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: