? Дt п =4,74 + 5,17 + 37,63 =47,54 про З .
Перевіримо загальну корисну різницю температур:
? Дt п =t г1 - t бк - (? Д +? Д +? Д )=161,15 - 53,88 - (31 , 34 + 25,39 + 3)=47,54 про З .
.4 Визначення теплових навантажень
Витрата що гріє пара в 1-й корпус, продуктивність кожного корпусу по випарованої воді і теплові навантаження по корпусах визначаються шляхом спільного рішення рівнянь теплових балансів по корпусах та рівняння балансу по воді для всієї установки:
(5)
(6)
(7)
(8)
де 1,03 - коефіцієнт, що враховує 3% втрат тепла в навколишнє середовище; з 1, с 2 - теплоємності розчинів відповідно в першому і в другому корпусах, кДж/(кг · К) [4]; Q1конц, Q2конц, Q3конц, - теплоти концентрування по корпусах, кВт; tн - температура кипіння вихідного розчину при тиску в 1-му корпусі;
tн=tвп 1 + Д`н= 137,02 + 1,0=138,02 оС
де Д`н - температурна депресія для вихідного розчину;
приймаємо, що Iвп 1? Іг 2; Iвп 2? Іг 3; Iвп 3? IБК;
Аналіз залежностей теплоти концентрування від концентрації і температури показав, що вона найбільша для третього корпусу. Оскільки Q3конц становить менше 3% від Q3ор, в рівняннях теплових балансів по корпусах нехтуємо величиною Qконц.
Отримаємо систему рівнянь:
Рішення цієї системи рівнянь дає наступні результати:
D=2,31 кг/с; w1=1,94 кг/с; w2=2,15 кг/с; w3=2,37 кг/с
Q1=4 797 кВт; Q2=4 119 кВт; Q3=4701 кВт
Таблиця 3 - Результати розрахунків
параметр1 корпус2 корпус3 корпусПроізводітельность по испаряемой воді, щ, кг/с1,962,152,35Концентрація розчинів, х,% 12,9419,1340Давленіе гріючих пар Р г, МПа0,650,440,227Температура гріючих парів t г, про С161,15136,02123,06Температура кипіння розчинів, про С156,26124,5366,56Полезная різниця температур, Д п, про С4,745,1737,63
Найбільше відхилення обчислених навантажень по испаряемой воді в кожному корпусі від попередньо прийнятих ( w 1 =1,96; w 2 =2,15; w 3 =2,35 ) не перевищує 3%, тому не будемо перераховувати концентрації і температури кипіння розчинів по корпусах.
.5 Вибір конструкційного матеріалу
Вибираємо конструкційний матеріал, стійкий в середовищі киплячого розчину KOH в інтервалі зміни концентрацій від 8 до 40%. У цих умовах хімічно стійкою є сталь марки Х17. Швидкість корозії її не менш 0,1 мм/рік, коефіцієнт теплопровідності л ст =25 , 1 Вт/(м? К) .
.6 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі
Коефіцієнт теплопередачі для I корпусу визначають по рівнянню аддитивности термічних опорів:
. (1.5)
Приймемо, що сумарне термічний опір одно термічному опору стінки ? д ст /л cт і накипу < i> д н /л н . термічний опір забруднень з боку пара не враховуємо. Отримаємо:
? д/л=0,002/25,1 + 0,0005/2=2,87? 10 - 4 м 2 ? К/Вт .
Коефіцієнт тепловіддачі від конденсується пара до стінки б 1 дорівнює [1]:
, (1.6)
де r 1 - теплота конденсації гріючої пари, Дж/кг;
з ж1 , л ж1 , м ж1 - соответсвенно щільність (кг/м3), теплопровідність (Вт/(м? К)), в'язкість (Па? с) конденсату при середній температурі плівки
t пл =t г1 - Дt 1 /2 ,
де Дt 1 - різниця температур конденсації пари і стінки.
Розрахунок б 1 ведуть методом послідовних наближень. Приймемо Дt 1 = 10 град. Тоді
Вт/(м 2 ? К) .
Для сталого процесу передачі тепла справедливе рівняння
q=б 1 ? Дt 1 =Дt ст /(? Д/...
