Реферат: Проектирование выпарной установки

--PAGE_BREAK--Аппараты с выносными циркуляционными трубами


Как отмечалось, естественная циркуляция раствора может быть усилена, если раствор, на опускном участке циркуляционного контура будет охлаждаться. Этим увеличивается скорость естественной циркуляции  в выпарных аппаратах с выносными циркуляционными трубами / Приложение 1, рис 2 /. При расположении циркуляционных труб вне корпуса аппарата диаметр нагревательной камеры 1 может быть уменьшен по сравнению с камерой аппарата / Приложение 1, рис.1 /, а циркуляционные трубы 2 компактно размещены вокруг нагревательной камеры. На рис. 2, показан аппарат с одной циркуляционной трубой, причём центробежный брызгоуловитель 3 для осушки вторичного пара также вынесен за пределы сепарационного (парового) пространства 4 аппарата.

Конструкции таких аппаратов несколько более сложны, но вних достигается более интенсивная теплопередача и уменьшается расход металла на 1 м2 поверхности нагрева по сравнению с аппаратами с подвесной нагревательной камерой или центральной циркуляционной трубой.

Аппараты с выносной нагревательной камерой.


При размещении нагревательной камеры вне корпуса аппарата имеется возможность повысить интенсивность выпаривания не только за счёт увеличения разности плотностей жидкости и паро-жидкостной смеси в циркуляционном контуре, но и за счет увеличения длины кипятильных труб.

Аппарат с выносной нагревательной камерой / Приложение 1, рис.3 /, имеет кипятильные трубы, длина которых часто достигает 7 м. Он работает при более интенсивной естественной циркуляции, обусловленной тем, что циркуляционная труба не обогревается, а подъёмный и опускной участки циркуляционного контура имеют значительную высоту.

Выносная нагревательная камера 1 легко отделяется от корпуса аппарата, что облегчает и ускоряет её чистку и ремонт. Ревизию и ремонт нагревательной камеры можно производить без полной остановки аппарата (а лишь при снижении его производительности), если присоединить к его корпусу две нагревательные камеры.

Исходный раствор поступает под нижнюю трубную решетку нагревательной камеры и, поднимаясь по кипятильным трубам, выпаривается. Иногда подачу раствора производят так, как указано на рисунке,  в циркуляционную трубу. Вторичный пар отделяется от жидкости в сепараторе 2. Жидкость опускается по необогреваемой циркуляционной трубе 3, смешивается с исходным раствором, и цикл циркуляции повторяется снова. Вторичный пар, пройдя брызгоуловитель 4, удаляется сверху сепаратора. Упаренный раствор отбирается через боковой штуцер в коническом днище сепаратора.

Скорость циркуляции в аппаратах с выносной нагревательной камерой может достигать 1.5 м/с, что позволяет выпаривать в них концентрированные и кристаллизующиеся растворы, не опасаясь слишком быстрого загрязнения поверхности теплообмена. Благодаря универсальности, удобству эксплуатации и хорошей теплопередачи аппараты такого типа получили широкое распространение.

В некоторых конструкциях аппаратов с выносной нагревательной камерой циркуляционная труба отсутствует. Такие аппараты аналогичны аппарату, приведенному на рис. 3, у которого удалена циркуляционная труба.

В этом случае выпаривание происходит за один проход раствора через нагревательную камеру, т. е. Аппарат работает как прямоточный. Выпарные аппараты прямоточного типа не пригодны для выпаривания кристаллизирующихся растворов.


Аппараты с вынесенной зоной кипения.


При скоростях 0.25-1.5 м/с с которыми движется раствор в аппаратах с естественной циркуляцией, описанных ранее, не удаётся предотвратить отложения твердых осадков на поверхности теплообмена. Поэтому требуется периодическая остановка аппарата для очистки, что связано со снижением их производительности и увеличением стоимости эксплуатации.

Загрязнение поверхности теплообмена при выпаривании кристаллизирующихся растворов можно значительно уменьшить путём увеличения скорости циркуляции раствора и вынесением зоны его кипения за пределы нагревательной камеры.

В аппарате с вынесенной зоной кипения / Приложение 1, рис.4 /, выпариваемый раствор поступает снизу в нагревательную камеру 1 и, поднимаясь по трубам (длиной 4-7 м) вверх, вследствие гидростатического давления не закипает в них. По выходе из кипятильных труб раствор поступает в расширяющуюся кверху трубу вскипания 2, установленную над нагревательной камерой в нижней части сепаратора 3. Вследствие понижения давления в этой трубе раствор вскипает и, таким образом, парообразование происходит за пределами нагрева.

Циркулирующий раствор опускается по наружной необогреваемой трубе 4. Упаренный раствор отводится из кармана в нижней части сепаратора 3. Вторичный пар пройдя отбойник 5 и брызгоуловитель 6, удаляется сверху аппарата. Исходный раствор поступает либо в нижнюю часть аппарата (под трубную решетку нагревательной камеры), либо сверху в циркуляционную трубу 4.

Вследствие большой поверхности испарения, которая создаётся в объёме кипящего раствора и частичного самоиспарения капель, унесённых вторичным паром, значительно снижается брызгоунос. Кипящий раствор не соприкасается с поверхностью теплообмена, что уменьшает отложение накипи.

Ввиду значительного перепада температур (до 30 °С) между греющим паром и раствором и малой потери напора в зоне кипения скорость циркуляции в этих аппаратах достигает 1.8-2 м/с.

Увеличение скорости приводит к увеличению производительности и интенсификации теплообмена. Коэффициенты теплопередачи в таких аппаратах достигают 3000 вт/(м2 К).

Аппараты с вынесенной зоной кипения могут эффективно применяться для выпаривания кристаллизующихся растворов умеренной вязкости.
Области применения выпарных аппаратов.


Конструкция выпарного аппарата должна удовлетворять ряду общих требований, к числу которых относятся: высокая производительность и интенсивность теплопередачи при возможно меньших объёме аппарата и расходе металла на его изготовление, простота устройства, надёжность в эксплуатации, легкость очистки поверхности теплообмена, удобство осмотра, ремонта и замены отдельных частей.

Вместе с тем выбор конструкции и материала выпарного аппарата определяется в каждом конкретном случае физико-химическими свойствами выпариваемого раствора (вязкость, температурная депрессия, кристаллизуемость, термическая стойкость, химическая агрессивность и др.)

Как указывалось, высокие коэффициенты теплопередачи и большие производительности достигаются путём увеличения скорости циркуляции раствора. Однако одновременно возрастает расход энергии на выпаривание и уменьшается полезная разность температур, т. к. при постоянной температуре греющего пара с возрастанием гидравлического сопротивления увеличивается температура кипения раствора. Противоречивое влияние этих факторов должно учитываться при технико-экономическом сравнении аппаратов и выборе оптимальной конструкции.

Ниже приводятся области преимущественного использования выпарных аппаратов различных типов.

Для выпаривания растворов небольшой вязкости ~8 10-3 Па с, без образования кристаллов чаще всего используются вертикальные выпарные аппараты с многократной естественной циркуляцией. Из них наиболее эффективны аппараты с выносной нагревательной камерой и с выносными необогреваемыми  циркуляционными трубами.

   Выпаривание некристаллизующихся растворов большой вязкости, достигающей порядка 0.1 Па с, производят в аппаратах с принудительной циркуляцией, реже – в прямоточных аппаратах с падающей плёнкой или в роторных прямоточных аппаратах.

В роторных прямоточных аппаратах, как отмечалось, обеспечиваются благоприятные условия для выпаривания растворов, чувствительных к повышенным температурам.

Аппараты с принудительной циркуляцией широко применяются для выпаривания кристаллизующихся или вязких растворов. Подобные растворы могут эффективно выпариваться и в аппаратах с вынесенной зоной кипения, работающих при естественной циркуляции. Эти аппараты при выпаривании кристаллизирующихся растворов могут конкурировать с выпарными аппаратами с принудительной циркуляцией.

Для сильно пенящихся растворов рекомендуется применять аппараты с поднимающейся пленкой.
2.     Технологическая часть.
Описание технологической схемы.
В однокорпусной выпарной установке подвергается выпариванию водный раствор хлорида магния под вакуумом.

Исходный раствор MgCl2из емкости Е1 подается центробежным насосом Н  в теплообменник АТ, где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения,затем поступает в греющую камеру выпарного аппарата АВ. В данном варианте схемы применен выпарной аппарат с естественной циркуляцией и соосной греющей камерой. Предварительный подогрев раствора повышает интенсивность кипения. Выпариваемый раствор, нагревается и кипит с образованием вторичного пара. Отделение пара от жидкости происходит в сепараторе выпарного аппарата. Освобожденный от брызг и капель вторичный пар удаляется из верхней части сепаратора.

