15
Исходные данные:
So = 12 000 кг/час;
a1= 8 %;
a2= 55%;
tн= 30 ?C;
to= 82 ?C;
tв= 20 ?C;
Количество передаваемого тепла от конденсатора к воде
Q = Sorр = 3,33кг/с2304 кДж/кг = 7672 (кВт)
Расход греющего пара
Дгр = Q/r = 7672 / 2253 = 3,405 (кг/с)
Подготовка к расчету коэффициента теплопередачи
; ;
а) ?t = tкон - tкип = 18,7 ?C
б) Расчет A
С = 0,943 (вертикальный теплообменник); Ao = 13·103.
Для выбора высоты теплообменника надо оценить Fор, а для этого нужно задаться К (К < ?меньш).
Кор = 1000 Вт/м2; , в каталоге - 497 м2.
H = 1400 мм
в) dn·s = 38х2 [6, стр. 415]
г)
д) Расчет параметра В
Расчет коэффициента теплопередачи
№ итерации |
К новое |
К |
|
1 |
1000 |
1940,997 |
|
2 |
1940,997 |
1860,799 |
|
3 |
1860,799 |
1866,738 |
|
4 |
1866,738 |
1866,293 |
|
5 |
1866,293 |
1866,326 |
|
6 |
1866,326 |
1866,324 |
|
7 |
1866,324 |
1866,324 |
Красч = 1866 (итог четвертой итерации)
Расчет поверхности теплообмена
Уточнение подбора по каталогу, при условии, что Fкатал > Fрасч; Hкатал < 1,4 м
Выбираем одноходовой теплообменник типа ТН или ТЛ: F = 239 м2, H = 1,2 м, ???????-3 м.
Исходные данные:
So = 12 000 кг/час;
ao = 8 %;
a2 = 55 %;
tн = 30 ?C;
to = 82 ?C;
Pгр = 4,5 ата = 4,413 бар;
Pвак = 690 мм рт. ст.;
tв= 20 ?C;
E = 300 кг/час.
a%, масс |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
60 |
8 |
55 |
|
tкип, ?С |
100 |
100,5 |
100,9 |
101,2 |
102,1 |
104,1 |
108,2 |
100,7 |
107,0 |
|||
??= ?q |
1 |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
0, 92 |
0,9 |
0,88 |
0,84 |
0,76 |
0,968 |
0,78 |
Расчет количества выпаренной воды и распределение ее по корпусам. Расчет концентрации a1
Расчет температурных депрессий и температур кипения
При концентрации a1 = 17,3%, ta1 ? 101,4 ?С;
?1 = ta1 - tст = 101,6 -100,0 = 1,4 ?C
Во втором корпусе ???считаем по правилу Бабо.
Абсолютное давление PII = Pатм - Pвак = 1,033 - 0,842 = 0,191 атм = 0,188 бар
(Ps)ст берется из таблицы насыщенных паров для температуры кипения раствора при a2 = 55% (tкип = 107 ?С). (Ps)ст = 1,294 бар. [3, таблица 1].
; (бар)
По давлению 0,240 бар ищем температуру кипения раствора во втором корпусе: tкип = 64,08 ?C. Определяем ??при давлении 0,188 бар: ??? 58,7 ?C [3, таблица 2].
Поправка Стабникова не вводится, т.к. растворение соли KNO3 является эндотермическим [4, таблица XXXVII].
?II = t кип - ?II = 64,0 - 58,7 = 5,3 ?C.
Суммарная полезная разность температур
По Pгр = 4,5 ата ? 4,4 бар находим по таблице насыщенных паров [3, таблица 2] находим T1 = 147,1 ?C.
?Г(1-2) примерно от 1 до 3 ?C. Принимаем ?Г(1-2) = 1,7 ?C.
(?С)
Распределяем произвольно по корпусам:
?1 = 40 ?C;
?2 = 40 ?C.
