Методическое пособие по расчету трехкорпусной выпарной установки по курсу "Процессы и аппараты пищевых производств", "Процессы и аппараты химических технологий". Хантургаев А.Г - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

9 4.25 NaOH 4.12 17.51 5 0.9 3
10 4.50 NaCl 6.19 14.67 3 0.8 4
11 4.75 KCl 8.42 18.96 4 0.85 1
12 5.00 Na
2
CO
3
9.42 17.22 5 0.9 2
13 3.00 K
2
CO
3
5.00 18.37 3 0.8 3
14 3.25 NH
4
Cl 8.50 19.80 4 0.85 4
15 3.50 NaCl 6.19 17.69 5 0.9 1
Типы аппаратов.
1. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией и вынесен-
ной греющей камерой .
2. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией, вынесен-
ной греющей камерой и зоной кипения.
3. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, соос-
ной греющей камерой и вынесенной зоной кипения.
4. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией и соосной
греющей камерой.
ПРИМЕР РАСЧЁТА ТРЁХКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ
УСТАНОВКИ
1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
Спроектировать трёхкорпусную выпарную установку для кон-
центрирования G
Н
= 40 т/ч, (11,12 кг/с) водного раствора KOH от
начальной концентрации X
Н
= 5% до конечной концентрации X
К
=
40%.
1. Обогрев производится водяном паром давлением
P
r1
= 11 кгс/см
2
. (107,9
.
10
4
Па).
2. Давление в барометрическом конденсаторе
P
БК
= 0,15 кгс/см
2
. (1,47
.
10
4
Па).
3. Тип выпарного аппарата: с естественной циркуляцией, со-
осной греющей камерой и кипением раствора в трубках.
4. Взаимное направление пара и раствора: прямоток.
5. Отбор экстра-пара не производится.
6. Раствор поступает в первый корпус подогретым до темпе-
ратуры кипения.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ВЫ-
ПАРНЫХ АППАРАТОВ.
Расчёт многокорпусных выпарных установок проводят ме-
тодом последовательных приближений.
2.1. Первое приближение.
2.1.1. Производительность установки по выпариваемой во-
де определяют из уравнений материального баланса:
W = Q* (1-X
Н
/Х
К
) = 11,12*(1-5/40) = 9,72 кг/с.
2.1.2. Расчёт концентраций упариваемого раствора.
Принимают, что производительность каждого корпуса по
выпариваемой воде определяется соотношением W
1
:W
2
:W
3
= 1,0 :
1,1 : 1,2 (такое распределение на основании практических дан-
ных). Тогда
Рассчитывают концентрации раствора по корпусам:
X
3
соответствует заданной концентрации упаренного раствора X
К
.
.
/53,3
3,3
2,1
;/24,3
3,3
1,1
;
/ 95,20,1
3,32,11,10,1
0,1
3
2
1
cкг
W
W
cкг
W
W
c кг
W
W
W
=
⋅
=
=
⋅
=
=⋅=
++
⋅
=
%).
40 ( 4, 0
53, 324,395,212,11
05,012,11
%);
3 , 11 ( 113,0
24,395,212,11
05,012,11
%);
8,6(068,0
95,212,11
05,012,11
321
3
21
2
1
1
=
−−−
⋅
=
−−−
⋅
=
=
−−
⋅
=
−−
⋅
=
=
−
⋅
=
−
⋅
=
W
W
W
G
X
G
X
W
W
G
X
G
X
W
G
X
G
X
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
  9      4.25   NaOH       4.12     17.51     5      0.9    3         6. Раствор поступает в первый корпус подогретым до темпе-
 10      4.50    NaCl      6.19     14.67     3      0.8    4            ратуры кипения.
 11      4.75    KCl       8.42     18.96     4     0.85    1
 12      5.00   Na2CO3     9.42     17.22     5     0.9     2
 13      3.00   K2CO3      5.00     18.37     3     0.8     3
 14      3.25   NH4Cl      8.50     19.80     4     0.85    4      2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ВЫ-
 15      3.50    NaCl      6.19     17.69     5      0.9    1      ПАРНЫХ АППАРАТОВ.

                                                                          Расчёт многокорпусных выпарных установок проводят ме-
                     Типы аппаратов.                               тодом последовательных приближений.
   1. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией и вынесен-       2.1. Первое приближение.
      ной греющей камерой .                                               2.1.1. Производительность установки по выпариваемой во-
   2. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией, вынесен-        де определяют из уравнений материального баланса:
      ной греющей камерой и зоной кипения.                            W = Q* (1-XН/ХК) = 11,12*(1-5/40) = 9,72 кг/с.
   3. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, соос-                2.1.2. Расчёт концентраций упариваемого раствора.
      ной греющей камерой и вынесенной зоной кипения.                     Принимают, что производительность каждого корпуса по
   4. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией и соосной        выпариваемой воде определяется соотношением W1:W2:W3 = 1,0 :
      греющей камерой.                                             1,1 : 1,2 (такое распределение на основании практических дан-
                                                                   ных). Тогда
                                                                                                     W ⋅ 1,0      W
                                                                                             W1 =               =       ⋅ 1,0 = 2,95кг / c;
      ПРИМЕР РАСЧЁТА ТРЁХКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ                                                          +     +
                                                                                                  1,0 1,1 1,2 3,3
                    УСТАНОВКИ                                                                     W ⋅ 1,1
                                                                                             W2 =         = 3,24кг / c;
                                                                                                    3,3
1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.                                                                     W ⋅ 1,2
   Спроектировать трёхкорпусную выпарную установку для кон-                                  W3 =         = 3,53кг / c.
                                                                                                    3,3
центрирования GН = 40 т/ч, (11,12 кг/с) водного раствора KOH от
начальной концентрации XН = 5% до конечной концентрации XК =             Рассчитывают концентрации раствора по корпусам:
40%.
    1. Обогрев производится водяном паром давлением                                     GН ⋅ X Н   11,12 ⋅ 0,05
       Pr1 = 11 кгс/см2. (107,9.104Па).                                            X 1=          =               = 0,068 (6,8%);
                                                                                        GН − W1 11,12 − 2,95
    2. Давление         в       барометрическом     конденсаторе                          GН ⋅ X Н           11,12 ⋅ 0,05
       PБК = 0,15 кгс/см2. (1,47.104 Па).                                          X 2=               =                        = 0,113 (11,3%);
                                                                                        GН − W1 − W2 11,12 − 2,95 − 3,24
    3. Тип выпарного аппарата: с естественной циркуляцией, со-
       осной греющей камерой и кипением раствора в трубках.                                  GН ⋅ X Н                  11,12 ⋅ 0,05
                                                                                   X 3=                      =                           = 0,4 (40%).
    4. Взаимное направление пара и раствора: прямоток.                                  GН − W1 − W2 − W3 11,12 − 2,95 − 3,24 − 3,53
    5. Отбор экстра-пара не производится.                          X3 соответствует заданной концентрации упаренного раствора XК.

Страницы