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.
|
|
Второе приближение. Принимаем  . Результаты - табл 3.5 строка II.Расхождение по второму приближению:  .По результатам расчетов первого и второго приближения строим график  . Полагая что при малых изменениях температуры, поверхностные плотности  и  линейно зависят от  , графически определяем  (рис. 3.3, точка А). Графическая зависимость Проверочный расчет. Расчеты аналогичны расчетам первого приближения (см. табл. 3.4, строку III). Расхождение и : Коэффициент теплопередачи равен:  .Поверхность теплообмена:  Так как  , то истинную поверхность теплообменника рассчитывают по формуле: ,где  - внутренний диаметр труб,  - число труб,  - длина труб. .Запас поверхности:  .3.5.3 Выбор типа аппарата Поверхностная плотность теплового потока:  ,Определение температуры внутренней поверхности труб  : ; .Определение температуры наружной поверхности труб:  ; .Средняя температура стенок труб:  .Средняя разность:  .Величина  меньше 40 К (/1/, табл. 35, стр. 534), поэтому (/1/, стр. 213) принимаем кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с неподвижными трубными решетками типа ТН.3.6 Расчет барометрического конденсатора Расход охлаждающей воды  определяют из теплового баланса конденсатора: ,где  - энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг;  - начальная температура охлаждающей воды,  ;  - конечная температура смеси воды и конденсата, ;  - расход вторичного пара (см. табл. 1), кг/с;  - теплоемкость воды,  .По (/1/, табл. LVI, стр. 548) находим, что при  ,  . По заданию  . Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 К, поэтому принимаем  . Теплоемкость воды принимаем равной  . .По расходу вторичного пара по (/3/, табл. 3.3, стр. 17) выбираем барометрический конденсатор смешения, диаметром  , с диаметрои труб .Высота трубы:  , (3.30)где  - высота водяного столба, соответствующая вакууму разряжения в конденсаторе и необходимая для уравновешивания атмосферного давления, м;  - высота, отвечаемая напору, затрачиваемому на преодоление гидравлических сопротивлений в трубе и создания скоростного напора в барометрической трубе; 0,5 – запас высоты на возможное изменения барометрического давления, м. ; , - сумма коэффициентов местных сопротивлений;  - коэффициент трения.Принимаем  (/4/, стр. 365).Находим критерий Рейнольдса:  ,где  - динамический коэффициент вязкости воды, при температуре ,  По формуле 3.21 получаем:  .Принимаем скорость смеси воды и парового конденсата  в пределах 0,5-1,0 м/с,   .По (/1/, табл. XII, стр. 519) принимаем среднее значение шероховатости стенки трубы  , тогда отношение  .По (/1/, рис. 1.5, стр. 22) находим, что при таких Re и  коэффициент трения равняется  .Подставляя найденные значения в формулу 3.30 получаем:  ,откуда  7,585м.Выбираем барометрический конденсатор диаметром , 2-у ходовый, с высотой труб 7,585м. 3.7 Расчет производительности вакуум – насоса Производительность вакуум-насоса  определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора: ,где  - количество газа. Выделяющегося из 1 кг воды; 0,01- количество газа, подсасываемого в конденсатор через неплотности, на 1 кг паров. Тогда .Объемная производительность вакуум-насоса равна:  ,где  - универсальная газовая постоянная R = 8,314  ;  - молекулярная масса воздуха M = 29 кг/кмоль;  - температура воздуха, ;  - парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.Температуру воздуха рассчитывают по уравнению:  .Давление воздуха равно:  ,где  - давление сухого насыщенного пара (Па) при  .По (/1/, табл. LVI, стр. 548)  . Подставив, получим: ; .Зная объемную производительность  и остаточное давление  по (/3/, табл. 2.5, стр. 19) выбираем вакуум-насос типа ВВН1-3 мощностью на валу 4,95 кВт.3.8 Приближенный расчет холодильника Таблица 3.6 Основные данные для расчета холодильника
Значение усредненной по всей теплообменной поверхности разности температур рассчитывается по формуле:  ;при этом  ,где  ; ; ; ; .Получаем  .Средняя температура раствора:  ,где  ; .Расход раствора:  .Количество теплоты, которое необходимо забрать у раствора:  ,где  - удельная теплоемкость раствора, рассчитанная по формуле 3.11 при | |||||||||||||||
, % масс.