Таблица первого приближения
Символ |
I приближение |
||||
Предварительный вариант |
Окончательный вариант |
||||
I корпус |
II корпус |
I корпус |
II корпус |
||
T |
147,1 |
104 |
143,9 |
||
? |
40 |
40 |
|||
t |
107,1 |
64 |
64 |
||
? |
1,4 |
5,3 |
5,3 |
||
? |
101,7 |
58,7 |
58,7 |
||
?Г |
1,7 |
1,7 |
|||
a% |
17,3 |
55 |
17,3 |
55 |
|
Pгр |
4,4 |
0,239 |
4,5 |
||
P |
1,29 |
0,188 |
0,188 |
||
h |
2742 |
2616 |
2742 |
||
i |
2713 |
2607 |
2607 |
t - температура кипения раствора. t = T - ?
? - температура вторичного пара ? = t - ?
P - давление внутри корпуса (по таблице свойств воды и пара на линии насыщения при t)
по таблице сухого насыщенного пара ;-
Уточнение значений Wi (W1, W2)
Составим тепловой баланс по второму корпусу:
Теплоемкость исходного раствора Co = 3,94 кДж/кгград [1]
Теплоемкость конденсата Cк = 4,23 кДж/кгград [5]
Теплоемкость растворителя Cр = 4,20 кДж/кгград [5]
= 1,384 [кг/с]
Подготовка к расчету поверхности теплообмена
А - множитель в выражени для коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к поверхности нагрева;
B - множитель в выражении для коэффициента теплоотдачи от поверхности нагрева к кипящему раствору.
С = 0,943 [5, стр. 149]
A0I = 13,0103, A0II = 12,2103 [5, стр 138]
По справочнику находим для F = 82 м2 высоту выпарного аппарата H = 3,5 м. [6, стр. 416].
(бар) |
||
(бар) |
Для выпарного аппарата выбираем материал Х-28 хлористая сталь,
??? 4,25 ккал/(м·град·ч) ? 4,94 Вт/мК. ? = 2 мм = 0,002 м
Расчет комплексов для расчетного уравнения
Корпус |
|||||||
I |
386,3 |
2813 |
1402 |
51562 |
37,22 |
43,54 |
|
II |
336,6 |
2341 |
1146 |
153146 |
53,50 |
81,78 |
|
? |
-- |
5154 |
2548 |
-- |
90,72 |
123,61 |
?ст1 = ?ст2, ?ст1 = ?ст2.
Определение поверхности теплообмена F
Используя в программе Microsoft ® Excel 97 функцию поиска определенного результата для ячейки с помощью подбора значения другой ячейки, находим F для = 80 ?С.
F, м2 |
F4/3 |
|
F1/3 |
|
|||
66,348 |
268,598 |
19,190 |
38,401 |
4,048 |
22,410 |
80,000 |
Уточнение ?1 и ?2
Fрасч = 48,74 м2;
?1 = 54,747 ?C
?2 = 25,254 ?C
?1+?2 = 54,747 + 25,254 = 80,000 ?C
невязка отсутсвует.
Уточненный конечный вариант таблицы
Символ |
II приближение |
||||
Предварительный вариант |
Окончательный вариант |
||||
I корпус |
II корпус |
I корпус |
II корпус |
||
T |
147,1 |
104 |
147,1 |
103,2 |
|
? |
40 |
40 |
40,8 |
39,2 |
|
t |
107,1 |
64 |
106,3 |
64 |
|
? |
1,4 |
5,3 |
1,4 |
5,3 |
|
? |
101,7 |
58,7 |
104,9 |
58,7 |
|
?Г |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
|
a% |
17,3 |
55 |
17,3 |
55 |
|
Pгр |
4,4 |
0,24 |
4,5 |
1,13 |
|
P |
1,29 |
0,188 |
1,2 |
0,188 |
|
h |
2742 |
2616 |
2742 |
2659 |
|
i |
2713 |
2607 |
2684 |
2607 |
P1 - по ? (по таблице насыщенных паров)
P11 гр - по T из таблицы
t - температура кипения раствора. t = T - ?????????????
? - температура вторичного пара ? = t - ?
