 7280 = 2,88
( tc - tc )3 = 0,0002277 • 7040 = 1,603
( tc - tc )4 = 0,0000903 • 6800 = 0,61
( tc - tc )5 = 0,0001225 • 6560 = 0,804
( tc - tc )6 = 0,0001427 • 7840 = 1,119
всего ( tc - tc ) = 14,116
.5. Температурные напоры на преодоление термических сопротивлений при переходе тепла от стенки к кипящей жидкости определяем по: [ 3, стр. 242]
q 2/3
( tc - tкип. )n = 510 •( 1 - 0,845• хсрn) , С ( 2)
( tc - tкип. )1 = 8,84 С
( tc - tкип. )2 = 7,59 С
( tc - tкип. )3 = 7,09 С
( tc - tкип. )4 = 6,41 С
( tc - tкип. )5 = 6,37 С
( tc - tкип. )6 = 7,37 С
(tc - tкип) = 43,67 С
.5.На преодоление термических сопротивлений перехода тепла от пара к стенке расходуется пар определяем по: [ 3, стр. 249]
D tnoл. - ( ( tc - tc )) + (( tc - t кип)) = 12,514 С ( 3 )
. Распределим его по корпусам и определим температурный режим выпаривания, где приняты следующие обозначения:
tп.- температура греющего пара;с и tс - температуры стенок со стороны пара и щёлока;
?t - полезная разность температур;
tкип. - температура кипения щёлока;сп - температура сокового пара;
?? и ?? - температурные и гидравлические депрессии;- теплота парообразования, определяется по tп;
В - величина, определяемая в зависимости от температуры плёнки конденсатора (tпл.).
Таблица 3
№ корп.tпtп-tсtс-tсtс-tкип?ttкип=tп-?t114117,18,8417124211412,887,591210239811,6037,09108848510,616,4187757510,8046,3786766511,1197,371055ПК52??tсп=tк-????tс?tплr, кДж/кгB8,9115,11140140,52145194,23,398,71113113,52223,6185,32,185,919797,52265,21781,275,818484,52297171,51,465,617474,52321165,51,853,216464,52345,2158,5
. Коэффициенты теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя определяем по: [ 2, стр. 90]
r 0,25
L1 = 2,04 • B • H • 1 , Вт/ м2 • К ( 4 )
L1-1 = 8753 Вт/ м2 • К;
L1-2 = 8427 Вт/ м2 • К;
L1-3 = 8133 Вт/ м2 • К;
L1-4 = 7863 Вт/ м2 • К;
L1-5 = 7608 Вт/ м2 • К;
. Для расчёта пара на выпарку и уточнения количества испаряемой воды определим тепловые характеристики пара, конденсата и щёлока.
Таблица 4
№ корп.теплосодержание пара, кДж/кгтемпература конденсата tк=tп+tкип/2, Cтеплоёмкость щёлока, c, кДж/кгКпервичного, Iвторичного, i12741,42704,1132,53,0322702,42676,91083,2232675,82654,6933,34426532637,3813,55526362618,5713,5062617,52595,4603,43
сж = 4100 - 21,8 • хср.
