Понятие и сущность выпаривания (стр. 3 из 5)
2.2.Материальный расчёт установки.
X нач =19% - концентрация сухих веществ в крови до упаривания;
X кон =47% - концентрация сухих веществ в крови после упаривания;
Pкк = 0.012 МПа – остаточное давление в кожухотрубном конденсаторе.
Pгп = 0.049 – давление греющего пара.
Выпаривание ведут при температуре t = 40- 500С
 |
Материальный баланс:
 |
2.3.Тепловой расчёт аппарата.
Определение температуры кипения растворов:
DРобщ=Ргп-Ркк=0.049-0.012=0.028 Мпа,
где Ргп – давление греющего пара, Мпа;
Ркк – давление в конденсаторе, Мпа.
По давлениям паров находим их температуры и энтальпии(табл.1 {2}):
Принимаем величину гидродинамической депрессии равной:
Тогда температура вторичного пара:
По температуре вторичного пара определим его давление:
Так как рассматриваемый теплообменник выпарной аппарат плёночного типа с восходящей плёнкой, то величину гидростатической депрессии не учитывают:
 |
Определяем температурную депрессию для конечной и начальной концентраций продукта, согласно следующим формулам:
 |
где В – концентрация продукта в пределах 5-37%;
где В – концентрация продукта в пределах 37-77%;
 |
 |
Определим температуры кипения растворов с начальной и конечной концентрациями:
 |
Тогда температура кипения крови в корпусе будет определена как среднее арифметическое температур кипения с начальной и конечной концентрациями:
 |
Расчёт полезной разности температур:
Определение тепловых нагрузок:
где:
1.06 – коэффициент, учитывающий потери в окружающую среду;
Ссух – теплоёмкость абсолютно сухого вещества крови (табл.16{5})
(
-температурная депрессия для исходного раствора 
)Тогда:
Определение расхода греющего пара:
 |
Расчёт термокомпрессора:
Примем давление рабочего пара 0.9МПа
По i-s –диаграмме определяем тепловые перепады
.Коэффициент инжекции рассчитаем по уравнению:
,где
А – величина, характеризующая работу инжектора. Для установок новых конструкций А=0,81
.Расход рабочего пара:
Уточнённый расчёт коэфф.теплопередачи:
Согласно табл. 11.1(1) принимаем коэффициент теплопередачи от конденсирующейся водяного пара к органической жидкости равным:
 |
Тогда ориентировачная поверхность нагрева выпарного аппарата будет равна:
Оринтировочно принимаем выпарной аппарат с длиной трубы Н=5000 мм, диаметром трубы 38х2 мм и площадью теплопередающей поверхности 63 м^2(приложение1{1}).
38C2 мм и площадью теплопередающей поверхности 63 м^2.
Уточнённый расчёт коэффициентов теплопередачи:
 |
Примем, что суммарное сопротивление равно термическому сопротивлению стенки (d/l) и накипи (dн/lн). Получим:
Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к стенке a, равен:
В первом приближении примем Dt1=2.0 град. Тогда средняя температура плёнки:
 |
(табл.5{1}и табл.{}).
 |
 |
Для установившегося процесса теплопередачи справедливо уравнение:
Тогда:
 |
 |
При кипении растворов в плёночных выпарных аппаратах коэффициент теплоотдачи от кипящей жидкости к стенке определяется во уравнению 5.16(1):
 |
где:
 |
s - толщина плёнки (м);
 |
 |
где Г – линейная массовая плотность орошения, равная:
Тогда:
 |
 |
 |  |
Во втором приближении примем:
Тогда:
 |
Рассчитаем действительный коэффициент теплопередачи:
 |
Уточнённое значение площади теплопередачи выпарного аппарата:
 |
Согласно (приложение 2 (1)) принимаем к установке выпарной аппарат с восходящей плёнкой (тип 3, исполнение 1) с номинальной поверхностью теплообмена 16 м^2, при диаметре трубы 38х2 мм и длине 5000 мм.
2.4.Тепловые расчёты комплектующего оборудования.