Xreferat.com » Рефераты по химии » Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

border="0" /> Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 1 град, пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры, рассчитываем α1 по соотношению:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Очевидно, что q’ ≠ q”. Для расчёта в третьем приближении строим графическую зависимость удельной тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой (рис. 6) и определяем Δt1.


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Рис. 6. График зависимости удельной тепловой нагрузки q от разности температур Δt1


Согласно графику можно определить Δt1 = 1,85 град. Отсюда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К3:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Распределение полезной разности температур:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Проверка суммарной полезной разности температур:


Расчёт многокорпусной выпарной установки град


Сравнение полезных разностей температур, полученных во втором и первом приближениях, представлено в таблице 8:


Таблица 8 Сравнение полезных разностей температур

Параметр Корпус

1 2 3
Распределённые во втором приближении значения Δtп, °С 16,2 18,2 21,45
Распределённые в первом приближении значения Δtп, °С 21,5 17,8 16,54

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные в первом приближении и найденные во втором приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки. В основу этого перераспределения температур (давлений) должны быть положены полезные разности температур, найденные во втором приближении.

Третье приближение

В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным во втором приближении происходит только в первом и втором корпусах, где суммарные температурные потери незначительны, в третьем приближении принимаем такие же значения Δ’, Δ”, Δ’” для каждого корпуса, как в первом и втором приближениях. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены в таблице 9.

Температура кипения раствора определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки


Таблица 9 Параметры растворов и паров по корпусам после перераспределения температур

Параметры Корпус

1 2 3
Производительность по испаряемой воде w, кг/с 0,83 0,89 0,947
Концентрация растворов х, % 7,9 12,24 30
Температура греющего пара в первый корпус tг1, 143,5 131 112,1
Полезная разность температур Δtп, °С 16,2 18,2 21,45
Температура кипения раствора tк, °С 127,3 112,8 90,65
Температура вторичного пара tвп, °С 125,6 109,5 80
Температура греющего пара tг, °С - 124,6 108,5
Теплота парообразования rв, Дж/кг 2713 2688 2642

Температура вторичного пара определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки


Температура греющего пара определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки


Рассчитаем тепловые нагрузки (в кВт):


Расчёт многокорпусной выпарной установки


Iвп1 = Iг2 = 2713 кДж/кг, Iвп2 = Iг3 = 2688 кДж/кг, Iвп3 = Iбк = 2642 кДж/кг.

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт коэффициентов теплопередачи выполним описанным выше методом.

Рассчитаем α1 методом последовательных приближений. Физические свойства конденсата Na2SO4 при средней температуре плёнки сведены в таблице 10.


Таблица 10. Физические свойства конденсата при средней температуре плёнки

Параметр Корпус

1 2 3
Теплота конденсации греющего пара r, кДж/кг 2137,5 2173 2224,4
Плотность конденсата при средней температуре плёнки ρж, кг/м3 924 935 950
Теплопроводность конденсата при средней температуре плёнки λж, Вт/(м∙К) 0,685 0,686 0,685
Вязкость конденсата при средней температуре плёнки μж, Па∙с 0,193 ∙ 10-3 0,212 ∙ 10-3 0,253 ∙ 10-3

Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Для расчета коэффициента теплопередачи α2 физические свойства кипящих растворов Na2SO4 и их паров приведены в таблице 11.


Таблица 11. Физические свойства кипящих растворов Na2SO4 и их паров

Параметр Корпус

1 2 3
Теплопроводность раствора λ, Вт/(м∙К) 0,344 0,352 0,378
Плотность раствора ρ, кг/м3 1071 1117 1328
Теплоёмкость раствора с, Дж/(кг∙К) 3876 3750 3205
Вязкость раствора μ, Па∙с 0,26 0,3 0,6
Поверхностное натяжение σ, Н/м 0,0766 0,0778 0,0823
Теплота парообразования rв, Дж/кг 2182∙ 103 2220∙ 103 2281∙ 103
Плотность пара ρп, кг/м3 1,388 0,903 0,433

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:


Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2


Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 1,9 град, пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры, рассчитываем α1 по соотношению:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К1:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Далее рассчитываем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К2. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град. Для определения К2 найдём:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 2,3 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К2:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Рассчитаем теперь коэффициент теплопередачи для третьего корпуса К3. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 3 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К3:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Распределение полезной разности температур:

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Проверка суммарной полезной разности температур:


Расчёт многокорпусной выпарной установки град


Сравнение полезных разностей температур, полученных во втором и первом приближениях, представлено в таблице 12:


Таблица 12 Сравнение полезных разностей температур

Параметр Корпус

1 2 3
Распределённые в третьем приближении значения Δtп, °С 18,24 17,92 19,68
Распределённые во втором приближении значения Δtп, °С 16,2 18,2 21,45

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные во втором приближении и найденные в третьем приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, различаются более, чем на 5%. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки. В основу этого перераспределения температур (давлений) должны быть положены полезные разности температур, найденные в третьем приближении.

Четвертое приближение

В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным в третьем приближении происходит только в первом и втором корпусах, где суммарные температурные потери незначительны, то в четвертом приближении принимаем такие же значения Δ’, Δ”, Δ’” для каждого корпуса, как в первом, втором и третьем приближениях. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены в таблице 13.

Температура кипения раствора определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Температура вторичного пара определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки


Таблица 13 Параметры растворов и паров по корпусам после перераспределения температур

Параметры Корпус

1 2 3
Производительность по испаряемой воде w, кг/с 0,83 0,89 0,947
Концентрация растворов х, % 7,9 12,24 30
Температура греющего пара в первый корпус tг1, 143,5 131 112,1
Полезная разность температур Δtп, °С 18,24 17,92 19,68
Температура кипения раствора tк, °С 125,26 113,08 92,42
Температура вторичного пара tвп, °С 123,52 109,78 81,8
Температура греющего пара tг, °С - 122,52 108,78

Температура греющего пара определяется по формуле (в °С):


Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки


Рассчитаем тепловые нагрузки (в кВт):

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Iвп1 = Iг2 = 2717 кДж/кг, Iвп2 = Iг3 = 2695 кДж/кг, Iвп3 = Iбк = 2623,4 кДж/кг.

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт коэффициентов теплопередачи выполним описанным выше методом.

Рассчитаем α1 методом последовательных приближений. Физические свойства конденсата Na2SO4 при средней температуре плёнки сведены в таблице 14.


Таблица 14 Физические свойства конденсата при средней температуре плёнки

Параметр Корпус

1 2 3
Теплота конденсации греющего пара r, кДж/кг 2137,5 2173 2224,4
Плотность конденсата при средней температуре плёнки ρж, кг/м3 924 935 950
Теплопроводность конденсата при средней температуре плёнки λж, Вт/(м∙К) 0,685 0,686 0,685
Вязкость конденсата при средней температуре плёнки μж, Па∙с 0,193 ∙ 10-3 0,212 ∙ 10-3 0,253 ∙ 10-3

Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Для расчета коэффициента теплопередачи α2 физические свойства кипящих растворов Na2SO4 и их паров приведены в таблице 15.


Таблица 15 Физические свойства кипящих растворов Na2SO4 и их паров

Параметр Корпус

1 2 3
Теплопроводность раствора λ, Вт/(м∙К) 0,344 0,352 0,378
Плотность раствора ρ, кг/м3 1071 1117 1328
Теплоёмкость раствора с, Дж/(кг∙К) 3876 3750 3205
Вязкость раствора μ, Па∙с 0,26 0,3 0,6
Поверхностное натяжение σ, Н/м 0,0766 0,0778 0,0823
Теплота парообразования rв, Дж/кг 2198∙ 103 2234∙ 103 2305∙ 103
Плотность пара ρп, кг/м3 1,243 0,8254 0,2996

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:


Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2


Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 2,3 град, пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры, рассчитываем α1 по соотношению:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К1:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Далее рассчитываем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К2. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град. Для определения К2 найдём:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 2,2 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К2:

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Рассчитаем теперь коэффициент теплопередачи для третьего корпуса К3. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град.

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки град

Расчёт многокорпусной выпарной установки

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/(м2∙К)

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Расчёт многокорпусной выпарной установки Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 =

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: