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: 4058. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


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...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия