рефераты бесплатно

МЕНЮ


Курсовая работа: Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия

P3ср = Pвп3 + МПа


Этим давлениям соответствуют следующие температуры кипения и теплоты парообразования (табл. 1.3):

Таблица1.3 – Температуры кипения и теплоты парообразования

Давление, МПа Температура,ºС Теплота парообразования, кДж/кг

P1ср = 0,2872

t1ср=131,9

r1ср=2173,5

P2ср = 0,1611

t2ср=113,4

r2ср=2225

P3ср = 0,0268

t3ср=62,3

r3ср=2374

Определяем гидростатическую депрессию по корпусам

Сумма гидростатических депрессий составляет:

в) Температурная депрессия определяется по уравнению:

 

, (1.6)

где Тср =(tср + 273), К;

 – температурная депрессия при атмосферном давлении, ºС;

 – теплота парообразования вторичного пара, кДж/кг.

Определяется величина  как разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя (воды) при атмосферном давлении. Температуры кипения раствора при атмосферном давлении в зависимости от концентрации даны в справочной литературе.

Находим значение  по корпусам:

 ºС

 ºС

 ºС

Сумма температурных депрессий равна:

Тогда температуры кипения растворов по корпусам равны:

 ºС

 ºС

 ºС

1.3 Расчёт полезной разности температур

Необходимым условием передачи тепла в каждом корпусе является наличие некоторой полезной разности температур греющего пара и кипящего раствора.

Полезные разности температур по корпусам равны:

 ºС

 ºС

 ºС

Общая полезная разность температур:

 ºС

Проверим общую полезную разность температур:

1.4 Определение тепловых нагрузок

Расход греющего пара в первом корпусе, производительность каждого корпуса по выпариваемой воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путем совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнениями баланса по воде для всей установки:

   (1.7)

, а , то

 (1.8)

        (1.9)

 (1.10)

W=W1+ W2+ W3,     (1.11)

где D – расход греющего пара в первом корпусе, кг/с;

Н,h – энтальпия пара и конденсата, соответственно, Дж/кг;

1,03, 1,02, 1,01 – коэффициенты, учитывающие 3;2;1 % потерь тепла в окружающую среду по корпусам, соответственно (потери тепла обычно принимают в размере 2 ÷ 6% от тепловой нагрузки аппарата);

C – удельная теплоемкость, Дж/кг∙К;

 – теплота концентрирования по корпусам. Величинами  пренебрегаем, поскольку эти величины значительно меньше принятых потерь тепла;

tн – температура кипения исходного раствора, подаваемого в первый корпус,

 – температура кипения в i-ом корпусе.

,

где  – температурная депрессия для исходного раствора;

сн, с1, с2 – теплоёмкость растворов при концентрациях , кДж/(кг×К)

Теплоёмкость (в кДж/(кг×К)) разбавленных водных растворов ( < 20%) рассчитывается по формуле:

         (1.12)

Подставим известные значения в уравнения.

W = 1,48 = W1+ W2+ W3

1,48 =  +  +

Oтсюда :D = 0,2286 кг/с.

Тогда:

W1 = 0,954×0,2286 – 0,0141 = 0,204 кг/с

W2 = 0,875×0,2286 + 0,58 = 0,78 кг/с

W3 = 0,7001×0,2286 + 0,336 = 0,496 кг/с

Проверка

W = W1 + W2 + W3 = 0,204+0,78+0,496= 1,48 кг/с

Определим тепловые нагрузки, кВт

Q1 = D∙2139 = 0,2286∙2139=488,98

Q2 = W1∙2180 = 0,204∙2180=444,72

Q3 = W2∙2234 =0,78∙2234= 1742,52

Полученные данные сводим в табл.1.4.


Таблица 1.4 – Параметры растворов и паров по корпусам

Параметр

Корпус

1 2 3

Производительность по испаряемой воде W, кг/с

0,204 0,78 0,496

Концентрация растворов x, %

6,5 8,7 15

 

Температура греющих паров tГ, ºC

143,6 129,78 110,4

Температура кипения раствора tк ,ºC

133,37 115,19 64,8

Полезная разность температур ∆tп, ºC

10,23 14,59 45,6

Тепловая нагрузка Q, кВт

488,98 444,72 1742,52

1.5 Расчет коэффициентов теплопередачи

Коэффициент теплопередачи рассчитываем, исходя из того, что при установившемся процессе передачи тепла справедливо равенство:

                         (1.13)

Коэффициент теплопередачи К в [Вт/(м2 К)] можно рассчитать по уравнению:

,                                (1.14)

где q – удельная тепловая нагрузка, Вт/м2; q = Q/F;

 и  – коэффициенты теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке и от стенки к кипящему раствору соответственно, Вт/(м2∙К);

 – сумма термических сопротивлений стенки загрязнений и накипи, (м2∙К/Вт);

 – разность температур между греющим паром и стенкой со стороны пара в первом корпусе, ºС;

 – перепад температур на стенке, ºС;

 – разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, °С.

Коэффициент теплоотдачи  рассчитываем по уравнению:

, (1.15)

где  – теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;

 – разность температур конденсата пара и стенки, ºС;

 – соответственно плотность, кг/м3, теплопроводность Вт/(м∙К) и вязкость конденсата, Па∙с, при средней температуре плёнки:

Первоначально принимаем

Страницы: 1, 2, 3


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.