Движение раствора и вторичного пара осуществляется вследствие перепада давлений, создаваемого барометрическим конденсатором КБ и вакуум-насосом НВ. В барометрическом конденсаторе КБ вода и пар движутся в противоположных направлениях (пар – снизу, вода – сверху). Для увеличения поверхности контакта фаз конденсатор снабжен переливными полками. Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора самотеком по барометрической трубе с гидрозатвором. Конденсат греющих паров из выпарного аппарата АВ выводится с помощью конденсатоотводчиков КО.

Концентрированный раствор MgCl2после выпарного аппарата подается в одноходовые холодильники Х1-2, где охлаждается до определённой температуры. Затем концентрированный раствор отводится в вакуум-сборники Е2-3, работающие попеременно. Вакуум-сборники опорожняются периодически (по мере накопления раствора). Далее раствор поступает в емкость упаренного раствора Е5.

 


3. Технологические расчеты.
3.1 Расчёт выпарного аппарата.


3.1.1.Материальный баланс процесса выпаривания.


Основные уравнения материального баланса:
<img width=«107» height=«24» src=«ref-1_502774944-307.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">                                                              (1)
 <img width=«140» height=«24» src=«ref-1_502775251-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">                                                          (2)
где <img width=«64» height=«24» src=«ref-1_502775587-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">  — массовые расходы начального и концентрированного раствора, кг/с;

хнач, хкон – массовые доли растворенного вещества в начальном и концентрированном растворе;        

W– массовый расход выпаренной воды, кг/с:
<img width=«123» height=«47» src=«ref-1_502775847-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

<img width=«193» height=«93» src=«ref-1_502776208-726.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">кг/с
3.1.2. Определение температур и давлений в узловых точках технологической схемы.


3.1.2.1 Определение давления и температуры в выпарном аппарате Р1,t1



Абсолютное давление в сепараторе выпарного аппарата:
                                    <img width=«119» height=«25» src=«ref-1_502776934-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">                                           (3)
где     Ратм – атмосферное давление, ат;

          Рвак – вакуум в аппарате, ат.
<img width=«117» height=«25» src=«ref-1_502777260-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">ат
По давлению Р1 найдем температуру вторичного пара в сепараторе t1, °С;

/ 3, Табл. LVII /

t1=89.3 °С
3.1.2.2.Определение давления и температуры вторичного пара в барометрическом конденсаторе Р0,t

.                  

Зададимся значением гидравлической депрессии из промежутка 0.5-1.5 °С:
Dtгидросопр.=1 °С
Температура вторичного пара в барометрическом конденсаторе t, °С:
t=t1-Dtгидросопр.                                               (4)
t=89.3-1=88.3 °С
Давление вторичного пара в барометрическом конденсаторе Р0, ат, по температуре t0  / 2, табл. LVII /
Р0=0.674 ат
Найдём конечную температуру в сепараторе.
Переведём значение давления Р1 в Па:
Р1=0.65 ат=0.674 9.81 104=6.609 104 Па
Воспользуемся формулой (Приложение 2 п.5)
<img width=«509» height=«45» src=«ref-1_502777563-796.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">=89.168 °С
3.1.2.3.             
Определение давления в среднем слое выпариваемого раствора Рср.

             

Оптимальная высота уровня Нопт
Нопт=(0.26+0.0014­­­­(rр-rв)) Нтр                                        (6)



Где (rр-rв) – разность плотностей раствора и воды соответственно при температуре кипения, если температура кипения неизвестна то можно взять при t=20°С/2, с.252/

Нтр – рабочая высота труб, м

Плотность раствора rр, и воды rв при температуре t=20 °С, и концентрации Xкон(Приложение 2, п.1)

rв=962.681 кг/м3
rр=1013 кг/м3



Примем Нтр=6 м, тогда
Нопт=(0.26+0.0014­­­­(1.047 104-997.34)) 6=1.974 м



                                  <img width=«136» height=«44» src=«ref-1_502778359-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">                                (6)
<img width=«317» height=«41» src=«ref-1_502778766-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> Па
Температуру кипения на середине кипятильных труб при Рср

