2.Технологические расчеты.

2.1. Материальный баланс.

,

где: – массовая доля растворенного вещества в начальном растворе;

– массовая доля растворенного вещества в конечном растворе.

Количество разбавленного раствора:

=1200=1300/3600=0.361 кг/ c

Количество концентрированного раствора:

;

Количество выпариваемой влаги:

;

Таблица №1

Поток	Расход,	Массовая доля растворённого вещества,
Исходный раствор,	0,361	5
Упаренный раствор,	0,0602	30
Вторичный пар,	0,3008	-

2.2. Тепловой баланс.

5.2.1. Теплоемкость исходного и конечного растворов.

Удельная теплоемкость разбавленного раствора:

, (если x_н < 0,2.),

где: - удельная теплоемкость воды.

.

Удельная теплоемкость концентрированного раствора:

Таблица №2

Раствор	Удельная теплоемкость ,
разбавленный
упаренный

3. Определение температур и давлений в основных точках технологической схемы.

Температура кипения раствора на среднем уровне (при атмосферном давлении):

t_кип= t_ср+Δt_депр= t₀+ Δt_г.с.+ Δt_г.э.+ Δt_депр ,

где t_ср- температура кипения воды при давлении р_ср, ⁰С;

t₀- температура кипения воды при давлении р₀, ⁰С;

Δt_депр- температурная депрессия , К;

Δt_г.с- гидравлическая депрессия, К;

Δt_г.э.- гидростатическая депрессия, К;

3.1. температура кипения воды (вторичного пара)

p₀=1,033 кгс/см²;

t₀= 100 ⁰С. при р₀=1,033 кгс/см² ;

3.2. гидравлическая депрессия

Δt_г.с– вызывается падением давления вследствие гидравлического сопротивления паропровода движению вторичного пара.

Принимаем значение в 1ºК.

Также Δt_г.с связывает значения t₀ и t₁ :

Δt_г.с +t₀ = t₁ ; t₁ = 100+1=101ºС.

3.3. температурная депрессия

Δt_депр- выражает повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя при том же давлении.

Δt_депр=7 К

Температура кипения раствора в сепараторе:

t_к=101+7=108 К;

3.4. гидростатическая депрессия.

Δt_г.эф.- гидростатическая депрессия, представляет собой повышение температуры кипения раствора вследствие дополнительного давления столба жидкости по сравнению с давлением в сепараторе.

Чтобы рассчитать повышение температуры кипения раствора на глубине среднего слоя, т.е. Δt_г.эф, надо прежде найти повышение давления на этой глубине.

.

где ρ_р-ра – плотность раствора, кг/м³,

Н_ур. – оптимальная высота уровня по водомерному стеклу, м (без учета наличия паровых пузырьков в кипящем слое раствора);

ρ_р-ра=1056 кг/м³; при t=100ºС.

ρ_в=958 кг/м³;

Н_опт зависит от высоты труб выпарного аппарата Н_тр;

Примем Нтр=4м;

Нур.=[0,26+0,0014(1056-958)]*4,0=1.59м;

=8227.3 Па = 0.084 кгс/см²;

Находим гидростатическую депрессию из пропорции:

0.31 – 7К

0.084 - Δt_г.эф

Δt_г.эф.=1.9 К;

3.5. температура кипения раствора на среднем уровне:

t_кип=t_к+Δt_г.эф.;

t_кип=108+1.9=110⁰С;

3.6. температура греющего пара

Для обеспечения пузырьчатого режима кипения принимаем на 20⁰С больше температуры кипения раствора.

t_г.п.=110+20=130⁰С;

Для пара выбираем следующие характеристики (по целому значению пара):

t_г.п.=132.9 ⁰С,

р_г.п.=3.0 кгс/см².

Гидростатическое давление столба кипящего раствора на средней высоте труб

рср=р1+ Δр_г.эф.;

рср=1.073+0.084=1.16 кгс/см².