Температура вторичного пара в барометрическом конденсаторе :
Вакуум в конденсаторе составляет 250 мм рт. ст. = 0,3289 МПа.
Ро = 1 – 0,329 = 0,671 атм = 0,067994 МПа.
По (/1/, табл. LVIΙ, стр. 549) находим, что при ро = 0,671 атм → tо = 88,16 °С.
Давление греющего пара: рг.п. = 2 ат = 1,935683 атм.
По значению находим по (/1/, табл. LVII,стр. 549) температуру греющего пара → tг.п. = 118,6 °С.
Помня соотношение tг.п. > tкип > tкон > t1 > tо находим остальные температуры в узловых точках технологической схемы.
Температура вторичного пара в сепараторе выпарного аппарата . Определяется как температура насыщения при давлении р1:
, (3.3)
- гидравлическая депрессия, °С
Величину принимаем по практическим данным равной =1,5 °С. Подставляем это значение в формулу (3.3):
t1 = 88,2 + 1,5 = 89,7 °С.
По (/1/, табл. LVI, стр. 548) находим давление вторичного пара в сепараторе при температуре t1 = 89,7 °С → р1 = 0,7075 кгс/см2 = 6,938 104 Па
Температура кипения раствора в сепараторе выпарного аппарата, при которой конечный раствор tкон выводится из аппарата определяется по формуле:
tкон
где а = - 3,1 10-1, b = - 41 10-2, р – давление, Па.
Найдем значение температурной депрессии определяется по формуле:
Δtдепр = tкон – t1 = 91,65 – 89,7 = 1,95 °C
Гидростатическое давление в середине высоты труб при определяем по формуле:
, (3.5)
Высоту слоя раствора без учета наличия паровых пузырей в кипящем растворе (по уровномеру) определяем по формуле:
, (3.6)
где и - соответственно плотности раствора конечной концентрации и воды при средней температуре кипения , . Так как не известно, то принимаем . - рабочая высота труб, принимаем Нтр = 4 м.
Плотность воды можно рассчитываем по формуле:
, (3.7)
ρв = 1000 – 0,62 20 – 0,00355 202 = 997,34 кг/м3
Плотность раствора ρр определяется по формуле:
, (3.8)
где а0 = 1904,83 10-4, а1 = -248,78 10-6, а2 = -77,72 10-8.
lgρp= lg997,34 + (1904,83 ·10-4 + (-248,78·10-6)·20 + (-77,72·10-8)·202)·0,15 = 3,026622716
Откуда ρр = 103,026622716 = 1063,218967 кг/м3.
Подставляем найденные значения и в формулу (3.6) и получаем:
Нопт = (0,26 + 0,0014 · (1063,219 – 997,34)) · 4 = 1,4098 м
рср = 69382 + 0,5 · 1063,219 · 9,1 · 1,4098 = 76729,655 Па
Находим значение гидростатической депрессии :
Δtг.эф. = tср - tкон (3.9)
Δtг.эф. = 94,35 – 91,65 = 2,7 °С
Находим сумму температурных потерь:
(3.10)
где - температурная депрессия, °С; - гидростатическая депрессия, °С.
∑Δtпот = 1,5 + 1,95 + 2,7 = 6,15 °С.
Находим общую разность температур:
Δtобщ = tг.п. – t0 = 118,6 – 88,2 = 30,4 °С. (3.11)
Находим значение полезной разности температур :
, (3.12)
Δtпол = 118,6 – 94,35 = 24,25 °С.
Начальную температуру раствора, входящего в выпарной аппарат, принимаем равной tнач= 90,85 °С.
Таблица 3.2