Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
реферат Испытание двухкорпусной выпарной установки
Информация:
Тип работы: реферат.
Добавлен: 04.05.2013.
Год: 2012.
Страниц: 15.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Содержание
1 Испытание
двухкорпусной выпарной установки………………………. 3
Принципиальная схема двухкорпусной выпарной установки…….. 3
Опытные данные испытания установки……………………………... 6
Обработка опытных данных………………………………………….. 7
Список используемых источников…………………………………….. 13
Цель работы: изучение двухкорпусной выпарной установки
непрерывного действия, определение количества
выпариваемой воды, коэффициентов теплопередачи
по корпусам и удельного расхода греющего
пара.
1 Испытание двухкорпусной
выпарной установки
1.1 Принципиальная схема двухкорпусной
выпарной установки
Выпарная установка (рисунок 1) состоит
из двух аппаратов 1 и 1а с внутренней
греющей камерой и центральной
циркуляционной трубой. Выпарной аппарат
состоит из двух основных частей: греющей
камеры, в которой происходит кипение
раствора, и сепаратора, в котором
вторичный пар отделяется от раствора.
Высота выпарного 1500 мм, диаметр 408 мм,
поверхность теплообмена 1,5 м2
.
Водный раствор глицерина из
бака 2, снабженного указателем уровня,
центробежным насосом 13 подается в
выпарной аппарат 1. Расход раствора измеряется
ротаметром 7. Обогрев корпуса 1 осуществляется
насыщенным водяным паром, поступающим
от электропарового котла. Давление
пара в трубопроводе измеряется
манометром и регулируется клапанами.
Вторичный пар из корпуса 1 проходит
брызгоуловитель 5 и поступает в
греющую камеру корпуса 1а.
Раствор, упаренный до
некоторой концентрации в корпусе
1, под действием разности давлений
поступает в корпус 1а, где упаривается до заданной
концентрации. Концентрированный раствор
из корпуса 1а, пройдя через холодильник
9 и фонарь 16, поступает в сборники упаренного
раствора 3 или 4, работающие попеременно.
По мере их заполнения упаренный раствор
переливается в бак 2.
Вторичный пар из корпуса 1а проходит
через брызгоуловитель 5а и поступает
в барометрический конденсатор 6,
орошаемый водой. Расход воды измеряется
ротаметром 8. Смесь воды и конденсата
удаляется из конденсатора самотеком
через барометрическую трубу
в барометрический ящик 10, а затем
в канализацию. Воздух из барометрического
конденсатора отсасывается вакуум-насосом
14. Концентрацию разбавленного и
упаренных растворов в корпусах
1 и 1а определяют ареометром. Давление
в аппаратах измеряются манометрами,
вынесенными на щит КИП. Измерение
температур конденсата и поверхности
аппаратов производится термометрами
сопротивления, работающими в комплекте
с лагометрами. Отбор проб исходного
и упаренного растворов производится
через пробоотборники.
Перед пуском установки необходимо:
Закрыть все воздушные краны
и вентили на линии вакуума, паровой
линии и линии раствора. Проверить
наличие исходного раствора в
баке 2. Проверить наличие воды в
водопроводе.
Пуск установки производить
следующим образом: Открыть вентили
на отборных устройствах манометров
и вакуумметров. Подать воду в холодильник
упаренного раствора. Затем заполнить
аппарат 1 исходным раствором из бака
2 с помощью наноса 13 через ротаметр
7 до верхней красной черты и
подать пар на установку. Продуть
межтрубное пространство греющей камеры
первого корпуса по обводной линии.
После продувки направить конденсат
через конденсационные горшки и
нагреть раствор до кипения. После
того, как раствор в корпусе 1 начнет
кипеть, следует создать вакуум во
втором аппарате. Под действием разности
давлений раствор из корпуса 1 начнет
самотеком переливаться в корпус
1а. Перелив раствора производить
до тех пор, пока уровень в
корпусе 1 не достигнет нижней красной
черты. После этого первый аппарат
заполнить до верхней красной
черты и процесс повторить. Когда
во втором аппарате уровень раствора
достигнет красной черты, заполнение
системы прекращают и начинают процесс
выпаривания. Далее необходимо продуть
греющую камеру второго аппарата, выпустив
часть пара по обводной линии. Затем конденсат
направить через конденсационный горшок.
