Решение. 1) Количество выпариваемой воды

1) Количество выпариваемой воды

W= G_н(1– )= 1200(1- )= 900 кг/ч,

G_к= G_н –W= 1200 – 900= 300 кг/ч.

2) Температура греющего пара

t_п=196,552+ 4,3826· + 8,514 lnP_п – 273= 104,7 ºС.

3) Общая разность температур

Δt_общ =t_п–t_вт.к= 104,7–60=44,7 º.

4) Температура вторичного пара над раствором

t_вт = t_вт.к.+ Δ_гд =60+1=61 ºС.

5) Давление вторичного пара в конденсаторе и выпарном аппарате

=

Па;

Па.

Вакуум в конденсаторе

h_конд =Р_а – Р_конд =101300 – 20882= 81362 Па.

Вакуум в выпарном аппарате

h_вт =Р_а – Р_вт =101300 – 20882= 80418 Па.

6) Физико-химическая депрессия

Δ= 16,2· Δ_а · ,

r_вт = 2493490 –2304,8· t_вт +1,58576· –18,7776·· =

= 2493490 -2304,8· 61+1,58576· 61² -18,7776·61³ = =2354536 Дж/кг;

Δ= 16,2· 2 · =1,54 º.

7) Температура кипения раствора на его поверхности

t_р= t_вт+ Δ= 61+1,54º= 62,54 ºС.

8) Давление раствора у середины греющих труб

Р_с=Р_вт+ρ_эg(h_изб+ h_тр/2).

Плотность парожидкостной эмульсии в греющих трубах

ρ_э=0,6·ρ=0,6·1080=648 кг/м³;

Р_с=20882+648·9,81(0,15+1,5/2)=26603 Па.

9) Температура воды у середины греющих труб

t_в.с. = 196,552+4,3826· +8,514·lnР_с–273=

= 196,552+4,3826· +8,514·ln26603–273=66,27 ºС.

10) Гидростатическая депрессия

Δ_гс= t_в.с. – t_вт=66,27-61=5,27 º.

11) Температура кипения раствора по середине греющих труб

t_р.с.= t_р +Δ_гс=62,54+5,27=67,81 ºС.

12) Полезная разность температур

Δt = t_п – t_р.с.=104,7-67,81=36,89 º;

Δt = Δt_общ – Δ - Δ_гс - Δ_гд =44,7-1,54-5,27-1=36,89 º.

13) Удельная теплоёмкость обрата

С= 41,87(100,3–Х),

начальная теплоёмкость

С_н= 41,87[100,3-9]=3823 Дж/(кг·ºС);

конечная теплоёмкость

С_к= 41,87[100,3-36]=2692 Дж/(кг·ºС).

14) Удельная энтальпия водяного пара, конденсата и вторичного пара

i_n= 2493·10³+1970·t_n=2493·10³+1970·104,7=2699259 Дж/кг;

i_к=C_к· t_n =4190· 104,7=438693 Дж/кг;

i= 2493000+1970·t_вт= 2493000+1970·61=2613170 Дж/кг.

15) Начальная температура обрата

t_н = t_к – Δ – Δ₁,

где Δ₁ – физико-химическая депрессия для исходного продукта (примем Δ₁ =0).

t_к= t_р.с;

t_н = 67,81 – 1,54=66,27 ºС.

16) Тепловой поток

Q=δ_n·[G_k(c_кt_к– c_нt_н)+W(i–c_нt_н)],

где δ_n = 1,05 – 5 % надбавка на потери тепла в окружающую среду;

Q= ·[300(2692·67,81–3823·66,27)[phone]·66,27)]=613492 Вт.

17) Расход греющего пара

D=Q/(i_n–i_к)=3600·613492/(2699259–438693)=977 кг/ч.

18) Удельный расход пара

d=D/W=977/900=1,09 кг пара на 1 кг воды.

19) Площадь поверхности теплопередачи

F=Q(/к·Δt)= 613492/(1320·36,89)=12,6 м².

20) Количество греющих труб

n= = =70 труб.

Дата добавления: 2015-07-10