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.