.1. Коэффициенты испарения определяем по: [ 3, стр. 243]
Ii - tк • 4,19
Li = ii - ci • tкип. ( 5 )
L1 = 0,949
L2 = 0,965
L3 = 0,975
L4 = 0,985
L5 = 0,987
L6 = 0,990
. Коэффициенты использования тепла конденсата определяем по: [ 3, стр. 243]
tk (i-1) - tk i
Vi = ii - tкип. • ci • 4,19 ( 6 )
V1 = 0
V2 = ( 132,5 - 108 ) • 4,19 = 0,044
,9 - 102 • 3,22
V3 = ( 108 - 93 ) • 4,19 = 0,027
,6 - 88 • 3,34
V4 = ( 93 - 81 ) • 4,19 = 0,021
,3 - 77 • 3,55
V5 = ( 81 - 71 ) • 4,19 = 0,017
,5 - 67 • 3,50
V6 = ( 71 - 60 ) • 4,19 = 0,019
,4 - 55 • 3,43
Коэффициенты самоиспарения bI определяем по: [ 2, стр. 243]
tкип. i-1 • c i-1 - tкип.i ci
bi = ii - tкип.i • ci ( 7 )
85 • 3,34 - 77 • 3,55
b4 = 2637,3 - 77 • 3,55 = 0,008
• 3,55 - 67 • 3,50
b5 = 2618,5 - 67 • 3,50 = 0,016
• 3,50 - 55 • 3,43
b6 = 2595,4 - 55 • 3,43 = 0,019
b1 = b2 = b3 = 0
Приняв ? = 0,93, выражаем количество испаряемой воды W в корпусах через расход первичного пара в первом корпусе:
W1 = 0,93 D1 • 0,949 = 0,8826 D1;
W2 = 0,93 W1 • 0,965 = 0,7921 D1;
W3 = 0,93 W2 • 0,975 + 0,93 • 0,027 W1 = 0,7588 D1;
W4 = 0,93 W3 • 0,985 + 0,93 • 0,021• ( W1 + W2) + 360000 • 0,007 = 0,7278 D1 + 2888;
W5 = 0,93 W4 • 0,987 + 0,93 • 0,017• (W1 + W2 + W3) + 0,016 • (360000 - W4) = 0,6906 D1 + 6785,28;
W6 = 0,93W5 • 0,990 + 0,93 • 0,019 • ( W1 + W2 + W3 + W4) + 0,019•(360000 - W5) = 0,6910 D1 + 6711,08 .
Сложив, левые и правые части, получаем:
W = 16376,4 + 4,5073 D1 = 224150 кг/ч;
224150 - 16376,4
D1 = 4,5073 = 46097,13 кг/ч.
Количество испаряемой воды по корпусам будет равно:
W1 = 46097,13 • 0,826 = 40685 кг/ч = 11,3 кг/с;
W2 = 46097,13 • 0,7920 = 36508 кг/ч = 10,1 кг/с;
W3 = 46097,13 • 0,7403 = 34126 кг/ч = 9,5 кг/с;
W4 = 46097,13 • 0,7108 + 2880 = 35646 кг/ч = 9,9 кг/с;
W5 = 46097,13 • 0,6906 + 6785,28 = 38610 кг/ч = 10,7 кг/с;
W3 = 46097,13 • 0,6910 + 6711,08 = 38564 кг/ч = 10,7 кг/с.
W = 224150 кг/ч = 62,26 кг/с
.4 Расчёт теплового баланса
Общие тепловые нагрузки определяем по : [ 3, стр. 255]
Q1 = D1 ( I1 - tk1 • C) • 0,93 , кДж/ч ( 8 )
1 = 46097,13 • ( 2741,4 - 132,5 • 4,19 ) • 0,93 = 93724000 кДж/ч;2 = 40685 • ( 2702,4 - 108 • 4,19 ) • 0,93 = 85129000 кДж/ч;3 = [36508 •( 2675,8 - 93 • 4,19) + 40685•( 108 - 93) • 4,19] • 0,93 = 74689000 кДж/ч;4 = [34126 •( 2653 - 81• 4,19) + (40685 + 36508)•( 93 - 81) • 4,19] • 0,93 = 78294000 кДж/ч;5 = [36646 •( 2636 - 71 • 4,19) + (40685 + 36508 + 34126)•( 81 - 71) • 4,19] • 0,93 = 85358000 кДж/ч;6 = [38610•(2617,5 - 60•4,19)+ (40685+36508+34126+35646)•(71 - 60)•4,19] •0,93= 86514000 кДж/ч.
Коэффициенты теплоотдачи от стенок к кипящему раствору определяем по : [ 3, стр. 190]
a2-i = 510 • (1 - 0,845 • xcpi ) • (tc - tкип.i), Вт/м2 • град, ( 9 )
a2-1 = 510 • (