(Приложение 2. П.5) 
<img width=«521» height=«45» src=«ref-1_502779308-808.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">91.834 °С
3.1.2.4         Определение давления греющего пара.
Зададимся полезной разностью температур Dtполезн.³25 °С
Dtполезн.=30 °С
          Найдем температуру конденсации греющего пара tконд.гр.п, °С:
tконд.гр.п.= tкип+Dtполезн.                                         (7)
tконд.гр.п.=  91.834+30=124,168 °С
          По температуре конденсации греющего пара найдём давление греющего пара Ргр.п, ат   / 2, табл. LVI /
Ргр.п=2,2256ат
3.1.3  Тепловой баланс выпарного аппарата.
Уравнение теплового баланса выпарного аппарата:
Q = Qнагр+Qисп+Qпот                                                                  (8)
где     Q– расход теплоты на выпаривание, Вт;

Qнагр– расход теплоты на нагрев раствора до температуры кипения, Вт;

          Qисп– расход теплоты на упаривание раствора до конечной концентрации, Вт;

          Qпот– расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду, Вт;


3.1.3.1. Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду


          Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду Qпотпри расчёте выпарных аппаратов принимается 3-5% от суммы (Qнагр+Qисп)

/ 2, с 247 /. Следовательно:
Q = 1.05 (Qнагр+Qисп)
          Температуру исходного раствора tнач, поступающего в выпарной аппарат из теплообменника примем на 2.5°С меньше tкон:
tнач=tкон-2.5
tнач=89.168-2.5=86.668 °С
3.1.3.2      Расход теплоты на нагрев:


Qнагр= Gнач снач (tкон-tнач)                                          (10)
 где    Gнач– производительность по разбавленному раствору

          снач – удельная теплоёмкость раствора при tначи начальной концентрации Хнач, Дж/(кг К)  (Приложение 2, п.3)

снач=4.141 103 Дж/(кг К)



Qнагр= 4.5 4.141 103 (89.168-86.668)=4.658 104 Вт
3.1.3.3          
Расход теплоты на испарение:


Qисп=W×(i”вт.п   — св×tкон)                                    (11)
где     iвт.п– удельная энтальпия вторичного пара на выходе из аппарата при температуре t1, из таблицы / 2, табл.LVI/,кДж/кг;
          св – удельная теплоёмкость воды при tкон, (Приложение 2, п.3) Дж/(кг К)
iвт.п =2656кДж/кг,
св=4213 Дж/(кг К)
Qисп=3.336×(2656×103  — 4213×89.168)=7.611×106 Вт


3.1.4.           Расчёт поверхности теплообмена выпарного аппарата.


Для расчёта поверхности теплообмена выпарного аппарата запишем уравнение теплопередачи:
Q=K F Dtполезн.                                                       (12)
          где     К – коэффициент теплопередачи Вт/(м2 К)

                   F– площадь поверхности теплообмена, м2;
          Коэффициент теплопередачи К найдем из выражения:
<img width=«169» height=«67» src=«ref-1_502780116-450.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">                                            (13)
          где     aкип– коэффициент теплоотдачи кипящего раствора, Вт/(м2 К)

                   aконд— коэффициент теплоотдачи конденсирующегося пара, Вт/(м2 К)

                   ∑rст– сумма термических сопротивлений всех слоёв, из которых состоит стенка, включая слои загрязнений, (м2 К)/Вт
Для расчётов коэффициент теплоотдачи aконд, aкипвоспользуемся методом итераций.
Примем температуру наружной стенки трубы tст1  меньшей чем tконд.гр.п. и равной:

tст1=121.21°С
          При конденсации греющего пара на пучке вертикальных труб, выражение для коэффициента теплоотдачи имеет следующий вид / 2, формула 4.52(а) /:
<img width=«143» height=«44» src=«ref-1_502780566-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">                                                (14)
          где     Н – высота труб, м

                   Dt – разность температур конденсаций греющего пара tконд.гр.п.и температуры стенки t1, с;
          Значение функции Аtнайдём при температуре tконд.гр.п./ 2, табл. 4.6 /
At=7278
Dt= tконд.гр.п..— tст1                                                                      (15)

         

Dt=124.168-121.21=2.958°С
Н=Нтр=6 м
<img width=«205» height=«44» src=«ref-1_502780976-498.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">Вт/(м2 К)
          Количество теплоты q1, передаваемое от конденсирующегося пара к стеке, найдём по формуле:
q1=aконд(tконд.гр.п..— tст1)                                            (16)
q1=7233 2.958=2.14 104 Вт
          Так как процесс теплопередачи является установившемся, то количество теплоты q1равно количеству теплоты qст, которое передаётся от наружной стенки трубы с температурой tст1к внутренней, с температурой tст2.
<img width=«137» height=«48» src=«ref-1_502781474-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">                                             (17)

Суммарное термическое сопротивление стенки найдём по формуле:

<img width=«176» height=«45» src=«ref-1_502781902-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">                                          (18)
          где     d— толщина стенки трубы, м;

                   lст— коэффициент теплопроводности трубы, Вт/(м К)

          rзагр1,rзагр2– термическое сопротивление слоев загрязнения с наружной и внутренней сторон стенки соответственно, м2 К/Вт
          Определим значения величин rзагр1,rзагр2/ 2, табл. ХХХI/
rзагр1=1/5800=1.724 10-4 м2 К/Вт
rзагр2=1/1860=5.376 10-4 м2 К/Вт
          Коэффициент теплопроводности lстдля стали равен:
lст=46.5Вт/(м К)
          Толщину стенки трубы примем:
d=0.002 м
<img width=«359» height=«41» src=«ref-1_502782341-575.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041"> м2 К/Вт
          Температуру tст2найдём из формулы (17)
tст2=tст1-q1 ∑rст
tст2=121,21-2.14 104 .289 10-4=103.475°С
          Коэффициент теплоотдачи кипящего раствора / 2, формула 4.62 /
<img width=«135» height=«48» src=«ref-1_502782916-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">                                         (19)
          где     b– безразмерная функция;

                   n— кинематическая вязкость раствора, м2/с

                   s— поверхностное натяжение раствора Н/м

DТкип – разность температур tст2и температуры кипения раствора

tкип, К;
          Значение безразмерной функции b/ 2, формула 4.62 а /:
<img width=«195» height=«59» src=«ref-1_502783355-458.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">                                       (20)
          где     rп– плотность пара, кг/м3;
          Плотность раствора rррассчитываем при температуре кипения tкипи конечной концентрации хкон (Приложение 2, п.1):
rр=1.013 103 кг/м3
          Плотность пара rпнайдём при температуре кипения tкип/ 2, табл. LVI/
rп=0.4147 кг/м3



<img width=«292» height=«59» src=«ref-1_502783813-563.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">
Кинематическая вязкость раствора n:
n=mр/rр                                                                                             (21)
          где     mр– динамическая вязкость раствора, Па с
          Динамическая вязкость раствора при температуре tкип (Приложение 2, п. 2):
mр=3.87 10-4 Па с
n=3.87 10-4/1.013 103 =3.82 10-7 м2/с
          Поверхностное натяжение sпри температуре tкипопределяем для воды, т.к. концентрация MgCl2 достаточно мала /2; табл XXXIX/
s=0,05995 Н/м
          Коэффициент теплопроводности lдля раствора при tкипи хкон          (Приложение 2, п.4), Вт/(м К):
l=0.662 Вт/(м2.К)
<img width=«424» height=«48» src=«ref-1_502784376-858.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> Вт/м2 К
          Количество теплоты q2, передаваемое от внутренней стенки к раствору:
q2=aкип (tст2— tкип)                                          (22)
q2=2.238 103 (103.475-94.168)=2.083 104Вт
          Определим значение выражения:

<img width=«107» height=«49» src=«ref-1_502785234-392.coolpic» v:shapes="_x0000_s1085">

 и если Е<0.05 то расчёт коэффициентов теплоотдачи выполнен верно.
Е=(2.14 104-2.083 104)/ 2.083 104=0.027
          Тогда:

<img width=«347» height=«63» src=«ref-1_502785626-601.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">  Вт/(м2 К)
<img width=«101» height=«45» src=«ref-1_502786227-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">                                                (23)
<img width=«238» height=«43» src=«ref-1_502786563-469.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048"> м2
3.1.4               
Выбор выпарного аппарата по каталогу.


