Проектирование выпарной установки для концентрированного водного раствора хлорида аммония, производительностью 22 кгс по концент. Проектирование выпарной установки для концентрированного водного. Проектирование выпарной установки для концентрированного водного раствора хлорида аммония, производительностью 22 кгс по концентрированному раствору
 Скачать 0.56 Mb.
|
Таблица 3.2 - Температурный режим работы выпарной установки
3.3 Тепловой баланс выпарного аппарата 3.3.1 Расход теплоты на выпаривание Тепловая нагрузка  выпарного аппарата равна: , (3.9)где  - расход теплоты на нагревание раствора, кВт;  - расход теплоты на испарение влаги кВт;  - теплота дегидратации. Обычно, эта величина мала по сравнению с другими статьями теплового баланса и ею можно пренебречь; - расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду.Расход теплоты на нагревание раствора , определяется по формуле: , (3.10)где  - теплоемкость разбавленного раствора, определяется по формуле: (3.11)где  ,  ,  ,  ,  - удельная теплоемкость воды, определяется по формуле: (3.12)где  - температура воды, .Тогда по формуле 3.11 будет равна: и по формуле 3.10 получим: .Расход теплоты на испарение определяется по формуле:  (3.13)где  - энтальпия вторичного пара,  при температуре  .По (/1/, табл. LVI, стр. 548) находим : .Теплоемкость воды по формуле 3.12 при температуре  будет равна: ,тогда по формуле 3.13 находим расход теплоты на испарение:  .Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду ,при расчете выпарных аппаратов принимают 3-5% от суммы  . Таким образом, равняется: .Следовательно, количество теплоты, передаваемой от греющего пара к кипящему раствору, по формуле 3.9 равняется:  .3.3.2 Определение расхода греющего пара Расход греющего пара  (в кг/с) в выпарном аппарате определяем по уравнению: , (3.14)где  - паросодержание (степень сухости) греющего пара;  - удельная теплота конденсации греющего пара, . Из (/1/, табл. LVII, стр. 550) находим для температуры  ,  .И получаем:  .Удельный расход греющего пара:  3.4 Расчет греющей камеры выпарного аппарата Выпарная установка работает при кипении раствора в трубах при оптимальном уровне. При расчете выпарного аппарата мы приняли высоту труб  . При расчете установки мы приняли: тепловая нагрузка  ; средняя температура кипения раствора хлорида аммония  ; температура конденсации сухого насыщенного водяного пара  . Для кипящего раствора коэффициент теплопроводности раствора NH4Cl мы рассчитываем по формуле: , (3.15)где  ,  - коэффициент теплопроводности воды,  : , (3.16) .Тогда по формуле 2.15 получаем:  Средняя разность температур:  Находим коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося водяного пара к поверхности вертикальных труб по формуле:  , (3.17)где  (/1/, табл. 4.6, стр. 162). ;Следовательно,  .Коэффициент теплоотдачи от стенки труб к кипящему раствору:  , (3.18)где  , (3.19) и  - соответственно плотности раствора и его пара при средней температуре кипения  , К;  - динамический коэффициент вязкости,  ;  - поверхностное натяжение раствора, Н/м, при и  .Плотность раствора, рассчитанная по формулам 3.6 и 3.7, равна:  ;  .Плотность пара находим по (/1/, табл. LVI, стр. 548): .Таким образом, по формуле 3.19 получаем:  .Динамический коэффициент вязкости рассчитывается по формуле:  , (3.20)где - температура раствора,  ,  ,  ,  ;  - вязкость воды, : (3.21)При средней температуре кипения раствора получаем:  .  .Поверхностное натяжение берем по (/1/, табл. XXIII, стр. 526) для хлорида аммония 10% концентрации:  .Подставляя найденные значения в формулу 3.18 получаем:  Принимаем тепловую проводимость загрязнений (/1/, табл. XXXI, стр. 531) стенки со стороны греющего пара  и со стороны кипящего раствора  . Коэффициент теплопроводности стали по (/1/, табл. XXVIII, стр. 529) принимаем равным: ,по (/3/, табл. 2.2, стр. 16) толщину труб принимаем равной 2 мм. Тогда  .Ввиду того, что  и  , для расчета коэффициента теплопередачи принимаем метод последовательных приближений.Для определения исходного значения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
