Курсовая выпарка. Пояснительная записка к курсовому проекту Проектирование однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания раствора нитрата натрия

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту Проектирование однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания раствора нитрата натрия
• Анкор: Курсовая выпарка
• Дата: 01.12.2019
• Размер: 440.52 Kb.
• Имя файла: Vyparka_rastvora_NaNO3.docx
• Тип: Пояснительная записка; #97977
• страница: 4 из 22

Полезная разность температур - разница между температурой конденсации греющего пара и температурой кипения раствора:



Таблица 2.

Аппарат	Температура, ºС	Давление, кгс/см²
Паровое пространство сепаратора
Кипение раствора в сепараторе
Кипение раствора в трубках (средние значение)
Греющий пар (межтрубное пространство)
Раствор на входе в выпарной аппарат

7. 
   Расчет выпарного аппарата:
   

1. 
   
   
2. 
   
   

8. 
   Тепловой баланс выпарной установки:
   

Тепловой поток, необходимый для выпаривания, может быть определен из уравнения теплового баланса:

, где
– теплота на нагрев раствора от начальной температуры до температуры кипения, Вт;

– теплота на испарение растворителя, Вт;

– тепловые потери в окружающую среду, Вт;

– удельная теплоемкость разбавленного раствора, Дж/(кг*К);

, – температура раствора на входе и выходе из аппарата, ;

– удельная энтальпия вторичного пара на выходе его из аппарата (определяется по ), Дж/кг;

– удельная теплоемкость растворителя при , Дж/(кг*К).
В общем случае в тепловом балансе выпарного аппарата должна учитываться еще теплота дегидратации растворенного вещества, но обычно эта величина по сравнению с другими мала, и ею можно пренебречь.

• 
  Удельная теплоемкость разбавленного водного раствора NaNO₃ определяется для x_н<20% по приближённой формуле:
  

[1, 1.25, стр. 8]
, где х_н – начальная концентрация растворенного вещества.
Согласно [1, табл. LVI, стр. 548] удельная энтальпия вторичного пара на выходе из выпарного аппарата: .
Согласно [3, табл. 27, стр. 57] удельная теплоемкость воды при температуре кипения раствора в сепараторе: .
Тепловой поток , теряемый установкой, принимаем 5% от суммарного полезного теплового потока на испарение растворителя и теплового потока на нагрев раствора.


Необходимый расход греющего водяного пара для выпарного аппарата:



где х – степень сухости греющего пара;

r_г.п. – удельная теплота конденсации греющего пара, Дж/кг

• 
  [1, табл. LVII, стр. 549]
  
• 
  Степень сухости греющего пара принимаем равной 0,95.
  

Тогда расход греющего пара:

;

Удельный расход греющего пара:

9. 
   Расчет ориентировочной площади поверхности теплообмена:
   

Площадь необходимой поверхности теплопередачи греющей камеры выпарного аппарата определяется по общей формуле:

[1, 1.27, стр. 8]

где К – коэффициент теплопередачи, Вт/м^2*К

Выбираем коэффициент теплопередачи от конденсирующегося водяного пара к водному раствору NaNO₃ при вынужденной конвекции 800 Вт/м^2*К [4, табл. 32, стр. 62]:

1. 
   Точный расчет коэффициента теплопередачи: