Расчет двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия

Вид работы:

Контрольная работа
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

621,45 Кб
Опубликовано:

2014-03-12

Все контрольные работы по другим направлениям

Скачать контрольную работу Читать текст online Посмотреть все контрольные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Расчет двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия

В двухкорпусной выпарной установке непрерывного действия выпаривается водный раствор вещества MgCl2 от начальной концентрации a0=5% масс до конечной концентрации a2=15% масс. Температура водного раствора равна t0= t1.Первый корпус выпарной установки обогревается водяным греющим паром, давление которого составляет pп=3,0 ата. Установка снабжена барометрическим конденсатором смешения, питаемый водой температуры tв=24˚C. Вакуум во втором корпусе равен Рвак=640 мм.рт.ст.. Из первого корпуса отводится экстра - пар E1=880 кг/час. Производительность МВУ по исходным раствора равна G0=12000 кг/час.

Рассчитать:

Расход греющего пара

Поверхности теплообмена одного корпуса МВУ

Расход охлаждающей воды на барометрический конденсатор смешения

Диаметр и высоту барометрической трубы

Производительность вакуумного насоса

Рис 1. Схема 2-х корпусной установки

Определение количества выпарной воды в установке в целом и предварительное распределение по корням.

Определение концентрации раствора в I корпусe

Температурные репрессии растворов в корпусах при стандартном давлении (760 мм рт. ст.) Температура кипения раствора во II корпусе при рабочем давлении. Температура вторичного пара во II корпусе. Температура депрессии во II корпусе при рабочем давлении

двухкорпусная выпарная установка

Таблица 1. Температура кипения MgCl2 при атмосферном давлении

T 0C	101	102	103	104	105	107	110	115	120	125	140
A %	4,67	8,42	11,65	14,31	16,59	20,32	24,41	29,48	33,07	36,02	38,61

Рис 2. График зависимости температуры кипения t=f(a)

Принимаем температурную депрессию в I корпусе равной температурной депрессии при стандартном давлении

Для определения температуры кипения воспользуемся правилом Бабо

Опытное давление над раствором и чистым раствором при одних температурах их кипения при данной концентрации есть величина постоянная

P ата	T 0C
0,15	53,6
0,20	59,7

=58,48 0C

θ2=> P=0,163 ата

P атаT 0C
0,15	53,6
0,20	59,7

θ2=55,190C

Температурная репрессия во II корпусе при рабочем давлении

Температурные депрессии вторичного пара на участках: I корпус-II корпус, II корпус- барометрический конденсатор.

Полная полезная разность температур МВУ для произвольного числа корпусов n

Распределение полной полной разности по корпусам

Окончательно и .

Составление таблицы предварительного варианта первого положения

№ п/п	Название		Символ	Ед. изм.	Предварительное		Окончательное
					I корп.	II корп.	I корп.	II корп.
1	Температура греющего пара			°C	132,9	100,2	132,9
2	Полезная разность температур		Δ	°C	29,5	41,7
3	Температура кипящего раствора		t	°C	103,4	58,5
4	Температурная депрессия		δ	°C	1,6	3,3	1,6
5	Температура вторичных паров		θ	°C	101,8	55,2	Гидравлическая депрессия		°C	1,6	1,6
7	Давление греющего пара			ата	3	1,041	3
8	Давление вторичного пара		P	ата	0,910	0,19		0,19
9	Энтальпия	Гр. пара	h		2730	2678
		Втор. пара	i		2681,19	2599,24
		Кип	iк		558,9	419,99
10	Концентрация раствора		α	% масс	7,12	15	7,12	15

Расчет потоков вторичного пара I и II корпуса

Запишем уравнение теплового баланса для II корпуса W1=? W2=?

Расчет тепловых нагрузок корпусов

Расчетное выражение для определения поверхности теплообмена одного корпуса при условии F1=F2=F

Ориентировочная поверхность теплообмена выпарного аппарата

Расчет А1 и А2

	Температура

Теплопроводность конденсата λ 0,68570,6850
Вязкость конденсата
Теплота парообразования 2171.12258.01

=12873

Определение термического сопротивления стенки трубы выпарного аппарата

Определение В0 воды i (В0b1, В0b2)

Определение относительных коэффициентов теплоотдачи φ1 φ2

Заполнение подготовительной таблицы для решения уравнения

Корпус
I	327	2257,066	303	5,551787	61600.9	27,34489	30,34275
II	270	1745,1	240,3	5,178764	119093	33,32467	43,47641
Σ		4002,166		10,73055			73,81916

Решение уравнения методом простых иттераций

						«3»+ «4»+ «6» числители	F		2	3	4	5	6	7	8	9
37	3,33	1192,8	543,3	12,52395	923,6031	2657,681	37,3165	0,848139
37,3165	3,34	1189,396	543,3	12,59884	929,1263	2659,822	37,34656	0,080514
37,34656	3,34	1189,077	543,3	12,60595	929,6504	2660,027	37,34944	0,007696
37,34944	3,34	1189,046	543,3	12,60663	929,7004	2660,047	37,34971	0,000736
37,34971	3,34	1189,043	543,3	12,60669	929,7052	2660,049	37,34974	7,04E-05
37,34974	3,34	1189,043	543,3	12,6067	929,7057	2660,049	37,34974	0

=37,35 м2

Уточнение значений Δ1 и Δ2

Проверка найденных значений Δ

Неувязка составляет 71,2-71,15=0,05

Окончательно принимаем

Заполняем таблицу окончательными вариантами 1го приближения

№ п/п	Название		Символ	Ед. изм.	Предварительное		Окончательное
					I корп.	II корп.	I корп.	II корп.
1	Температура греющего пара		t п	°C	132,9	100,2	132,9	93.9
2	Полезная разность температур		Δ	°C	29,5	41,7	35.8	35.4
3	Температура кипящего раствора		t	°C	103,4	58,5	97.1	58.5
4	Температурная депрессия		δ	°C	1,6	3,3	1,6	3.3
5	Температура вторичных паров		θ	°C	101,8	55,2	95.5	55.2
6	Гидравлическая депрессия			°C	1,6		1,6
7	Давление греющего пара			ата	3	1,041	3	0.835
8	Давление вторичного пара		P	0,910	0,19	0.885	0,19
9	Энтальпия	Гр. пара	h		2730	2678	2730	2667
		Втор. пара	i		2681,19	2599,24	2670.2	2599,2
		Кип	iк		558,9	419,99	558,9	393.4
10	Концентрация раствора		α	% масс	7,12	15	7,12	15