Министерство Здравоохранения Украины 4 страница

Кинематическая вязкость:

v-10[19]=(0,0001212b3+0,000353b2+0,0192b+1,661)-exp[10-9t2* *(6,875b3-215,6b2+2110,3b+79995,7)-10-5t(0,0472b3+0,0211b2- -9,023b+2561,7)], м2/с.

Изобарная теплоемкость:

СР= 10-7-t2(0,1107b3-6,24b2+116,03b+678)-10-6t(1,106b3-69,57b2+

+1383b+1239,8)+(0,0000066b3-0,00026b2-0,0071b+3,771),

кДж/(кг-К).

Коэффициент теплопроводности: 1=(-1246,76/t3)+(165,96/t2)-(7,995/t)+0,739, Вт/(м-К).

Коэффициент поверхностного натяжения: a-103=(0,000195b3-0,00206b2+0,275b+75,553)-t(0,000003543b3- -0,00008914b2+0,0007942b+0,1513), Н/м.

С12Н22О11

эфизические тва (символ)	Л т о о н р е ем	Массовая концен­трация, % мас.	Температура, 0С
м U лй н о	ей Рч
			1037,1	1030,6	1020,9	1009,4	995,5	971,1
			1080,0	1072,1	1062,6	1050,7	1036,6
			1125,8	1117,6	1107,3	1095,1	1081,1
	кг/м		1175,7	1166,8	1156,2	1143,3	1128,5
		1228,6	1219,0	1207,9	1195,1	1181,0
			1279,4	1269,1	1257,8	1244,9	1231,0
			1346,2	1335,3	1323,6	1311,1	1295,9
			1378,1	1367,4	1355,6	1342,8	1328,8
			1,446	0,815	0,588	0,446	0,348	0,280
			1,812	1,135	0,762	0,560	0,389	0,324
			2,850	1,690	1,085	0,776	0,573	0,441
о	м /с		5,282	2,650	1,643	1,093	0,798	0,612
>		12,640	5,490	3,086	1,915	1,279	1,005
			46,060	14,240	7,155	4,183	2,670	1,800
			360,27	84,63	28,260	12,503	6,940	4,223
			1700,9	278,0	75,98	27,560	13,55	7,622
			3,950	3,695	3,981	3,996	4,011	4,026
CD			3,711	3,741	3,771	3,801	3,831	3,862
(N			3,471	3,516	3,562	3,607	3,652	3,697
II Ю			3,232	3,292	3,352	3,413	3,473	3,533
	кг • К		2,992	3,067	3,143	3,218	3,294	3,369
			2,752	2,843	2,933	3,024	3,114	3,205
О			2,513	2,618	2,724	2,829	2,935	3,041
			2,393	2,506	2,619	2,732	2,845	2,958

Продолжение табл. П2.16

			0,567	0,606	0,631	0,645	0,652	0,653
			0,535	0,575	0,601	0,614	0,619	0,621
			0,501	0,541	0,565	0,577	0,584	0,585
	Вт		0,463	0,501	0,524	0,535	0,5366	0,537
м • К		0,423	0,457	0,475	0,482	0,4836	0,484
			0,369	0,406	0,421	0,423	0,419	0,412
			0,332	0,365	0,378	0,370	0,357	0,343
			0,312	0,344	0,356	0,346	0,328	0,308
			66,144	64,104	62,064	60,024	57,984	55,944
(N			68,184	66,144	64,104	62,064	60,024	57,984
||			70,224	68,184	66,144	64,104	62,064	60,024
Ю «	Н/м		72,264	70,224	68,184	66,144	64,104	62,064
	74,304	72,264	70,224	68,184	66,144	64,104
О			76,344	74,304	72,264	70,224	68,184	66,144
ib			78,384	76,344	74,304	72,264	70,264	68,184
		79,404	77,364	75,324	73,324	71,244	69,204
			10,44	5,50	3,79	2,79	2,174	1,706
			13,55	7,84	5,09	3,60	2,45	2,05
			22,25	12,32	7,59	5,31	3,884	2,97
			43,35	19,89	12,15	7,98	5,86	4,47
			109,92	43,278	24,68	15,35	10,31	8,145
			439,5	122,82	62,70	37,30	24,40	17,15
			3671,1	810,5	270,23	121,80	74,0	43,30
			17978,2		762,0	291,3	155,7	95,31

Формулы для определения теплофизических свойств водного раствора сахарозы C12H22O11 Диапазон температур 20 < t < 120 0С,

концентраций 10 < b < 60 % мас.

