Розрахунок багатокорпусної випарної установки (стр. 3 из 5)

Питома витрата гріючої пари визначається за формулою:

де

– питома кількість води, що належить випарити у -му корпусі (віднесена до 1 розчину), розчину.

Питома кількість випареного розчинника (води):

де

– кількість води, що випаровується у -му корпусі, ;

– початкова витрата розчину для -го корпусу, ;

– теплоємність розчину при початковій концентрації у -му корпусі, ;

– коефіцієнт самовипарення у -му корпусі (кількість розчинника, що був випарений завдяки різниці температур розчину перед апаратом та температурі розчину в апараті), розчину,

– коефіцієнт випаровування (кількість розчинника, що був випарений завдяки теплоті, яка була підведена гріючою парою), розчину,

– температура розчину перед випарним апаратом, ;

– ентальпія вторинної пари (визначається за тиском в апараті), ;

– теплоємність води при температурі , .

Теплоємність розчину при початковій концентрації визначається за формулою:

2.7 Визначення корисної різниці температур по корпусах БВУза варіантом однакової між корпусами БВУ поверхні теплообміну

Температурний напір для кожного корпусу БВУ можна визначити за формулою:

де

– загальний (повний) температурний напір БВУ, , визначається за формулою:

,

де

– загальна різниця температур по БВУ, , визначається за формулою:

,

де

– температура гріючої пари у 1-му корпусі БВУ, ;

– температура вторинної пари у барометричному конденсаторі, ;

– сумарна температурна депресія по корпусах БВУ, , визначається за формулою:

2.8 Визначення поверхні нагріву корпусів БВУ

Поверхня випарного апарата визначається із рівняння теплопередачі:

3. Конструктивний розрахунок корпусу БВУ

Конструктивний розрахунок виконується з метою визначення основних розмірів апарату і вибору загальної компоновки.

У якості випарного апарату обрана випарна установка з примусовою циркуляцією розчину (вид випарного апарату з основними розмірами наведений у додатку 1). Основними вузлами апарату є: 1 – трубчастий теплообмінний апарат; 2 – випарна камера (паровий простір); 3 – сепаратор; 4 – циркуляційна труба; 5 – циркуляційний насос. Розчин у циркуляційний контур забирається з нижньої частини випарної камери, де його температура найменша. Розділу температурних шарів розчину сприяє розвинута зливна труба, з якої нагрітаутеплообмінникурідина надходитьуверхнійшар розчину. Паранавиходіізвипарного апарату відокремлюється від крапель у сепараторі.

Нагрів розчину здійснюється насиченою парою – при її конденсації у між трубному просторі теплообмінника.

Для урахування запасу продуктивності випарного апарату конструктивну величину його поверхні теплообміну приймають більше розрахункової на 20 %.

Кількість трубок у корпусі гріючої камери випарного апарату:

де

– розрахунковий діаметр трубок, визначається в залежності від співвідношення коефіцієнтів тепловіддачі та :

,

де

– внутрішній діаметр трубки (із завдання), .

Площа прохідного перерізу для середовища, що рухається в середині трубок:

.

Витрата розчину у трубках:

Діаметр корпуса гріючої камери випарного апарату визначають за формулою:

де

– відносний шаг розміщення трубок, ;

– зовнішній діаметр трубки гріючої камери випарного апарату, ;

– коефіцієнт заповнення трубної дошки трубками, ;

– кут, який залежить від розташування трубок, при розташуванні трубок по вершинам правильного шестикутника (найбільш раціональна розмітка) .