P - давление внутри корпуса (по таблице свойств воды и пара на линии насыщения при t)
по таблице сухого насыщенного пара ;-1,1,1267 1,1668
Новая проверка Wi и Qi
а)
= 1,376 [кг/с]
б)
Сопоставление значений QI и QII и QI и QII
Расхождение менше 5% ? найденные значения тепловых нагрузок Q1 = 3462 кВт, Q2 = 1260 кВт, потоков W1 = 1,384 кг/с, W2 = 1,346 кг/с, Q1 = 3462 кВт, Q2 = 1260 кВт., поверхности F = 50 м2 и параметров процесса (см. табл.) принимаем как окончательные.
Расход греющего пара в первом корпусе
В курсовой работе - по каталогу далее выбираем аппарат с F > такого-то и H < такого-то
Температура конденсации ?конд = ?II - ?Г = 58,7 - 1,7 = 57,0 (?C).
По ?конд определяем давление в конденсаторе Pконд = 0,173 бар. [3, табл. 1].
Расход воды на конденсацию
Расчет потока газа, который образуется в конденсаторе
GГ = [0,025·(Gв + W2) + 10·W2]10-3 = [0,025(22,51 + 1,346) + 101,346]10-3 = 14,0610-3 кг/с
Pп = 0,0367 бар. [3, табл. 1].
PГ = Pконд - Pп = 0,173 - 0,0367 = 0,136 бар.
Расчет барометрической трубки
Примем скорость движения жидкости по трубе: W`б.т = 0,6 м/с.
?в из таблицы при t.
Смотрим по сортаменту труб dб.тр. = 240 мм.
(l = 10 м по ГОСТу)
Бурович Б.М., Горелов А.Я., Межерецкий С.М. Справочник теплофизических свойств растворов. Ташкент, 1987.
Гельперин И.И, Солопенков К.Н. Прямоточная многокорпусная выпарная установка с равными поверхностями нагрева. Москва, 1975.
Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. Москва, «Энергия», 1980.
Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия», 1981.
Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Москва, «Энергия», 1973.
Лащинский А.А, Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Москва, 1980.
Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии (книга 1). Издательство «Химия», 1999.
Содержание
! | Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ. |
! | Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу. |
! | Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться. |
! | План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы. |
! | Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части? |
! | Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать. |
! | Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа. |
! | Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема. |
! | Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом. |
! | Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ. |
→ | Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия. |
→ | Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта. |
→ | Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты. |
→ | Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести. |
→ | Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя. |
→ | Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика. |
Курсовая работа | Деятельность Движения Харе Кришна в свете трансформационных процессов современности |
Курсовая работа | Маркетинговая деятельность предприятия (на примере ООО СФ "Контакт Плюс") |
Курсовая работа | Политический маркетинг |
Курсовая работа | Создание и внедрение мембранного аппарата |
Курсовая работа | Социальные услуги |
Курсовая работа | Педагогические условия нравственного воспитания младших школьников |
Курсовая работа | Деятельность социального педагога по решению проблемы злоупотребления алкоголем среди школьников |
Курсовая работа | Карибский кризис |
Курсовая работа | Сахарный диабет |
Курсовая работа | Разработка оптимизированных систем аспирации процессов переработки и дробления руд в цехе среднего и мелкого дробления Стойленского ГОКа |
Курсовая работа | Особенности развития эмоционально-волевой сферы подростка |
Курсовая работа | Правонарушение и юридическая ответственность |
Курсовая работа | Франчайзинг |
Курсовая работа | Социально-педагогическая поддержка детей группы риска |
Курсовая работа | Анализ трудовых ресурсов предприятия |
Курсовая работа | Профессиональная деформация сотрудников органов внутренних дел и пути её преодоления |
Курсовая работа | Разработка маркетингового комплекса строительного предприятия |
Курсовая работа | Влияние подвижных игр для развития физических качеств у детей младшего школьного возраста |
Курсовая работа | Организация деятельности торгового предприятия на примере магазина "DENIM" |
Курсовая работа | Анализ бухгалтерского баланса |
Курсовая работа | Методика патриотического воспитания в начальной школе |
Курсовая работа | Романский и готический стили западноевропейского средневековья |
Курсовая работа | Управление затратами |
Курсовая работа | Формы обеспечения возвратности банковского кредита 2 |
Курсовая работа | Право собственности |