2 + Qконц2]
Q3=w2? i Г1=1,015? [(GH-w1-w2)? c2? (tK3-tK2) + w3? rВП2 + Qконц3]
W=w1 + w2 + w3 (22)
де 1,035; 1,025; 1,015 - коефіцієнти, враховують втрати тепла в навколишнє середовище;
сН, с1, с2 - теплоємності розчинів відповідно вихідного, в першому і в другому корпусах, кДж/(кг? К) [4]; конц, Qконц2, Qконц3 - теплоти концентрування по корпусах, кВт; tн - температура кипіння вихідного розчину при тиску в 1-му корпусі; tн=tвп1 +? 'н=150,2 + 1,8=153 (де? н - температурна депресія для вихідного розчину); можна прийняти:
Аналіз залежності теплоти концентрування від концентрації і температури показав, що вона найбільша для третього корпусу. Тому розрахуємо теплоту концентрування для 3-го корпусу:
конц3=G сухий? q=G н x н? q
де G сухий - продуктивність по сухому СаСl2, кг/с;
? q - різниця інтегральних теплот розчинення при концентраціях х2 і х3, кДж/кг.конц3=0,66 · 0,14=0,09.
Порівняємо Q?? онц3 з орієнтовною тепловим навантаженням для третього корпусу Q3ор
ор=(GH-w1-w2)? c2? (tK3-tK2) + w3? (IВП3-Cв? tK3)
ор=(2,06-0,444-0,467)? 3,64? (68,2-126,1) +0,489? (2706-4,19? 68,2)=941, 5 кВт
Оскільки Qконц3 становить значно менше 3% від Q3ор, в рівняннях теплових балансів нехтуємо цією величиною.
Отримаємо систему рівнянь:
1=D? 632,7=1,035? [2,06? 3,85? (141,95-22) + w1? 2163]
Q2=w1? 569,9=1,025? [(2,06-w1)? 3,78? (126,1-141,95) + w2? 2221]
Q3=w2? 480,3=1,015? [(2,06-w1-w2)? 3,65? (68,2-126,1) + w3? +2395]
w1 + w2 + w3=3,49
Рішення цієї системи рівнянь дає наступні результати:
D=3,15 кг/с; w1=1,11 кг/с; w2=1,16 кг/с; w3=1,22 кг/с
Q1=1998,5 кВт; Q2=1464,2 кВт; Q3=1069,5 кВт;
Найбільше відхилення вичесленной навантажень по испаряемой воді в кожному корпусі від попередньо прийнятих (w1=0,444 кг/с, w2=0,467 кг/с, w3=0,389 кг/с) не перевищує 3%, тому не будемо перераховувати концентрації і температури кипіння.
Таблиця 3.4 - Параметри розчинів і парів по корпусах
ПараметрКорпус123Проізводітельность по испаряемой воді, w, кг/с1,111,161,22Концентрація розчинів x,% 10,214,325Давленіе гріючих парів Pг, МПа0,490,330,17Температура гріючих парів tг, ° C150,2135,9114,5Температурние втрати , град6,0511,6320,9Температура кипіння розчину tk, ° C141,95126,168,2Полезная різниця температур, град8,259,846,3
3.1.6 Вибір конструкції випарного апарату.
Апарати з винесеною зоною кипіння. При швидкостях 0,25-1,5 м/сек з якими рухається розчин в апаратах з природною циркуляцією, не вдається запобігти відкладення твердих опадів на поверхні теплообміну. Тому потрібно періодична зупинка апаратів для очищення, що пов'язано зі зниженням їх продуктивності і збільшенням вартості експлуатації.
Забруднення поверхні теплообміну при випаровуванні кристалізується розчинів можна значно зменшити шляхом збільшення швидкості циркуляції розчину і винесенням зони його кипіння за межі нагрівальної камери.
В апараті з винесеною зоною кипіння (рис. 1) випарює розчин надходить знизу в нагрівальну камеру 1 і, піднімаючись по трубах (довжиною 4-7 м) вгору, внаслідок гідростатичного тиску не закипає в них. При виході з кіпятільних труб розчин надходить в розширюється догори трубу скипання 2, встановлену над нагрівальної камерою в нижній частині сепаратора 3. Внаслідок зниження тиску в цій трубі розчин скипає і таким чином, пароутворення відбувається за межами поверхні нагрівання.
циркулює розчин опускається по зовнішній що не обігрівається трубі 4. Упаренний розчин відводиться з кишені в нижній частині сепаратора 3. Вторинний пар, пройшовши відбійник 5 і бризгоуловітель 6, віддаляється зверху апарату. Вихідний розчин надходить або в нижню частину апарата (підтрубну грати нагрівальної камери), або зверху в циркуляційному трубу 4.
Внаслідок великої поверхні випаровування, яка створюється в обсязі киплячого розчину, і часткового самоіспаренія крапель, яких віднесло вторинним, що значно знижується бризгоунос. Киплячий розчин не стикається з поверхнею теплообміну, що зменшує відкладення накипу.
У увазі значного перепаду температур (до ~ 30 ° С) між гріючою парою і розчином і малої втрати напору в зоні кипіння швидкість циркуляції в цих апаратах досягає 1,8-2 м/сек.
Збільшення швидкості призводить до збільшення продуктивності та інте...
