Выпарной аппарат. Проектирование выпарной установки для концентрированного водного раствора хлорида аммония, производительностью 22 кгс по концентрированному раствору

• Название: Проектирование выпарной установки для концентрированного водного раствора хлорида аммония, производительностью 22 кгс по концентрированному раствору
• Дата: 08.09.2022
• Размер: 7.18 Mb.
• Имя файла: Выпарной аппарат.rtf
• Тип: Курсовая; #667396
• страница: 3 из 6

3 Инженерные расчеты

3.1 Материальный баланс процесса выпаривания

Основные уравнения материального баланса:
(3.1)

(3.2)
где , - соответственно массовые расходы начального и конечного раствора, кг/с;

, - соответственно массовые доли растворенного вещества в начальном и конечном растворе;

W – массовый расход выпариваемой воды, кг/с.

Из формулы 3.2 получаем:
;
кг/с.

Решая совместно уравнения 3.1 и 3.2 получаем:
;
кг/с.

Материальный баланс выпаривания
Таблица 3.1

Поток	Обозначение	Численное значение, кг/с	Содержание соли, массовые доли
Исходный раствор		4,58	0,12
Упаренный раствор		2,2	0,25
Вторичный пар	W	2,38	-

3.2 Определение температур и давлений в узловых

точках технологической схемы

3.2.1 Определение температуры конденсации и давления вторичного пара в барометрическом конденсаторе

Температуру конденсации вторичного пара в барометрическом конденсаторе мы определяем по формуле:
(3.3)
где - температура конденсации греющего пара, ;

- полезная разность температур, К.

Принимаем = 40 К.

- температурная депрессия, К;

- гидростатическая депрессия, К.

Принимаем = 5 К.

- гидравлическая депрессия, К.

Принимаем = 1 К.

Давление греющего пара:


где - атмосферное давление,

- избыточное давление греющего пара.



По, находим по (/1/, табл. LVII,стр. 549) температуру греющего пара :

.

полагаем равной при и . По (/1/, рис. XIX, стр. 568), находим :

.

Подставляя, найденные значения и в уравнение для получаем:

.

По (/1/, табл. LVI, стр. 548) находим, что при . По (/1/, табл. LVII, стр. 549) находим температуру в барометрическом конденсаторе при давлении :

.
3.2.2 Определение температур и давлений в выпарном аппарате

Температура в сепараторе :

;

.

По [1, табл. LVI] находим давление вторичного пара в сепараторе при температуре :

.

Температура кипения раствора в сепараторе выпарного аппарата, при которой конечный раствор выводится из аппарата определяется по формуле: См. приложение.
; (3.4)
где , , - давление, Па.

.

Уточненное значение температурной депрессии определяем по формуле:

;

.

Оптимальная высота уровня по водомерному стеклу определяем по формуле:
(3.5)
где и - соответственно плотности раствора конечной концентрации и воды при средней температуре кипения , . Так как не известно, то принимаем . - рабочая высота труб, принимаем Плотность воды можно рассчитываем по формуле:
(3.6)
.

Плотность раствора определяем по формуле:
(3.7)
где , , .

Откуда



Подставляя найденные значения и в формулу 3.5 получаем:



Гидростатическое давление в середине высоты труб при определяем по формуле:
(3.8)
.

Подставляя в формулу 3.4 давление , находим среднюю температуру кипения раствора:

.

Находим уточненное значение гидростатической депрессии :



.

Находим уточненное значение полезной разности температур :


.

Начальную температуру раствора принимаем равной .