АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Физические свойства теплоносителей

Читайте также:
  1. АК. Структура белков, физико-химические свойства (192 вопроса)
  2. Активные минеральные добавки. Смешанные цементы, их свойства.
  3. Анализ свойства вязкости
  4. Антигены, основные свойства. Антигены гистосовместимости. Процессинг антигенов.
  5. Арифметическая середина и ее свойства.
  6. Арифметические операции над последовательностями. Свойства пределов, связанные с арифметическими операциями над последовательностями.
  7. Биохимические свойства.
  8. Бытовые часы. классификация ассортимента и потребительские свойства.
  9. В 1. Контроль качества сварных соединений: классификация сварочных дефектов и методов их контроля, физические методы неразрушающего контроля.
  10. В 1. Строение и свойства, особенности сварки алюминиевых сплавов.
  11. В 1. Шлаковая фаза, ее образование при дуговой сварке. Основные физические свойства шлаков и их влияние на процесс сварки.
  12. В 4. Вибрация, физические характеристики, нормирование и действие на организм человека. Виды средства защиты от вибрации.

1. Водяной пар.

Давление принимаем 0.2 МПа, температура конденсации , теплота конденсации .

Свойства конденсата (воды): плотность , теплопроводность , вязкость .

2. Бензол.

Давление 0.1 МПа, температура кипения , теплота парообразования .

Расчёты.

Тепловая нагрузка аппарата.

Принимаем потери тепла . Тогда тепло, вносимое греющим паром:

Расход греющего пара

 

Средняя разность температур.

Расчётный коэффициент теплопередачи.

Из условия , или :

,

где , ; для бензола .

После несложных алгебраических преобразований (метод Н.И. Гельперина) получаем равенство:

Обозначим: а = , в =

Принимаем Н=2 м, мм, материал – углеродистая сталь (). Рассчитываем:

; ; .

Принимаем несколько значений ''К'' и расчёты величин ''а'' и ''в'' сводим в таблицу 5.

Таблица 5. Значения расчётных величин ''а'' и ''в''.

Величины Коэффициент теплопередачи
К=1000 К=2000
''а'' 0.881 0.7
''в'' 1.02 1.488

Данные таблицы 5 переносятся на график, представленный на рис.98.

Рис.98. Зависимость величин ''а'' и ''в'' от коэффициента теплопередачи.

 

Из графика, когда ''а''=''в'', определяется .

4. Поверхность теплопередачи.

По каталогу (Теплотехнический справочник, т.2, с.539) принимаем теплообменник:

F=161 м2,

Н=2 м,

число трубок =703,

D=1400 мм,

мм.

 

ВЫПАРИВАНИЕ

Сущность выпаривания заключается в доведении раствора твердого нелетучего вещества до температуры кипения, в переводе части растворителя в парообразное состояние и отводе полученного пара от оставшегося сконцентрированного раствора.

Более кратко: концентрирование растворов твердых нелетучих веществ при температуре кипения растворов.

Выпаривание - тепловой процесс, осуществляемый путем подвода тепловой энергии.

Источники тепловой энергии (горячие теплоносители):

1. Газовый обогрев,

а) непосредственный (погружные горелки),

б)через стенку (рекуперативный).

2. Обогрев ВОТ (высокотемпературные органические теплоносители), например, дифенильной смесью /до 400 °С/.

3. Водяным паром, который носит название греющего или первичного.

Пар, которой образуется при выпаривании кипящего раствора, носит название "вторичный".

Если вторичный пар используется для нужд вне выпарной установки, то он называется "экстра-паром".

Выпаривание очень широко применяется в пищевой промышленности, например, производство сахара, поваренной соли, соды и др.

Научный анализ процессов выпаривания был выполнен впервые в 1915 г. проф. Иваном Александровичем Тищенко в монографии "Современные выпарные аппараты и их расчет". Разработанный им метод расчета получил название - метод Тищенко. В настоящее время существует примерно 15 методов расчета выпарных установок, которые развивают и дополняют метод Тищенко.

Схемы выпаривания

Различают следующие схемы выпаривания.

 

ВЫПАРИВАНИЕ

Однократное Многократное

               
 
   
       
 
 

 


Под под под прямоток противо с параллельным

Давлением атмосферным вакуумом ток питанием

давлением

 

с тепловым

насосом

 

Выпаривание может проводиться в одном аппарате - однократное или однокорпусное выпаривание. В этом случае вторичный пар или не используется, или используется в тепловом насосе /турбокомпрессор, инжектор/. Применяется для установок небольшой производительности.

Для однократного выпаривания под атмосферным давлением применяют открытые аппараты, вторичный пар удаляется в атмосферу.

Для однократного выпаривания под давлением и вакуумом применяют закрытые аппараты.

Выпаривание под вакуумом имеет преимущества:

1. достигается большая разность температур между теплоносителями,

2. можно использовать пар низкого давления,

3. можно выпаривать термочувствительные растворы,

4. меньше потери в окружающую среду.

Выпаривание может проводиться в нескольких аппаратах - многократное или многокорпусное выпаривание. Вторичный пар в этом случае используется в качестве греющего в аппаратах той же установки. Поэтому многократное выпаривание позволяет сократить расход первичного пара на 1кг вторичного, как это показано в таблице 6.

 

Таблица 6. Расход греющего пара на 1 кг вторичного пара.

Число корпусов          
Расход греющего пара на 1 кг вторичного 1.2 0.57 0.4 0.3 0.27

 

В зависимости от направления движения раствора по отношению к движению пара различают прямоток, противоток и параллельное питание каждого корпуса. Схемы установок представлены на рис.99-101.

Рис.99. Прямоточная схема многократного выпаривания.

 

1-греющий пар, 2-конденсат, 3-исходный раствор, 4-вторичный пар,

5-вторичный пар в барометрический конденсатор, 6- упаренный раствор.

 

Рис.100. Противоточная схема многократного выпаривания.

 

Рис.101. Схема выпаривания с параллельным питанием каждого корпуса.

 

Прямоток (рис.99) получил наибольшее применение в промышленности. Давление вторичного пара увеличивается от первого корпуса к последнему, т.е. имеет место:

Поэтому раствор самотёком перетекает из корпуса в корпус.

Противоток применяют для растворов, вязкость которых резко повышается с возрастанием концентрации и с понижением температуры. В этом случае раствор с высокой концентрацией (b3) располагается в корпусе с наибольшей температурой раствора (t1). Для преодоления разности давлений подача раствора из корпуса в корпус осуществляется насосами (рис.100).

Параллельное питание каждого корпуса (рис.101) применяется для кристаллизующихся растворов, которые трудно с кристаллами провести через все корпуса.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)