Трехкорпусный вакуум выпарной аппарат

  Ïîëåçíûå ðàçíîñòè òåìïåðàòóð ïî êîðïóñàì ðàâíû:

      Ätïîë_i = Ò_r.ï - t_êèï    (19) /8.161/

  Ätïîë₁ = 150 – 140,9 =9,15 ˚C;

  Ätïîë₂ = 136,9 – 125,724 = 13,82 ˚C; 

  Ätïîë₃ = 117,9 – 91,688 = 28,31 ˚C. 

2.3 Òåïëîâîé ðàñ÷åò

  Òàáëèöà 5. Îïðåäåëåíèå òåïëîâûõ íàãðóçîê ïî êîðïóñàì: 

 

  Ðåøàåì ñèñòåìó óðàâíåíèé ïî òèïó ñèñòåìû, íî ñ ïðèìåíåíèåì óðàâíåíèé, îïðåäåëÿåì ðàñõîä ãðåþùåãî ïàðà â ïåðâûé êîðïóñ, êîëè÷åñòâî âûïàðåííîé âîäû èç êàæäîãî êîðïóñà, òåïëîâûå íàãðóçêè ïî êîðïóñàì:

 

Q₁ = G_r.í. ·r_r.ï =

= [G_í(ñ_{ê1 ∙}t_ê1 – Ñ_í1 ·t_ê1) + W₁ ·(J₂ - ñ_ê1 ·t_ê1)] ·1,05

  (20) /8.162/ 

Q₂ = W₁ ·r₁ =

= [(G_í - W₁) (ñ_ê2 ·t_ê2 – ñ_ê1 ·t_ê1) + W₂ ·(J₂ - ñ_ê2 ·t_ê2)] ·1,03

  (21) /8.162/ 
 

Q₃ = W₂ · r₂ =

=[(G_í - W₁ – W₂)(ñ_ê3· t_ê3 – ñ_ê2 · t_ê2) + W₃ · (J₃ - ñ_ê3 ·t_ê3)]∙1,03

  (22) /8.162/

Q₁ = G_r.í. · 2159,4 · 10³ =[4,2 ·3843(140,9 – 130) + W₁(2735,6 · 10³ -4190 · 140,9)] · 1,05; 
 

Q₂ = W₁ · 2213 · 10³ = [4,095 · 3772,93(123057 – 140,9) + W₂(2707,99 · 10³- 4190 ·123,05,7)] · 1,03; 

Q₃ = W₂ · 2321,5 · 10³ = [2,935 · 3527(89,5 – 123,05) + W₃(2635,6 · 10³- 4190 ·89,5)] · 1,03;

  W = W₁ + W₂ + W₃.   (23) /8.162/ 

  3,536 = W₁ + W₂ + W₃. 

  Ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé äàåò ñëåäóþùèå ðåçóëüòàòû: 

  G_r.í. = 1,12 êã/ñ; W₁ = 1,06 êã/ñ; W₂ = 1,16 êã/ñ;

  W₃ = 1,30 êã/ñ.

  Òåïëîâûå íàãðóçêè ïî êîðïóñàì:

Q₁ = 2159,4 · 10³ · 1,12 = 2418,5 · 10³ Âò; 

Q₂ = 2213 · 10³ · 1,0631 = 2352,66 · 10³ Âò;

Q₃ = 2321,5 · 10³ · 1,1652 = 2705 · 10³ Âò. 

  2.3.1 Îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòîâ òåïëîîòäà÷è.

  Êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è ïî êîðïóñàì îïðåäåëÿþò ïî óðàâíåíèþ.

  Âûáèðàåì êîíñòðóêöèîííûé ìàòåðèàë, ñòîéêèé â ñðåäå ðàñòâîðà ÑàCl₂ â èíòåðâàëå èçìåíåíèé êîíöåíòðàöèé îò 8 äî 25 % è òåìïåðàòóð îò 140 äî 150 °C.  ýòèõ óñëîâèÿõ õèìè÷åñêè ñòîéêîé ÿâëÿåòñÿ ñòàëü ìàðêè ÂÑò3ñï; åå òåïëîïðîâîäíîñòü ë_ñò =46,5 Âò/(ì · Ê).

  Ïðèìåì, ÷òî ñóììàðíîå òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ðàâíî òåðìè÷åñêîìó ñîïðîòèâëåíèþ ñòåíêè ë_ñò / ä_ñò è íàêèïè ë_í / ä_í. Òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ñî ñòîðîíû ïàðà íå ó÷èòûâàåì.

  Ïðèíèìàÿ äëÿ âñåõ êîðïóñîâ òîëùèíó ñëîÿ íàêèïè ä_í = 0,5 ìì, ë_í = 3,05 Âò/(ì · Ê), ïîëó÷àåì:

∑ r = 0,002/46,5+ 0,0005/3,05 = 5,94· 10^-4 ì²· Ê/Âò. (24) /8.162/ 

  Ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè äëÿ ðàñ÷åòà ìîæíî ïðèíÿòü òåìïåðàòóðó ïëåíêè êîíäåíñàòà â ãðåþùèõ êàìåðàõ âûïàðíûõ àïïàðàòîâ ðàâíûìè òåìïåðàòóðàì êîíäåíñàöèè ãðåþùåãî ïàðà.

Òîãäà â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèëîæåíèåì À: 

À₁ = 305 · 10³ ïðè tê₁ = 150 °C;

À₂ = 295 · 10³ ïðè tê₂ = 136,9 °C;

À₃ = 285 · 10³ ïðè tê₃ = 117,9 °C.

  Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è á₁ îò êîíäåíñèðóþùåãî âîäÿíîãî ïàðà ê

ñòåíêàì âåðòèêàëüíûõ òðóá â ãðåþùèõ êàìåðàõ âûïàðíûõ àïïàðàòîâ îïðåäåëÿåòñÿ ïî óðàâíåíèþ, à êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è îò ñòåíîê òðóá ê êèïÿùåìó ðàñòâîðó á₂ – ïî óðàâíåíèþ. Íåîáõîäèìûå äëÿ îïðåäåëåíèÿ á₂ ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ðàñòâîðîâ ÑàCl₂ è âîäÿíîãî ïàðà ïðè òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ ïðèâåäåíû â òàáëèöå 6. 

  Òàáëèöà 6. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ðàñòâîðîâ ÑàCl₂. 
 

 

  Îïðåäåëèì êîýôôèöèåíò Â

Â₁=780· [(0,686^1,3·1007^0,5·3,586^0,06)/(0,054^0,5·(2155·10³)^0,6 ·0,579^0,66·3782 ·(0,228·10^-3)^0,3]=16,7;

Â₂=780·[(0,67^1,3·1061^0,5·1,225^0,06)/(0,058^0,5·(2200·10³) ^0,6 ·0,579^0,66·3541^0,3·(0,3·10^-3) ^0,3 ]=13,82;

Â₃=780·[(0,645^1,3·1192^0,5· 0,416^0,06)/(0,07^0,5·(2285·10³) ^0,6 ·0,579^0,66·2995^0,3· (0,704·10^-3) ^0,3 )]=9,569.

   

Òàáëèöà 7. Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è