примусової циркуляції. В апаратах з природною циркуляцією розчину гідродинаміка і теплообмін цілком визначаються величиною корисної різниці температур, а зі збільшенням числа ступенів МВУ ця величина на кожну ступінь зменшується.
При випарювання розчинів з в'язкістю до 0,002 Па? с в апаратах з природною циркуляцією на щабель повинен становити 10-15 ° С, при збільшенні в'язкості до 0,005 Па? з збільшується на 7-9 ° С. В апаратах з примусовою циркуляцією мінімальна може бути рівною 6-8 ° С на щабель.
=4 шт;
2. Тепловий розрахунок МВУ
.1 Розподіл випарює води по щаблях МВУ
Кількість води, яка необхідно видалити з розчину на МВУ - продуктивність МВУ по вторинним парам - визначається зі співвідношення:
(6)
W=14 · (1 -)=9,739, кг/с;
Згідно [5] попередній розподіл кількості випарює води по щаблях здійснюється за допомогою коефіцієнтів за допомогою коефіцієнтів випаровування і самоіспаренія, що визначаються за даними, завжди наявним на початку розрахунку.
Для будь-який щаблі МВУ:
, (7)
де - теплота пароутворення гріє пара, кДж/кг, обумовлена ??по тиску з [3]:
=2086, кДж/кг;
- теплота пароутворення вторинної пари останнього ступеня, кДж/кг; визначається по тиску з [3]:
=2 318, кДж/кг;
n - число ступенів у МВУ;
n=4 шт;
=0,974;
Коефіцієнт самоіспаренія для будь-який щаблі МВУ:
(8)
де;
тут - температура вторинної пари в останньому щаблі установки, ° С.
Визначається по тиску з [3]:
=62,183, ° С;
- середня теплоємність розчину в установці;
тут і - початкова та кінцева теплоємності випарює розчину, що визначаються за його концентрації і температурі на вході і виході з МВУ:
6,594, кДж/(кг? К);
- середня теплота пароутворення в установці:
2 202, кДж/кг.
Обчисливши коефіцієнти і, необхідно скласти систему рівнянь матеріального балансу МВУ, в якій шуканої величиною є кількість води, кг/год, випарюють в 1 ступені:
, (9)
де - кількість вторинної пари, що відбирається з МВУ на виробничі потреби, кг/ч. Якщо в якійсь -й ступені пароотбора немає, то відповідно .В результаті рішення рівняння (13), одержуємо колличество випарованої води в щаблях:
Всі рівняння системи (13) в правій частині перетвориться в функції кількості води, тобто і т.д. Потім по рівнянню
, (10)
отримують кількість води, випарювали у 1 ступені, і далі по рівняннях (13) - кількість води, випарювали у всіх інших щаблях:
, 991 + 2,109 + 3,012 + 3,627=9,739.
При розрахунку МВУ під тиском розподіл кількості випарює води потрібно виробляти так, щоб.
2.2 Концентрація розчину і тиск пара по щаблях МВУ
Кількість розчину, що переходить з однієї ступені МВУ в іншу, можна визначити за співвідношенням:
, (11)
Концентрація випарює розчину на виході з щаблі, b,% мас., визначається по рівняннях:
;;
,
і для будь-ступені формула приймає наступний вигляд:
; (12)
Загальний перепад тиску в МВУ визначається як:
(13)
, бар.
При попередньому розрахунку передбачається, що перепади тиску пари по ступені будуть однаковими, т.е.
(14)
бар.
Тоді тиск вторинної пари в паровому просторі апаратів складе:
I-й ступінь:;
II-й ступінь:;
III-й ступінь:; і так далі.
.3 Визначення корисного перепаду температур на МВУ
а) Фізико-хімічна температурна депресія для кожного ступеня випарювання визначається з рівняння:
(15)
де - значення температурної депресії при атмосферному тиску, ° С. Табличні значення залежно від концентрації заданого розчину можна отримати з довідників [I, 4,6,7, II, I3, I4,27,30]. При визначенні у випарних апаратах приймають концентрацію розчину на виході з апарату. Тільки для прямоточних апаратів розрахунок ведуть по середньої концентрації розчину в апараті:
;
- поправка на тиск. На промпідприємствах випарювання часто ведуть під різним тиском, відмінним від атмосферного як у більшу, так і в меншу сторони. У таких випадках поправку на тиск обчислюють за формулою І.А. Тищенко
(16)
- температура кипіння чистого розчинника (води), К, при тиску вторинн...
