Определение расхода греющего пара

 

Определяем расход греющего пара в первом корпусе на 1 кг неконцентрированного раствора d₁, кг/кг раствора

 

, (29)

 

Где w – общее количество воды, выпаренной в двух корпусах на 1кг раствора

 

W = w₁+w_2, кг/кг раствора

W = 0,38585 + 0,34585 = 0,7317 (30)

 

При решении уравнений теплового баланса корпусов обозначим коэффициенты при d₁ – через x₁, x₂; коэффициенты при с₀ – через y₁, y₂; коэффициенты при ε – через z₁, z₂, тогда получим

 

x₂ = 2 – β₂*c_в + σ₂;

y₂ = 2β₁ + β₂;

z₁ = 1.

.

 

Если раствор поступает в первый корпус при температуре кипения, то t₀ = t₁ и β₁ = 0. Так как установка работает без перепуска конденсата, то σ₂ = 0.

 

,

x₂ = 2 – 0,0241*4,19 = 1,8991

y₂ = β₂ = 0,0241

.

 

Определяем полный расход пара D, кг/ч

 

D = d₁ * G₀, (31)

.

 

Определяем количество воды, выпаренной в первом корпусе на 1 кг раствора w₁, кг/ч

w₁ = d₁*α₁ + c₀*β₁, (32)

 

Так как α₁ = 1 и β₁ = 0, то w₁ = d₁ = 0,3572.

Определяем всё количество воды выпаренной в первом корпусе W₁^’, кг/ч

 

W₁^’ = d₁ * G₀, (33)

W₁^’ = 0,3572 * 1000 = 357,2.

 

Определяем количество воды, выпаренной во втором корпусе на 1 кг раствора w₂, кг/ч

 

w₂ = w₁ – ε₁ + (c₀ – c_в*w₁)β₂, (34)

w₂ = 0,3572 – 0,04 + (3,871 - 4,19*0,3572)0,0241 = 0,3744.

 

Определяем всё количество воды, выпаренной во втором корпусе W₂^’, кг/ч

 

W₂^’ = w₂ * G₀, (35)

W₂^’ = 0,3744 * 1000 = 374,4.

 

Определяем количество воды, выпаренной во всей установке W_II, кг/ч

 

W_II = W₁^’ + W₂^’, (36)

W_II = 357,2 + 374,4 = 731,6.

 

Расхождение с предварительно найденным количеством выпариваемой воды 731,7 – 731,6 = 0,1 кг/ч, что допустимо.

 

Определение поверхности теплопередачи, выбор типа выпарного аппарата

Проверяем количество тепла, передаваемое в:

в первом корпусе на 1 кг раствора q₁, кДж/кг раствора

 

q₁ = d₁ * r₀, (37)

q₁ = 0,3572 * 2133,8 = 762,19.

 

во втором корпусе на 1 кг раствора q₂, кДж/кг раствора

 

q₂ = (w₁ – ε₁) r₁, (38)

q₂ = (0,3572 – 0,04) 2178,7 = 691,1

 

Определяем отношение полученных количеств тепла q₂/q₁. Оно должно быть близким к принятому ранее Q₂/Q₁.

 

q₂/q₁ = 691,1/762,19 = 0,9067.

 

В предварительном расчёте это отношение было принято 0,8963. Таким образом расхождение %, что допустимо.

Проверяем полученные концентрации раствора:

в первом корпусе b₁, %

 

, (39)

< 17,91 %

 

Принятая концентрация составляет b₁ = 17,91%.

во втором корпусе b₂, %

 

, (40)

= 41%

 

Принятая концентрация составляет b ₂ = 41%.

Так как расхождение полученных величин с ранее принятыми незначительно, повторного расчёта не требуется, а если значительно то делаем перерасчет.

Определяем поверхности нагрева установки:

для первого корпуса F₁, м²

 

, (41)

.

 

для второго корпуса F₂, м²

 

, (42)

.

Принимаем к установке выпарной аппарат с выносным кипятильником с поверхностью нагрева F [13] по ГОСТ 11987, F₁ = F₂ = 10 м².

Основные размеры аппарата:

– номинальная площадь поверхности нагрева F – 10 м²;

– наружный диаметр корпуса D_н. – 600 мм;

– диаметр циркуляционной трубы D₁ – 200 мм;

– длина трубок l – 4000 мм;

– общая высота аппарата H – 12000 мм;

– количество трубок – 75 шт.

- диаметр труб, d - 38 * 2мм

- диаметр греющей камеры, Д – 400мм