Студопедия — Расчёт выпарного аппарата
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчёт выпарного аппарата






Материальный баланс выпаривания:

а) по всему веществу

,

где , – массовый расход соответственно поступающего и упаренного растворов, кг/с;

W – количество выпариваемой воды, кг/с;

б) по растворенному твёрдому веществу

,

где , - начальная и конечная концентрация раствора по массе, %.

Отсюда определяем

;

.

Массовый расход греющего пара

,

где , – удельная теплоёмкость поступающего и упаренного растворов, Дж/(кг·º С);

, – начальная и конечная температура растворов;

, , – удельные энтальпии соответственно греющего пара, вторичного пара и конденсата, Дж/кг;

– потери теплоты в окружающую среду.

Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата равна

F=Q/ (kΔ t),

где Q – тепловой поток, Вт;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·º С);

Δ t – полезная разность температур, которая представляет собой

Δ t= tп– tр.с .,

где tп – температура греющего пара;

tр.с . – температура кипения раствора по середине греющих труб.

Тепловой поток

Q=D· ().

Рисунок 10.1 – Схема выпарного аппарата

Температура кипения раствора по середине греющих труб

tр.с.= tвт+Δ +Δ гс,

где Δ – физико-химическая депрессия (превышение температуры кипения раствора по отношению к чистой воде);

Δ гс – гидростатическая депрессия (разность между температурами кипения раствора по середине греющих труб в выпарном аппарате и на поверхности раствора);

tвт – температура вторичного пара над раствором.

Если известна физико-химическая депрессия при атмосферном давлении Δ a, то эту депрессию при других давлениях можно определить по приближённой формуле Тищенко И.А.

Δ = 16, 2· Δ а · ,

где Т и r – соответственно абсолютная температура кипения в К и теплота испарения в Дж/кг воды при данном давлении.

Гидростатическая депрессия представляет собой

Δ гс= tр.с. – tр,

где tр – температура кипения раствора на его поверхности, т. е. при давлении Рвт вторичного пара.

Температура кипения раствора tр.с соответствует давлению

Рсвт+ ρ эg (hизб+ hтр/2),

где ρ э – плотность парожидкостной эмульсии в греющих трубах; кг/м3;

hизб – расстояние от уровня раствора в аппарате до верхней трубной решётки, м;

hтр – высота греющих труб, м;

g – ускорение свободного падения.

Температура вторичного пара над раствором равна

tвт = tвт.к.+ Δ гд,

где tвт.к – температура вторичного пара в конце отводящего паропровода или на входе в конденсатор;

Δ гд – гидродинамическая депрессия (учитывает снижение температуры вторичного пара при его движении этого пара от поверхности раствора к конденсатору), которую принимают в расчетах равной

Δ гд = 1 – 1, 5 º С.

Кроме полезной разности температур Δ t различают и общую разность температур

Δ tобщ =tп – tвт.к,

тогда полезная разность температур может быть представлена как

Δ t = Δ tобщ – Δ - Δ гс - Δ гд.

Связь между температурой кипения воды и давлением описывается следующими формулами:

;

T = 196, 552 + 4, 3826·P0, 25 + 8, 514·lnР,

где Т = t + 273.

Теплота испарения воды зависит от температуры воды и определяется в Дж/кг по формуле

r = 2493490 –2304, 8· t +1, 58576· t2–1, 87776·10-2 ·t3.

Удельная теплоёмкость С молока в Дж/(кг·º С) при температуре t (º С) находится в зависимости от концентрации сухих веществ Х (%)

С» 41, 87 [ 100, 3–Х ] +0, 00175 (t–20),

где температурную поправку 0, 00175 (t–20) можно исключить из формулы ввиду ее малости.

Удельная энтальпия перегретого водяного пара определяется по формуле

in= 2493000 +1970·tn.

Удельная энтальпия конденсата (воды) при температуре греющего пара равна

iк=Cк· tn,

где Cк – удельная теплоёмкость конденсата (воды).


Пример

Определить количество выпаренной влаги, расход пара и площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата для сгущения 1200 кг/ч обрата от 9 до 36 % массовой концентрации сухих веществ, если давление греющего пара составляет 0, 12 МПа, температура вторичного пара, поступающего в конденсатор, 60º С, общий коэффициент теплопередачи выпарного аппарата составляет 1320 Вт/(м2·º С). Продукт в выпарной аппарат подаётся при температуре кипения. Длину греющих труб принять 1, 5 м, потери в окружающую среду – 5%, физико-химическую депрессию при атмосферном давлении 2º.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 4014. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия