Материальный баланс выпарного аппарата
Основы теплового расчета однокорпусной выпарной установки
Заключение
Обобщить изученные вопросы. Подвести итоги лекции. Ответить на вопросы.
Выдать задание для самостоятельного изучения – изучить материал лекции по конспекту, рекомендуемую литературу.
Задание для самостоятельного обучения:
1. Выпарные и кристаллизационные установки: Учеб. пособие / Конахин А.М., Конахина И.А. и др. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2006. [29-46]
2. Тепломассообмен: Учебное пособие для вузов / Ф.Ф. Цветков, Б.А. Григорьев. - 3-е издание. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. [235-350].
Кандидат технических наук,
доцент Е.Е.Костылева
Целью теплового расчета выпарных установок является определение расхода греющего пара и поверхностей теплообмена выпарных аппаратов при заданных концентрациях и расходах раствора.
Расчетная схема выпарной установки представлена на рис. 3.1.
При установившемся процессе в аппарат непрерывного действия (рис. 3.1) поступает количество Gн, кг/с, начального раствора с удельной теплоемкостью ск и температурой tк, равной его температуре кипения. Для обогрева аппарата подводиться D, кг/с, водяного пара с температурой насыщения tп и энтальпией hп, такое же количество конденсата отводится из нагревательной камеры аппарата. В результате повышения концентрации раствора от bн, кг/кг, до bк, кг/кг, образуется количество W, кг/с, вторичного пара с энтальпией h.
Уравнение материального баланса всего количества вещества имеет вид:
. (3.1)
Уравнение материального баланса по растворенному веществу
. (3.2)
В приведенные два уравнения входят пять величин: три величины должны быть заданы, а оставшиеся две определяются из уравнений. Обычно известны Gн, bн и bк, тогда, решая совместно уравнения (3.1) и (3.2), можно найти:
; (3.3)
. (3.4)
Уравнение (3.4) позволяет определить количество выпаренной воды. Если заданы Gн, W и bн, то из уравнений (3.1) и (3.2) вычисляется конечная концентрация раствора
, (3.5)
а из уравнения (3.1) определяется Gк.