Температурный режим работы выпарного аппарата

Для проведения последующих расчётов необходимо определить температуру греющего пара, вторичного пара и температуру кипения раствора.

Температуру греющего пара t_sнаходят по его давлению P_н /1/.

бар =>

Соответственно температуру вторичного пара  определяю по

бар =>

Температуру кипения раствора в среднем слое определяю с учётом температурных депрессий

,

Где -физико-химическая температурная депрессия, .

-гидростатическая температурная депрессия, .

Физико-химическая депрессия определяется по формуле Тищенко:

,

 – нормальная депресия, ; определяется при атмосферном давлени в зависимости от B_к = 20 % _./1/

 – поправочный коэффициент, зависящий от давления вторичного пара P₁ /1/.

,

=>

=0,4*0,89=0,356

Гидростатическая температурная депрессия определяется как разность температур кипения раствора в среднем слое и на поверхности

,

- температура кипения, соответствующая давлению , бар, в среднем слое жидкости, которое складывается из давления вторичного пара P₁ на середине высоты трубы:

=P₁+  бар

где p- плотность раствора, кг/м³; определяют по концентрации B_к /1/.

    Высоту кипятильных труб H принимают для выпарных аппаратов с ВЦТ в пределах от 3 до 5 метров.

B_к = 22 => p =1083 кг/м³.

Высоту принимаем  H= 2 м.

Зная  , найдем  ,

=90

Найдем гидростатическую температурную депрессию

Рассчитаем температуру кипения раствора в среднем слое:

t₁ = 81,35 + 0,36 + 10 = 91,71

Определение расхода греющего пара   

Для определения расхода греющего пара D,кг/с, составляют тепловой баланс выпарного аппарата

+

Учитывая, что =G_н+W, легко определить расход греющего пара

В этом уравнении в числителе первое слагаемое представляет собой теплоту, которую необходимо затратить, чтобы нагреть исходный раствор от температуры t_н до температуры кипения t₁; второе слагаемое –теплота, затрачиваемая непосредственно на процесс выпаривания и, наконец, третье – тепловые потери в окружающую среду, величину которых принимают равной 5% от теплоты, затрачиваемой на выпаривание.

    Учитывая так же, что по заданию исходный раствор поступает в аппарат предварительно нагретым до температуры кипения, т.е. t₁ = t_н, уравнение приводиться к виду 

где значения энтальпий i’’ , i’ и  i’’_w, определяют соответственно по значениям P_н  иP₁ /1/;

с_в – теплоемкость воды , Дж/(кг*К), определяют по температуре кипения t₁ /1/.

Удельный расход греющего пара  d, кг/кг, для данного корпуса выпарной установки определяется как отношение

d= = .