химический каталог




Проектирование процессов и аппаратов химической технологии

Автор И.Л.Иоффе

я (методика ее расчета приводится в [1—8; 6.1—6.5], разделе 6.2.3).

Тепловой баланс составляется для определения расхода греющего пара; для аппаратов периодического действия опре-е, деляется также длительность'процесса.

Тепловой баланс для аппарата периодического действия со-' ставляется за один цикл. При этом определяются -следующие величины.

1. Расход теплоты на подогрев раствора до температуры кипения:

Qi = G*c*(.Um — to), (6.5)

где G„ — количество поступающего в аппарат раствора, кг; с„ — удельная теплоемкость поступающего раствора; to — начальная температура раствора.'*

122

2. Расход греющего пара на подогрев раствора до температуры кипения:

о,.а-«да«1Лг.а. (6-6>

где 1,03 — коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду; гг. Л — удельная теплота образования греющего пара, Дж/кг.

(6.7)

3. Расход теплоты на упаривание раствора:

Ql = В7 ('в. п ~ Сц'кип),

где (,. Л — удельная энтальпия вторичного пара [4]; с — теплоемкость воды

При ^КИП.

4. Расход греющего пара на упаривание раствора:

°г. «„-«.ОМУ',. «• <6'8)

Общий расход пара в выпарном аппарате периодического действия:

Gr.„ = Gr.„. + Gr.n.. (6.9)

(6.10)

5. Длительность периода нагрева:

т _ Gici ]п t — tp

F'K Т — ГКИП

Здесь Т—температура греющего пара, °С.

Площадь поверхности теплообмена F ориентировочно рассчитывают по формуле

F = Q/q. . (6.П)

Коэффициент теплопередачи К ориентировочно принимают в пределах К = 300-Н 750 Вт/(м2К).

6. Продолжительность периода выпаривания тг находится из уравнения

(6.12)

К (Т - t)

Т2 = Т$

Уравнение (6.12) решается методом графического интегрирования, если известна зависимость Q, К и t от концентрации раствора.

Общая продолжительность цикла:

т = т, + та. (6.13)

Если выпарной аппарат работает непрерывно, то расход греющего пара определяется из уравнения теплового баланса

Сг. пгг. п + G„cB(, = WiB. „ + GKcKtKm + Q„OT (6.14)

ИЛИ Gr.„rr.„ = G„c„(rK1,„-t,) + «!'(!B.n-cBW) + QnbT. (61S)

123

где rr.„— удельная теплота конденсации греющего пара; с„ и с*—теплоемкость соответственно поступающего на выпарку и упаренного раствора; 'в. п — удельная энтальпия вторичного пара; са — удельная теплоемкость конденсата; ii — температура раствора, поступающего в выпарной аппарат; Qnor — потери теплоты в окружающую среду.

Тепловая нагрузка греющей камеры:

Q ='СГ. „Л-, п. (6.16)

Полезная разность температур, или температурный напор, в выпарных аппаратах периодического действия определяется для двух периодов его работы.

Если в выпарной аппарат подается слабый раствор при U, нагревается до температуры кипения, упаривается и выгружается при температуре кипения, то температурный напор для первого периода нагрева до температуры кипения определяется по формулам (5.13) и (5.14); для второго периода—кипения и испарения — полезная разность температур 'М,о'л — Т — t%m. В период нагрева Are = 7' —/о; ММ = Т — t'KH„. В период упаривания Мб — Т — t'«m; M„=T — tKH„. Здесь fKnn и tm„ — температуры кипения раствора при начальной и конечной концентрациях.

Если в выпарной аппарат периодического действия подается исходный раствор, предварительно нагретый до температуры кипения, то температурный напор определяется только для второго периода.

или

В аппаратах Непрерывного действия полезную разность температур определяют по формуле

(6.17)

(6.18)

Л'пол = Г-(в.п-А.

Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи^

Коэффициент теплопередачи К для поверхности теплообмена вц-парного аппарата определяется по формуле (5.21).

Коэффициент теплоотдачи си от конденсирующегося насыщенного пара к стенке можно определить по формулам (5.53) — (5.62).

Наряду с этими формулами для расчета csi применяются следующие зависимости.

А. В области ламинарного режима течения пленки конден,1

сата при Re < 180 ,

Oi = AJiqlf-33 (6.19)

где

At = 19.9Я. (grp2/u)0,33 Рг"0'167. (6.20)

Если конденсируется водяной пар, то при <копд = 80-ч- 120 °С коэффициент А\ можно вычислить по соотношению

Л, = 1000 (141 + 1,85гкоид - ОДЮБЗ&вд). (6.21)

124

При <КОид = 80-г--т- 200 °С следует пользоваться рис. 6.1 [5.3].

Б. В области вихревого течения пленки конденсата при Re > 180

а, - 0.23Х X

X(SPV^)0-33 РГ-0'167-(6.22)

В формулах (6.20) — (6.22) физические параметры конденсата X, ц, р берутся при средней температуре пленки конденсата /коид;

(ко„д=0,5(Г + (с1), (6.23)

где Г — температура пара; *ст — температура стенки.

Теплоотдача при кипении растворов еще недостаточно изучена. При кипении водных растворов можно принять удельную Тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией q = = 20000 -r- 50000 Вт/м2, с принудительной циркуляцией q = да 40 000 ~ 80 000 Вт/м2.

В условиях работы выпарных установок на химических заводах наблюдается чаще всего пузырьковое кипение при средних тепловых нагрузках.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных трубах при условии естественной циркуляции р

страница 36
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

Скачать книгу "Проектирование процессов и аппаратов химической технологии" (3.61Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликай на ссылку - промокод "Галактика" на скидку от KNS - смартфоны Microsoft - 17 лет надежной работы.
мебель в ванну
профессиональные поварские ножи купить
виниловые наклейки на витрину

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.02.2017)