Параметричний розрахунок апарата (машини)

Метою розрахунку є визначення необхідної площі поверхні теплообміну плівкового випарного апарату.

Вихідні дані до розрахунку:

– прискорення вільного падіння g, м/с; 9,81

– початкова концентрація амілоризіну b₀, %; 10

– кінцева концентрація амілоризіну b₁, %; 50

– масова продуктивність G, тон/добу; 50

– абсолютний тиск в паровому просторі p_b, МПа; 0,0196

– тиск насиченої водяної пари p_p, МПа; 0,157

– температура середовища t, ˚С; 15

– температура розчину t₀, ˚С; 22

– температура розчина поступачого випарний апарат t₁, ˚С 60

– корисн різниця температур Δtkop, ˚С 4

– гідравлічна депресія Δ111, ˚С 1

–питома теплота пароутворення при заданому тиску r, кДж/кг; 2355,54

1. Матеріальний баланс випарного апарата:

кг/с

2. Тепловий розрахунок

̊ С

Температурі t=60.7 ̊С відповідає тиск p₁ =0.0207 МПа

3. Розрахунок площі поверхні теплообміну

Питоме теплове вантаження, Дж/м²: q=20000–50000

Приймаємо:

q=30000 Дж/м²

м²

Згідно ГОСТ 11987-81 приймаємо випарний апарат:

F_p=40 м²

l=5 м

H=9.5 м

D=0.6 м

D₁=1 м

d=0.038 м

M=3600 кг

Матеріал труб: сталь Х18Н10Т

4. Визначення гідростатичної депресії:

̊ С

Густина води при ̊ С та розчину:

ρ_b=972 кг/м³

ρ_p=1482 кг/м³

м

Тиск стовпа рідини:

МПа

МПа

кгс/см²
Згідно таблиці «властивостей насиченого вдяного пару» цьому значеню відповідає:

–температура t_v=80.794 ̊ С

–питома теплота пароутвореня води: r_v =2.308*10³ Дж/кг

Гідростатична депресія:

̊С

Температурна депресія:

̊С

Tемпература кипіння розчину:

Корисна різниця температур:

За таблицею «властивостей насиченої пари» тиску p=0.157 МПа температура гріючої пари дорівнює:

Т=112.7

Δt _кор =T–t _k=112.7–92.717=19.983

Питома ентальпія вторинної пари (за температури вторинної пари t=59.7)

I _vp =2607

Питома теплота пароутворення води:

r _gr =2227

Питомі теплоємності розчину:

– поступаючого c₀=3124.82

– випареного c₁=2241.65

K=0.95

Масові витрати гріючої пари:

Теплове навантаження гріючої пари:

6. Розрахунок коефіцієнта теплопередачі

Число труб:

Приймаємо:

n=36

Густина стікання конденсату по зовнішній поверхні труб:

Розрахунок критерію Рейнольдса для плівки конденсата:

µ=0.251*10^–3

Т=112.7

Приведена товщина плівки

ρ=948.5

Критерій Нусельта:

Pr _p1=1.132*10³ (критерій Прандтля для води за температури Т=112.7)

Дата добавления: 2015-08-02