Температуры кипения растворов

Общий перепад давлений в установке равен:

МПа.

В первом приближении общий перепад давлений распределяюется между корпусами поровну. Тогда давления греющих паров в корпусах равны:

рп=1,079 МПа;

МПа;

МПа.

 

Давление пара в барометрическом конденсаторе

 

МПа,

что соответствует заданному значению р.

По давлениям паров находим их температуры и энтальпии (табл.П32):

 

р, МПа t,оС h, кДж/кг
рп1=1,079 t п1=183,2 h1п =2787
рп2=0,7242 t п2=166,3 h2п =2772
рп3=0,3694 t п3 =140,6 h3п=2741
рбк=0,0147 tбк=53,6 hбк=2596

 

При определении температуры кипения растворов в аппаратах исходят из следующих допущений. Распределение концентраций раствора в выпарном аппарате с интенсивной циркуляцией практически соответствует модели идеального перемешивания. Поэтому концентрацию кипящего раствора принимают равной конечной в данном кор­пусе и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при конечной концентрации.

Изменение температуры кипения по высоте кипятильных труб происходит вследствие изменения гидростатического давления столба жидкости. Температуру кипения раствора в корпусе принимают соответствующей температуре кипения в среднем слое
жидкости. Таким образом, температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь ∑Δ от температурной ( ), гидростатической (Δ") и гидродинамической (Δ"') депрессий (∑Δ= +Δ"+Δ"').
Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Так в расчетах принимают Δ"'=1,0-1,5 0С на корпус. Примем для каждого Δ"'=1 °С. Тогда температуры вторичных паров в корпусах будут равны:

 

°С;

°С;

°С.

Сумма гидродинамических депрессий

=1+1+1=3, °С

По температурам вторичных паров определим их давления. Они равны соответ­ственно: Рвп1=0,745 МПа; Рвп2 = 0,378 МПа; Рвп3 = 0,0154 МПа.

Гидростатическая депрессия обусловлена разностью давлений в среднем слое кипящего раствора и на его поверхности. Давление в среднем слое кипящего раствора Рср каждого корпуса определяется по уравнению

, (4.3)

где Н — высота кипятильных труб в аппарате, м; ρ- плотность кипящего раствора, кг/м3; ε — паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе), м33.

Для выбора значения Н необходимо ориентировочно оценить поверхность тепло­передачи выпарного аппарата Fоp. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией q = 20 000— 50 000 Вт/м2, аппаратов с принудительной циркуляцией q = 40 000—80 000 Вт/м2. Примем q = =40000 Вт/м2. Тогда поверхность теплопередачи 1-го корпуса ориенти­ровочно равна:

м2,

 

где r1— теплота парообразования вторичного пара, Дж/кг.

По ГОСТ 11987—81 [2] (прил. 4), трубчатые аппараты с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой (тип 1, исполнение 2) состоят из кипятильных труб высотой 4 и 5 м при диаметре dн = 38 мм и толщине стенки δст= 2 мм. Примем высоту кипятильных труб Н= 4 м.

При пузырьковом (ядерном) режиме кипения паронаполнение составляет ε=0,4—0,6. Примем ε = 0,5. Плотность раствора КОН, находиться по табл. П27.

 

ρ1 = 1062 кг/м3, ρ2= 1104 кг/м3, ρ3=1399 кг/м3.

 

Давления в среднем слое кипятильных труб корпусов (в Па) равны:

 

;

;

.

Этим давлениям соответствуют следующие температуры кипения и теплоты испа­рения растворителя (табл. П32):

 

Р, МПа t,оС r, кДж/кг
Р1ср=0,755; t 1ср=168,0; r1вп =2068
Р2ср=0,389; t 2ср=142,8; r2 вп=2140
Р3ср=0,0291; t 3ср =69,3; r3вп=2340

 

Находим гидростатическую депрессию по корпусам:

 

=t1ср- tвп1=168-167,3=0,7 оС;

=t2ср- tвп2=142,8-141,6=1,2 оС;

=t3ср- tвп3=69,3-54,6=14,7 оС.

 

Сумма гидростатических депрессий

 

= + + =0,7+1,2+14,7=16,6 оС.

 

Температурную депрессию определим по уравнению (1.6)

 

= 1,62 ,

 

где Т – температура паров в среднем слое кипятильных труб, К; атм – температурная депрессия при атмосферном давлении.

Находим значение по корпусам:

 

оС;

оС

оС.

Сумма температурныхдепрессий

 

оС.

Температуры кипения растворов в корпусах равны:

 

оС;

оС;

оС.






Дата добавления: 2016-05-28; просмотров: 3090; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.019 сек.