От гидростатического эффекта
П о справочнику * плотность раствора N aN 03 при 20 °С:
Концентрация
N a N 0 3,
%
15,2
21,6 40,0
Плотность, кг/м3
1098
1156 1317
Эти значения плотностей примем (с небольшим запасом) и д л я температур
кппения по корпусам.
Расчет ведем д л я случая кипения раствора в трубках при оптимальном
уровне [формула (5.23)].
I корпус. #оат = 1 0 ,2 6 + 0,0014 (рр — рв )] Я = .
= [0 ,2 6 + 0,0014 (1098 — 1000)] 4 = 1,589 м;
Вор =
Pi +
0 ,5 р рг Я о п т = 2,74 + ° ' 5 , 1 ”
,1а ’18у 1’5-- 9 = 2,827
кгс/аА
При
p i
= 2,74 кгс/см2 /кпп= 129,4 °С; при рСр= 2,827 кгс/см? fK0n= 130,6 °G,
Д*г . 8ф = 1 3 0 ,6 — 129,4 = 1 ,2 ° С = 1,2 К .
I I корпус. # опт = [0,26 + 0,0014 (1156 — 1000)]4 = 1 ,9 1 м;
Рсо. ,.47 + а д - .1 и - 9 д а л д _ li58
м
* Справочник химика, 2-е изд., пер. и доп. Т, III* — М.—Л ,: Химия, 1965-
с . 544.
Прн pj = 1,47 кгс/см2 /,Ш|, — 110,1 °С; npit р ср = 1,53 кгс/с3 /,(1Ш = 112,3 °С.
Д/г 3!l)= 112,3— 110,1 = 2,2°С == 2,2 К.
I l l корпус. Я оит = [0,26 + 0,0014(1317— 1000)] 4 = 2,81 м;
л „ . 0,5-1317.9,81-2,81
„ „ое
, ,
Рср = ° . 2 + ------- 9 81-10»
= 0,385 кгс/см3.
При р ср = 0,385 кгс/см2 ?к-пи ~ 74,39 °С; при р, — 0,2 кгс/см3 fimn = 59,7 °С.
Д'г. эф = 74,39 — 59,7 = 14,69 °С = 14,69 К.
Всего S Д*г. «ф = 1,2 + 2,2 + 14,69 = 18,09 °С « 18,09 К.
От гидравлических сопротивлений
Потерю разности температур на каждом интервале между корпусами при
нимаем в I К . Интервалов всего три (I—II, П —I I I , I II — конденсатор), следо
вательно,
Д?г. с = 1 - 3 = 3 К-
Сумма всех температурных потерь для установки в целом:
дгоот = 12 4- 18,09 + 3 = 33,09 К.
6. Полезная разность температур.
Общая разность температур 143 — 59,7 = 83,3 ° С = 83,3 К; следовательно,
полезная разность температур:
Д
tBOa
= 83,3 — 33,09 = 50,21 К.
7. Определение температур кипения в корпусах;
В I I I корпусе /3 = 59,7 + 1 + 7 + 14,69 = 82,4 °С
Во II
«
/3 = И 0 , 1 + 1 4 - 3 + 2 ,2 = 1 1 6 ,3°С
В
I
s
/ 1== 129,4 + 1 + 2 + 1 , 2 = 133,6 °С
8. Расчет коэффициентов теплопередачи по корпусам.
По найденным температурам кипения и концентрациям растворов в кор
пусах подбираем в справочниках расчетные константы — физические характе
ристики растворов (плотность, теплопроводность, теплоемкость, вязкость).
Далее задаемся диаметром труб н их длиной (в зависимости от типа выпарного
аппарата).
По этим данным рассчитываем коэффициенты теплоотдачи для конденси
рующегося пара и кипящего раствора и коэффициенты теплопередачи (примеры
таких расчетов даны в гл. 4). При этом следует учесть слой накипи порядка
0,5 ым.
Н а основании таких предварительных расчетов прим ет
Д ля I корпуса
Кг
= 1700 Вт/(м2- К)
. » II
»
К2 =
990
»
г Ш
з
Ks —
580
»
Ориентировочное соотношение коэффициентов теплопередачи по корпусам
при выпаривании водных растворов солей
K t ' К2
: Яз = 1 :0 ,5 8 : 0,34.
9. Составление тепловых балансов по корпусам.
Для упрощения приближенного расчета составляем тепловые балансы баз
учета тепловых потерь и принимаем, что из каждого корпуса в последующий
раствор поступает при средней температуре кипения.
По условию раствор подается на выпарку подогретым до температуры ки
пения в I корпусе,
Тогда расход теплоты в I корпусе:
Qx =
W V l
= 0,295-2179-103 = 643000 Вт.
Раствор приходит во II корпус перегретым, следовательно, Qnarp отрица
тельно (теплота самоиспарения) и расход теплоты во II корпусе
Do'stlaringiz bilan baham: |