Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Определение температурных потерь





Температурные потери в выпарном аппарате обусловлены температурной , гидростатической  и гидродинамической  депрессиями.

а) Гидродинамическая депрессия вызвана потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трения и местных сопротивлений паропроводов при переходе из корпуса в корпус. Обычно в расчётах принимают = 1,0 – 1,5 ºС на корпус. Примем = 1 ºС, тогда температуры вторичных паров в корпусах равны:

tвп1 = tГ2 + = 129,78+1=130,78 ºС

tвп2 = tГ3 + = 110,4+1=111,4С

tвп3 = tбк + =53,71+1=54,71 ºС

 

Сумма гидродинамических депрессий:

 

 ºС


По температурам вторичных паров определим их давления и теплоты парообразования (табл. 2.2).

 

Таблица 1.2 – Давления и теплоты парообразования

Температура,ºС Давление, МПа Теплота парообразования, кДж/кг
tвп1=130,78 Pвп1=0,2787 rвп1=2177
tвп2=111,4 Pвп2=0,1504 rвп2=2230
tвп3=54,71 Pвп3=0,0155 rвп3=2367

 

б) Гидростатическая депрессия  обусловливается наличием гидростатического эффекта, заключающегося в том, что вследствие гидростатического давления столба жидкости в трубах выпарного аппарата температура кипения раствора по высоте труб неодинакова. Величина  не может быть точно рассчитана ввиду того, что раствор в трубах находится в движении, причем величина  зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности парожидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. Приблизительно расчет  возможен на основе определения температуры кипения в среднем поперечном сечении кипятильных труб. Величина  определяется как разность температуры кипения в среднем слое труб  и температуры вторичного пара ( ):

 

         (1.5)

 

Для того, чтобы определить  нужно найти давление в среднем слое (Pср) и по этому давлению определить температуру в среднем слое (по таблице свойств насыщенного водяного пара). Плотность парожидкостной эмульсии в трубах при пузырьковом режиме кипения принимается равной половине плотности раствора. Плотность раствора (при 100 °С) определяется в зависимости от концентрации раствора в корпусе.



Давление в среднем сечении кипятильных труб (в МПа) равно сумме давлений вторичного пара в корпусе и гидростатического давления столба жидкости (∆Pср ) в этом сечении трубы длиной H:

Pср = Pвп + ∆ Pср = Pвп +

 

Для выбора значения H нужно ориентировочно определить поверхность теплопередачи выпарного аппарата. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией q = 10000 ÷ 30000 Вт/м2. Примем q = 10000 Вт/м2. Тогда поверхность теплопередачи первого корпуса ориентировочно будет равна:

 

 

По ГОСТ 11987—81 для выпарного аппарата с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой ближайшая будет поверхность – 63 м2 при диаметре труб 38x2 мми длине труб Н = 4000 мм.

Давления в среднем слое кипятильных труб корпусовравны:

P1ср = Pвп1 + МПа

P2ср = Pвп2 + МПа

P3ср = Pвп3 + МПа


Этим давлениям соответствуют следующие температуры кипения и теплоты парообразования (табл. 1.3):

 

Таблица1.3 – Температуры кипения и теплоты парообразования

Давление, МПа Температура,ºС Теплота парообразования, кДж/кг
P1ср = 0,2872 t1ср=131,9 r1ср=2173,5
P2ср = 0,1611 t2ср=113,4 r2ср=2225
P3ср = 0,0268 t3ср=62,3 r3ср=2374

 

Определяем гидростатическую депрессию по корпусам

 

 

Сумма гидростатических депрессий составляет:

 

 

в) Температурная депрессия определяется по уравнению:

, (1.6)

 

где Тср =(tср + 273), К;

– температурная депрессия при атмосферном давлении, ºС;

– теплота парообразования вторичного пара, кДж/кг.

Определяется величина  как разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя (воды) при атмосферном давлении. Температуры кипения раствора при атмосферном давлении в зависимости от концентрации даны в справочной литературе.

Находим значение  по корпусам:

 

 ºС

 ºС

 ºС

 

Сумма температурных депрессий равна:

 

 

Тогда температуры кипения растворов по корпусам равны:

 

 ºС

 ºС

 ºС

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.