Произведём выбор аппарата по каталогу / 3, приложение 4.2 /. Для этого найденную площадь поверхности теплообмена следует увеличить на 10-20 %, для обеспечения запаса производительности.
Fв.п.=1.2 F
Fв.п.=1.2 358.774=430.493 м2
где     Fв.п.– площадь выпарного аппарата с учётом запаса производительности, м2;
          Выберем выпарной аппарат с естественной циркуляциейи соосной греющей камерой. Наиболее подходящим вариантом данного аппарата является аппарат с площадью теплопередачи 450 м2;
Таблица 1. Основные размеры выпарного аппарата (по ГОСТ 11987-81)



F, м2

D, мм

не менее

D1, мм

не более



D2, мм

не более



Н, мм

Не более



М, кг

не более



l= 6000 мм

450

1600

4000

1000

18000

31500



          F – номинальная поверхность теплообмена;

          D– диаметр греющей камеры;

          D1– диаметр сепаратора;

          D2– диаметр циркуляционной трубы;

          Н – высота аппарата;

          М – масса аппарата;

3.2.    Ориентировочный расчет теплообменного аппарата для подогрева  исходного раствора перед подачей в выпарной аппарат.
<img width=«297» height=«290» src=«ref-1_502787032-2256.coolpic» v:shapes="_x0000_s1097">
3.2.1. Определение средних температур теплоносителей.

Рис. 1 Температурная схема
        где       t’нач– начальная температура исходного раствора (по заданию)

  Dtбол,Dtмен– большая и меньшая разность температур соответственно, °С;                        tнач– температура исходного раствора после подогревателя, °С ;
Dtб= tконд.гр.п– t’нач                                                                  (24)
Dtб= 124,168 – 35= 89.168 °С
Dtм= tконд.гр.п– tнач                                                                   (25)
Dtм= 124,168 – 86.668 = 37.5 °С
Значение средней движущей силы рассчитывается по формуле:
     <img width=«131» height=«47» src=«ref-1_502789288-445.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">                                                        (26)
<img width=«207» height=«44» src=«ref-1_502789733-516.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050"> °С
Средняя температура раствора:
                                tср.р= tконд.гр.п– Dtср                                                 (27)
tср.р=124.168 –59.65=64.518°С
3.2.2. Тепловой баланс подогревателя.


         Расход теплоты на подогрев исходного раствора от температуры t’начдо температуры tначнайдем по формуле (10), приняв значение теплоёмкости раствора при температуре и концентрации Хнач ( Приложение 2, п.3 )
Q=4.5 4.141 103 (86.668-35)=9.628 105 Вт
Расход греющего пара Gгр.п.найдём по формуле:
<img width=«81» height=«44» src=«ref-1_502790249-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">                                                      (28)
где       r – удельная теплота парообразования, Дж/кг;

                     c— степень сухости пара;
c=0.95
Удельная теплота парообразования при температуре tконд.гр.п./ 2, табл. LVI/:
r=2205x103Дж/кг
<img width=«224» height=«44» src=«ref-1_502790563-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> кг/с
3.2.3. Ориентировочный расчет подогревателя.
Зададимся ориентировочным коэффициентом теплопередачи от конденсирующегося пара к жидкости / 2, табл. 4.8 /:
Кор=850Вт/(м2 К)
Рассчитаем ориентировочную площадь теплообмена по формуле (23);
<img width=«163» height=«44» src=«ref-1_502791093-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053"> м2
Для обеспечения интенсивного теплообмена необходимо обеспечить турбулентный режим течения, он достигается при Re более 10000. Зададимся:
Re=10000
Скорость течения раствора в аппарате с диаметром труб d=20 мм рассчитаем

по формуле:
<img width=«103» height=«51» src=«ref-1_502791537-385.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">                                         (29)
где       wтр– скорость течения раствора в трубном пространстве м/с;

                     dэкв– эквивалентный диаметр, м;
Значения коэффициентов вязкости раствора mри плотности rрвозьмём при температуре tср.р.и концентрации Хнач ( Приложение 2, п.1, п.2 )  

     

<img width=«220» height=«44» src=«ref-1_502791922-499.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055"> м/с
Проходное сечение трубного пространства Sтр,м2:
<img width=«103» height=«48» src=«ref-1_502792421-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">                                                 (30)
<img width=«208» height=«41» src=«ref-1_502792783-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> м2
Для того, чтобы подобрать наиболее подходящий вариант подогревателя необходимо произвести уточнённый расчёт нескольких близких аппаратов. Примем диаметр труб d=25 мм:
<img width=«221» height=«44» src=«ref-1_502793216-503.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> м/с
<img width=«203» height=«41» src=«ref-1_502793719-446.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> м2
3.2.4. Параметры теплоносителей необходимые для уточнённого расчёта подогревателя
    продолжение
--PAGE_BREAK--