Принципы расчета МВУ

Преимущества и недостатки прямоточной многокорпусной выпарной установки

Преимущество:

не нужны насосы для перекачки раствора, так как он перетекает из корпуса в корпус самотеком вследствие разности давлений.

Недостаток:

коэффициент теплопередачи снижается от корпуса к корпусу. В последнем корпусе низкое давление, следовательно, низкая температура кипения и самая высокая концентрация раствора. Поэтому вязкость раствора высокая, а циркуляция плохая, что обуславливает низкое значение коэффициента теплопередачи.

Рассмотрим на примере трехкорпусной выпарной установки.

Дано: ,– параметры исходного раствора; – концентрация упаренного раствора на выходе из последнего корпуса; – давление греющего пара; – давление в третьем корпусе.

1. Запишем уравнения материального баланса по нелетучему компоненту для всех корпусов:

. (2.28)

Рассчитаем из равенства (2.28) неизвестный расход упаренного раствора :

. (2.29)

Из уравнения общего материального баланса () рассчитаем общее количество выпаренной воды :

. (2.30)

Общее количество выпаренной воды равно сумме количеств выпаренной воды в каждом из корпусов:

(2.31)

2. Для дальнейшего расчета необходимо распределить выпаренную воду по корпусам, например:

, . (2.32)

Из уравнений общего материального баланса определим неизвестные расходы упаренного раствора по корпусам:

, отсюда . (2.33)

, отсюда . (2.34)

3. Необходимо задаться значением давления в корпусах. Например:

, (2.35)

где – общая разность давлений.

, (2.36)

4. Для каждого из корпусов рассчитываем все температурные потери (физико-химическую, гидростатическую, гидравлическую). Рассчитываем суммарную полезную разность температур (суммарную движущую силу):

(2.37)

где – общая разность температур во всей установке;

– температура конденсации греющего пара, определяется по его давлению ;

– температура конденсации вторичных паров в барометрическом конденсаторе, определяется по давлению в нем (см. рисунок 2.3);

– сумма всех температурных потерь в первом корпусе.

5. Суммарная полезная разность температур (суммарная движущая сила) распределяется по корпусам (будет рассмотрено ниже).

6. После этого определяется температурный режим установки, например.

Определяется температура кипения раствора в среднем слое первого корпуса :

, (2.38)

где – полезная разность температур в первом корпусе.

Определяется температура кипения раствора на поверхности в первом корпусе :

, (2.39)

где – гидростатическая депрессия в первом корпусе.

Определяется температура конденсации первичного пара во втором корпусе :

, (2.40)

где – температура вторичного пара в первом корпусе, определяется по давлению в этом корпусе ;

– гидравлическая депрессия для первого корпуса.

7. Затем рассчитывается расход греющего пара . Для расчета используется уравнение теплового баланса:

.

.

.

.

Систему уравнений решают и получают расчетное уравнение для расчета .

Дата добавления: 2014-01-04