Расчет и подбор двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания нитрата калия

Рассчитать двухкорпусную выпарную установку непрерывного действия для выпаривания S_o = 12 000 кг/час раствора соли KNO₃ от начальной концентрации a₁ = 8% вес. до конечной a₂ = 55 % вес. Слабый раствор соли подогревается в теплообменнике от t_н = 30 ˚C до t_o = 82 ˚C. Давление греющего пара P_гр = 4,5 ата. Вакуум во втором корпусе составляет P_вак = 690 мм рт. ст. Выпарная установка обсуживается барометрическим конденсатором смешения, питающегося водой с t_в = 20 ˚C. Из первого корпуса отводится E = 300 кг/час экстра-пара.

Определить:

1. Расход греющего пара в выпарном аппарате и подогревателе;

2. Поверхности теплообмена подогревателя и выпарных аппаратов;

3. Расход охлаждающей воды в конденсаторе;

4.  Диаметр и высоту барометрической трубы.

Расчет подогревателя

Исходные данные:

S_o = 12 000 кг/час;

a₁= 8 %;

a₂= 55%;

t_н= 30 ^˚C;

t_o= 82 ^˚C;

t_в^’= 20 ^˚C;

а) Справочные данные* f = y = о = 

для раствора а = 8%, t_o = 82 ^˚C

09кг/м³

= 3,91×^-6 м²/с

 = · = 3,91×^-6 м²/с·09кг/м = 3,94519·10^-3 Па×с

r_р = 2304 кДж/кг

t_нас = 100,7 ^˚C

r = 2253 кДж/кг

657Вт/м×К

б) Пересчет единиц

1. Количество передаваемого тепла от конденсатора к воде

Q = S_o×r_р = 3,33кг/с×2304 кДж/кг = 7672 (кВт)

2. Расход греющего пара

Д_гр = Q/r = 7672 / 2253 = 3,405 (кг/с)

3. Подготовка к расчету коэффициента теплопередачи

;           ;          

а) t = t^кон – t^кип = 18,7 ^˚C

б) Расчет A

С = 0,943 (вертикальный теплообменник);       Ao = 13·10³.

Для выбора высоты теплообменника надо оценить F_ор, а для этого нужно задаться К (К < _меньш).

К_ор = 1000 Вт/м²; , в каталоге – 497 м².

H = 1400 мм

в) d_n·´s = 38х2     (6, стр. 415)

г)

д) Расчет параметра В

4. Расчет коэффициента теплопередачи