Установить по ротаметру указанный преподавателем
расход исходного раствора в первый корпус.
Начать подачу раствора из корпуса 1 в
корпус 1а. для чего открыть регулирующий
вентиль на линии раствора между корпусами
с таким расчетом, чтобы уровень в первом
аппарате не опускался ниже красной черты.
Одновременно с началом подачи раствора
подать воду в барометрический конденсатор.
Расход воды установить по ротаметру 8.
Подключить к корпусу 1а сборники упаренного
раствора. Пустив, таким образом, всю установку,
обязательно при непрерывной подаче раствора
в аппараты, дать ей поработать 40-45 минут.
После этого приступить к замерам. Измерения
производятся через каждые 10-15 минут
3-4 раза. Результаты наблюдений сводятся
в таблицу 1.
1.2 Опытные данные
испытания установки
Табл. 1.1 - измеренные данные
Наименование величины
Расход исходной смеси, кг/с
0,055•10-3
Расход воды на барометрический конденсатор,
кг/с
1,033
Давление греющего пара, Па
39,24•10-4
Температура греющего пара, оС
142,9
Температура исходного раствора,
оС
20
Давление в корпусе 1, Па
19,62•10-4
Температура вторичного пара в первом
корпусе, оС
119,6
Температура кипения раствора в корпусе
1, оС
130
Давление во втором корпусе, Па
2,943•10-4
Температура вторичного пара в корпусе
1а, оС
68,7
Температура кипения раствора во
втором корпусе, оС
80
Концентрация исходного раствора,
% масс.
5
Концентрация раствора после первого
корпуса, % масс.
15
Концентрация раствора после второго
корпуса, % масс.
20
Температура поверхности первого
аппарата, оС
30
Температура поверхности второго
аппарата, оС
25
Температура холодной воды, 0С
15
Температура смеси в барометрической
трубе, 0С
40
Температура воздуха,
0С
20
1.3 Обработка опытных данных
Рассчитываем материальный
баланс установки.
Для этого находим количество воды,
выпариваемой в первом корпусе по
формуле (1.1)
W1 = Gн (1 – ),
(1.1)
где Gн – количество исходного
раствора, кг/с;
Хн, Хк1 – концентрация исходного
и упаренного раствора после корпуса 1,
% масс.
При этом объемный расход исходной
смеси V, м3/с необходимо перевести
в массовый Gн, кг/с (1.2)
Gн = V • ?см,
(1.2)
где ?см – плотность исходной смеси,
кг/м3.
?см = , (1.3)
где ?гл – плотность исходного
раствора глицерина при 20?С, кг/м3;
?Н2О – плотность воды, кг/м3.
?см = = 1010 кг/м3
Далее определяем тепловой
баланс установки по корпусам.
Найдем расход тепла на выпаривание
в первом корпусе по уравнению (1.7)
Q1 = Qn1 + Qисп1 + Qпот1,
(1.7)
где Qn1 – количество тепла, затраченное
на нагрев исходного раствора от начальной
температуры tH
до температуры кипения tK1, Вт;
Qисп1 – количество тепла, которое
необходимо затратить на выпаривание
воды в первом корпусе, Вт;
Qпот1 – потери тепла в окружающую
среду первым корпусом установки, Вт.
Количество тепла, затраченное
на нагрев исходного раствора от начальной
температуры tH
до температуры кипения tK1, определяется
по уравнению (1.8)
Qn1 = Gн• Сн (tк1
– tн),
(1.8)
где Cн – удельная теплоемкость
исходного раствора, Дж/кг К.
Для расчета удельной теплоемкости
двухкомпонентных разбавленных водных
растворов (Х<2) пользуются приближенной
формулой (1.9)
Сн = 4190 (1 – Х),
(1.9)
где 4190 – удельная теплоемкость воды,
Дж/кг•К;
Х – концентрация растворенного вещества,
% масс.
Сн = 4190 (1 – 0,05) = 3980,5 Дж/кг•К
Qn1 = 55,55 • 10-3 • 3980,5 (130 –
20) = 24323 Вт
Количество тепла, которое необходимо
затратить на выпаривание воды в
первом корпусе находим по уравнению
(1.10)
Qисп1 = W1 • r1,
(1.10)
где r1 – удельная теплота парообразования
при давлении в корпусе 1, Дж/кг.
Qисп1 = 37,03 • 10-3 • 2208• 103
= 81762,2 Вт
Потери тепла в окружающую среду
первым корпусом установки можно
определить по уравнению (1.11)
Qпот1 = ?1• Fн1 (tст1
– tвозд),
(1.11)
где a1 – суммарный коэффициент теплоотдачи
от стенки аппарата к воздуху, Вт/м2
?С;
Fн1 – наружная поверхность выпарных
аппаратов (Fн1
= 1,92 м2);
tвозд., tст1
– температура воздуха и стенки аппарата,
оС.
Суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией
и излучением от стенки аппарата к воздуху
вычисляются по формуле (1.12)
?1 = 9,74 + 0,07 (tст1 – tвозд)
(1.12)
?1 = 9,74 + 0,07 (30 – 20)
= 10,44 Вт/м2 ?С
Qпот1 = 10,44 • 1,92 (30 – 20) = 200,4 Вт
Q1 = 24323 + 81762,2 + 200,4 = 106285,6 Вт
Затем найдем
расход тепла на выпаривание во втором
корпусе по уравнения (1.13)
Q2 = Qсамоисп + Qисп2 + Qпот2,
(1.13)
где Qсамоисп – количество теплоты,
выделяющееся при охлаждении выпариваемого
раствора от температуры кипения в
первом корпусе tK1 до температуры
кипения tK2 во втором корпусе, Вт;
Qисп2 – Количество тепла, затраченное
на испарение воды во втором корпусе, Вт;
Qпот2 – потери тепла в окружающую
среду вторым корпусом установки, Вт.
Количество тепла, затраченное
на нагрев исходного раствора от начальной
температуры tH
до температуры кипения tK1, определяется
по уравнению (1.14)
Qсамоисп= Gк1• Ск1 (tк2
– tк1),
(1.14)
где Ск1 - удельная теплоемкость
раствора, поступающего из первого во
второй корпус, Дж/кг К.
Ск1 = 4190 (1 – 0,15) = 3561,5
Количество тепла, затраченное
на испарение воды во втором корпусе
(1.15)
Qисп2 = W2 • r2,
(1.15)
где r2 - удельная теплота парообразования при
давлении во втором корпусе, Дж/кг.
Qисп2 = 4,63 • 10-3 • 2336• 103
= 10815,7 Вт
Потери тепла в окружающую среду
вторым корпусом установки можно
определить по уравнениям (1.16)
Qпот2 = ?1• Fн2 (tст2
– tвозд),
(1.16)
где a2 – суммарный коэффициент теплоотдачи
от стенки аппарата к воздуху, Вт/м2
?С;
Fн2 – наружная поверхность выпарных
аппаратов (Fн1
= 1,92 м2);
tвозд., tст2
– температура воздуха и стенки аппарата,
оС.
Суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией
и излучением от стенки аппарата к воздуху
вычисляются по формуле (1.17)
?2 = 9,74 + 0,07 (tст2 – tвозд)
(1.17)
?2 = 9,74 + 0,07 (25 – 20)
= 10,09 Вт/м2 ?С
Qпот2 = 10,09 • 1,92 (25 – 20) = 96,9 Вт
Q2 = –3297,2 + 10815,7 + 96,9 = 7615,4 Вт
Далее находим коэффициенты
теплопередачи по корпусам.
Коэффициенты теплопередачи определяют
из основного уравнения теплопередачи
для выпаривания (1.18)
,
(1.18)
где Q – расход тепла на выпаривание в
корпусе, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, Вт/м2
К;
F – поверхность теплообмена, м2;
? tпол – полезная разность
температур (движущая сила процесса), ?С.
Определяем коэффициент теплопередачи
для первого корпуса по формуле (1.19)
