Расчет вакуумно-выпарной установки

Рефераты / Производство и технологии / Расчет вакуумно-выпарной установки

Температурные потери от гидростатического эффекта объясняются изменением давления по высоте кипятильных труб.

Для расчёта сначала принимаются температуры конденсации вторичных паров по корпусам. Для первого корпуса выбираем = 90 оС (исходя из особенностей выпаривания дрожжевой суспензии) и для второго корпуса определяется по паровым таблицам [8, с. 548 – 550] в зависимости от рВ. Для рВ = 0,23 атм определяем = 63,5 оС. Затем по этим температурам, с учётом гидравлических депрессий, рассчитываем температуры кипения суспензии в сепараторах:

оС, (5)

оС. (6)

По значениям t1 и t2 определяются давления в сепараторах р1 и р2 по паровым таблицам :

атм =Па,

атм = Па.

Поскольку температура кипения суспензии в выпарных аппаратах переменна по высоте труб, то среднюю температуру кипения обычно определяют на середине высоты греющих труб с учётом гидростатического давления. Для этого рассчитывают давление в среднем слое выпариваемой суспензии, например, для первого корпуса:

, Па (7)

где - плотность суспензии при температуре t1 (определяется графически

при концентрации х1), кг/м3;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

Н – высота от верхнего уровня жидкости в сепараторе до середины

греющих труб, м (по [1] определяем Н = 5,5 м).

По паровым таблицам определяем

tкип1=97оС.

Так как [8]

, (8) то

оС.

tкип2=83 оС,

оС.

Сумма всех температурных потерь для установки в целом

оС. (9)

Полезная разность температур по корпусам

оС, (10)

оС. (11)

Суммарная полезная разность температур

оС.

2.3 Расчёт нагрузок корпусов выпарной установки по методу проф. И.А. Тищенко

Теплоёмкость дрожжевой суспензии в зависимости от концентрации а.с.в. [1] в узком интервале концентраций изменяется практически линейно. С учётом этого из уравнения теплового баланса получаем

, где (12)

- коэффициент испарения, показывающий количество воды,

выпаренной за счёт 1 кг первичного пара;

- коэффициент самоиспарения, учитывающий количество

воды, выпаренной за счёт тепла самоиспарения раствора;

- коэффициент тепловых потерь, учитывающий потери тепла

в окружающую среду.

В общем методе расчёта, предложенном проф. А.И. Тищенко, принимается =1,0 и произведения двух и более коэффициентов самоиспарения равными нулю. При этом кроме того, для всех корпусов принимается , то есть не учитываются температурные потери.

В соответствии с приведённым выше уравнением (12) для первого корпуса получим:

(13)

Для второго корпуса –

(14)

Суммируя уравнения (13) и (14) получим

+(15)

откуда находим расход греющего пара на первый корпус установки

. (16)

Теплосодержание потоков пара и жидкости определяем по паровым таблицам в зависимости от давления (таблица 1).

Таблица 1- Теплосодержание паров и конденсата по корпусам, кДж/кг

Поток	1-й корпус (t1=90,5оС, p1=0,71 атм)	2-й корпус (t2=64 оС, p2=0,23 атм)
Первичный пар	2662	2608
Вторичный пар	2608	2662
Конденсат	377,1	272,35