Досліждення процесу випарювання гідроокису калію, аналіз його виробництва, страница 5

                               ºС                (2.14)

Сума гідростатичних депресій:

                ºС (2.15)

3) Температурну депресію знаходимо за рівнянням:

                                              ,                       (2.16)

де , К,

Δ_Татм – температурна депресія при атмосферному тиску, ºС,

r_вп – теплота пароутворення вторинного пара, кДж/кг.

Величина знаходиться як різниця між температурами кипіння речовини та води при атмосферному тиску.

Знаходимо температурну депресію по корпусам:

ºС

ºС

ºС

Сума температурних депресій рівна:

                ºС (2.17)

Тоді температури кипіння речовин по корпусам рівні:

           ºС                                                                  (2.18)

         ºС                                                                  (2.19)

             ºС                                                                  (2.20)

2.1.3Корисна різниця температур

Необхідною умовою передачі тепла у кожному корпусі являється наявність деякої різниці температур гріючого пара та кип’ячою речовини.

Корисні різниці температур по корпусам рівні:

                          ºС           (2.21)

                           ºС            (2.22)

                            ºС             (2.23)

Корисна різниця температур:

               ºС (2.24)

Перевіримо корисну різницю температур:

                                 (2.25)

2.1.4 Теплові навантаження випарних апаратів

Потужність гріючого пару в першому корпусі, потужність кожного корпусу по воді, яка випарилася та теплові навантаження по корпусам знаходяться шляхом сумісного рішення рівнянь теплових балансів по корпусам та рівнянням балансу по воді для всього апарату:

    (2.26)

Так як , а , то

                   (2.27)

                       (2.28)

                            (2.29)

W=W₁+ W₂ + W₂

де D – потужність гріючого пара в першому корпусі, кг/с,

Н, h – ентальпія пара та конденсату, Дж/кг,

1,03, 1,02, 1,01 – коефіцієнти, які включають втрати тепла в атмосферу,

с – удільна теплоємкість, Дж/кг·К,

Q_1конц, Q_2конц, Q_3конц – теплота концентрування по корпусам,

W – потужність по воді, яка випарилась, кг/с,

Е – відбір екстра-пара, кг/с,

t_н – температура кипіння початкової речовини, яку подають до третього корпусу,

t_кі – температура кипіння в і-тому корпусі.

 ºС

Теплоємкість розбавлених водних речовин знаходимо за рівнянням:

                             (2.30)

                               (2.31)

                               (2.32)

                             (2.33)

Підставляємо відомі значення в рівняння:

Звідси знаходимо W₃ W₁ і W₂:

D = 1,3784 кг/с

 кг/с

 кг/с

 кг/с

Визначимо теплові навантаження:

 кВт

 кВт

 кВт

Результати розрахунків записуємо в таблицю 2.4.

Таблиця 2.4 – Параметри речовин та парів по корпусам

Параметри	Корпус
	1	2	3
Потужність по воді, що випарюється W, кг/с	1,1	0,945	0,904
Концентрація розчинівx, %	35	9	5,5
Тиск гріючого пара, МПа	1,0	0,27	0,095
Температура гріючого пара, ºС	179,8	130	98,1
Температурні втрати, ºС	25,18	6,01	11,12
Температура кипіння розчину, ºС	155,18	104,11	71,12
Корисна різниця температур, ºС	24,62	25,89	26,98
Теплові навантаження, кВт	2786,57	2404,1	2140,37

2.2 Потоки допоміжного обладнання

2.2.1 Нагрів початкової речовини

Теплову нагрузку підігрівача знаходимо із теплового балансу теплообмінника:

                                           Q_П=G_Н·c_Н·(t_2k – t_2н)                                          (2.34)

деQ_П – теплова загрузка, Вт,

G_Н, c_Н – початковий розчин, кг/с, та його теплоємкість, Дж/ (кг·К),

t_2н – початкова температура розчину, ºС,

t_2k – температура розчину на виході з теплообмінника, ºС, яка рівна температурі, з якою розчин входить у перший корпус.