Проектирование выпарной установки
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?бходимо отвести от раствора для его охлаждения:
Q= Gконскон(tкон-tкон) (40)
гдеGкон расход упаренного раствора кг/с;
скон удельная теплоёмкость раствора при tср.р. и Хкон, Дж(кгК)
Удельная теплоёмкость раствора скон раствора при tср.р. и Хкон
(Приложение 2, п.3):
скон=3937 Дж(кгК)
Расход упаренного раствора Gкон,кг/с по формуле (2):
Gкон=1.164 кг/с
Q=1.1643937(89.168-40)=2.253105 Вт
Так как вся отводимая от раствора теплота передаётся охлаждающей воде, то её расход можно найти по формуле:
(41)
гдеGвод расход охлаждающей воды, кг/с;
свод теплоемкость воды при температуре tвод.ср.,Дж/(кгК)
Удельная теплоемкость воды при температуре tвод.ср (Приложение 2 п.3):
свод=4187 Дж/(кгК)
кг/с
3.3.3. Ориентировочный расчёт холодильника.
Зададимся ориентировочным коэффициентом теплопередачи от жидкости к жидкости / 2, табл. 4.8 /:
Кор=1000 Вт/(м2К)
Рассчитаем ориентировочную площадь теплообмена по формуле (23);
м2
Рассчитаем скорость течения раствора тр по трубному пространству холодильника с диаметром труб d=20 мм и площадь сечения Sтр трубного пространства, необходимые для обеспечения турбулентного режима течения раствора по формулам (29, 30).
Плотность раствора р и коэффициент динамической вязкости р при tср.р. и Хкон (Приложение 2, п.1, п.2)
р=1018 кг/м3
р=4.60610-4 Пас
м/с
м2
Рассчитаем скорость течения в воды межтрубном межтр и площадь сечения Sмежтр межтрубного пространства, необходимые для обеспечения турбулентного режима.
(42)
Плотность воды в и коэффициент динамической вязкости в при tвод.ср. (Приложение 2, п.1,п.2)
в=996.467 кг/м3
в=9.08210-4 Пас
Эквивалентный диаметр при поперечном обтекании равен наружному диаметру трубы d.
м/с
(43)
м2
3.3.4. Выбор холодильника упаренного раствора.
Для обеспечения турбулентного режима номинальные площади проходных сечений трубного и межтрубного пространств должны быть меньше рассчитанных. Исходя из площади теплообмена и величин полученных проходных сечений мы должны выбрать теплообменник с наиболее подходящими параметрами, проанализировав данные расчёта делаем вывод, что для обеспечения требуемых параметров, необходимо использовать два, последовательно соединённых одноходовых аппарата. По каталогу / 3, табл. 2.3 /
Таблица 3. Параметры кожухотрубчатого теплообменника
D, ммd, ммЧисло ходовn, шт.NpF, м2Sтр.,м2Sмежтр.,м2L=3 м1592011953.50.0040.005
3.4. Расчёт барометрического конденсатора
3.4.1 Расход охлаждающей воды.
Расход охлаждающей воды Gв определим из теплового баланса конденсатора:
(44)
гдеiб.к. - интальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;
tн начальная температура охлаждающей воды, С;
tк конечная температура смеси охлаждающей воды и конденсата, С;
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 градусов. Поэтому температуру воды tк на выходе из конденсатора примем на 4 градуса ниже температуры конденсации паров t0:
tk=t04
tk = 88.3 4 =84,3 С
Энтальпия паров в барометрическом конденсаторе iб.к, при температуре t0 / 2, табл LVI /:
iб.к,=2658.94103 Дж/кг;
Среднюю температуру воды найдём по формуле (38):
tср.в.=(84.3+13)/2=48.65 С
Удельная теплоёмкость воды св при температуре tср.в. (Приложение 2, п.3):
св=4186 Дж.(кгК)
кг/с
3.4.2. Диаметр барометрического конденсатора
Диаметр барометрического конденсатора определим из уравнения расхода:
(45)
где - плотность паров, кг/м3;
- скорость паров, м/с.
При остаточном давлении в конденсаторе порядка 104 Па скорость паров =15-25 м/с
Возьмём:
=21 м/с
Плотность паров при температуре t0 / 2, табл. LVI /
=0.317 кг/м3
м
3.4.3. Выбор барометрического конденсатора.
Выбираем конденсатор с диаметром, равным расчётному, или ближайшему большему / 3, приложение 4.6 /.
Барометрический конденсатор: внутренний диаметр dб.к.=800 мм
Условный проход штуцера для барометрической трубы dб.т=200 мм
3.4.3. Высота барометрической трубы
Скорость воды в барометрической трубе равна:
(46)
Плотность воды в при температуре tк (Приложение 2, п.1):
в=969.545 кг/м3
Высота барометрической трубы / 3, формула 4.24 /:
(47)
гдеВ вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений;
тр - коэффициент трения в барометрической трубе;
0,5 запас высоты на возможное изменение барометрического давления, м.
Вакуум в барометрическом конденсаторе В, Па;
В=Ратм - Р0 (48)
В=(1 - 0.674)9.81104 = 3.198104 Па
Сумма коэффициентов местных сопротивлений :
(49)
где вх, вых - коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из нее.
Коэффициент трения тр зависит от режима течения жидкости, определим режим течения воды в барометрической трубе: