Тепловые расчёты выпарных аппаратов
Тепловые расчёты выпарных аппаратов
Требуется определить расход греющего пара: .
Рассмотрим 3-хкорпусную выпарную установку.
Вводим допущения:
§ Потери тепла в окружающую среду отсутствуют;
§ Потери тепла с продувкой отсутствуют;
§ Тепло конденсата предыдущего корпуса используется в последующем корпусе.
Вводим обозначения:
– теплоёмкости растворов;
– концентрации растворов, %;
Рекомендуемые материалы
– температуры кипения растворов, 0С;
– количество выпаренной воды, кг/кг;
– энтальпии греющего пара, кДж/кг;
– энтальпии вторичного пара, кДж/кг;
– отбор экстра пара, кг/кг;
– энтальпии конденсата после корпусов, кДж/кг;
– количество мятого пара.
Расчёт выпарной установки производится на 1 кг раствора, поступающего на выпарку.
Определим расход греющего пара на однокорпусную выпарную установку.
Запишем уравнение теплового баланса.
Приход:
С паром – ;
С раствором – .
Расход:
С вторичным паром – ;
С раствором – ;
С конденсатом – .
.
Заменим:
;
При ;
При .
;
, где ;
;
;
;
;
.
– количество теплоты, выделившееся с каждого кг греющего пара;
– количество теплоты, идущее на испарение кг воды из раствора;
– коэффициент испарения, который показывает, какое количество воды испарилось за счёт 1 кг греющего пара;
– коэффициент самоиспарения, который показывает количество воды выпарившееся за счёт тепла поступающего раствора.
Всегда , а может принимать различные значения.
При ,
При ,
При .
.
Определим расход греющего пара на двухкорпусную выпарную установку.
;
Заменим:
;
.
Решают уравнение относительно :
;
, ,
– коэффициент самоиспарения перепускаемого конденсата количество теплоты, идущее за счёт конденсата на испарение воды.
;
;
.
Определим расход греющего пара на трёхкорпусную выпарную установку.
;
Заменим:
;
.
Получаем в конечном итоге:
.
Откуда находим .
Определим расход греющего пара на многокорпусную выпарную установку.
;
;
;
…
…
.
Заменим коэффициенты при величине d на х, коэффициенты при С0 на y, коэффициенты при ε1 на z', коэффициенты при ε2 на z'' и т.д.
;
;
;
…
…
.
Обозначим:
;
;
;
Вам также может быть полезна лекция "9 Железоуглеродистые сплавы".
;
;
.
Тогда ;
Откуда ;
– общий расход пара.