1. Плотность:

а) диапазон концентраций 10 < b < 40 % мас. (% СВ) р=-10-3^t2(0,0001375b3-0,009736b2+0,1882b+1,913 9)-t*

б) диапазон концентраций 40 < b < 60 % мас. (% СВ) p=-10-3-t2(-0,0000128b[20]+0,00131b2-0,0696b+4,1824)-t* (-0,00000149b3+0,0002632b2-0,009445b+0,317)+(-0,01498b3+ +2,2369b2-104,573b+2744,383), кг/м3;

в) диапазон концентраций 60 < b < 75 % мас. (% СВ) p=-10-3-t2(-0,0000159b3-0,00232b2+0,5206b-17,494)-t* *(0,00000244b3+0,0000368b2-0,03634b+1,8974)+(0,003159b3- -0,6541b2+51,557b-133,638), кг/м3.

Кинематическая вязкость:

а) диапазон концентраций 10 < b < 40 % мас. (% СВ) v-106=(0,0004193b3-0,01254b2+0,0744b+3,1869)- exp[10-9t3 *

(0,2508b3-23,4265b2+653,135b-5721,48)+10-5t2(-0,005403b3+ +0,5187b2-14,665b+136,556)-10-3t(-0,003097b3+0,3166b2- -9,116b+107,826)], м2/с;

б) диапазон концентраций 40 < b < 60 % мас. (% СВ) v-106=[0,093 97- ехр(0,00007913b3-0,007535b2+0,298b)] * *exp[10-9t3 (-0,1064b3+5,8416b2+130,466b-8780,76)+10- 5t2(0,002981b3-0,2268b2+2,4722b+107,23)-10-3t(0,001451b3- -0,06678b2-1,9961b+145,41)], м2/с;

в) диапазон концентраций 60 < b < 75 % мас. (% СВ) v•106=[12,199•1016•ехр(0,01136b2-1,24584b)]•exp[10-9t3* *(-0,0616b3-3,4624b2+1365,805b-59093,3)+10-5t2(0,001454b3+ +0,07861b2-30,596b+1321,945)-10-3t(0,001366b3+0,01778b2- -18,843b+870,03)], м2/с.

Коэффициент теплопроводности:

а) диапазон концентраций 10 < b < 30 % мас. (% СВ) 1=t-3(0,01209b3-3,7914b2+127,88b+1061,37)-t-2(-0,0006040b3- -0,2214b2+9,2672b+61,664)+t-1(-0,00009051b3- 0,0002939b2+ +0,1343b-1,5328)+(-0,000006771b3+0,0004208b2-0,0115b+ +0,7445), Вт/(м-К);

б) диапазон концентраций 30 < b < 50 % мас. (% СВ) 1=t-3(-0,07151b3-2,207b2+5 51,67b-10821,1)-t-2(-0,005469b3- -0,2432b2+49,324b-989,09)+t-1(-0,0001244b3-0,004984b2+ +1,1422b-26,634)+(0,000002619b3-0,0002287b2-0,0005355b+ +0,7466), Вт/(м-К);

в) диапазон концентраций 50 < b < 75 % мас. (% СВ) 1=t-3(0,100535b3-12,9143b2+783,481b-17149,0)-t-2(0,0078183b3- -0,9589b2+60,6772b-1428,54)+t-1(0,000080597b3-0,002188b2+ +0,25746b- 15,0125)+(-0,00000279b3+0,0001729b2-0,01915b+ +1,1601), Вт/(м-К).

Коэффициент поверхностного натяжения:

диапазон концентраций 10 < b < 75 % мас. (% СВ) а-103=0,204b-0,102t+0,3 82-Дб+31,0, Н/м.

Критерий Прандтля:

а) диапазон концентраций 10 < b < 40 % мас. (% СВ) Pr=(0,0046512b3-0,171b2+1,9392b+17,4776)-exp[10-7t3 * *(0,0022536 b3-0,2136b2+5,97506b-53,9802)+10-5t2(-0,0049112* *b3+0,4793b2-13,595b+132,2833)-10-3t(-0,0028303b3+0,29503b2-

Рг=[1340015,3-ехр(-0,00003559Ь3+0,01002Ь2-0,57698Ь)* *exp[10-7t3 (321,933 ^ехр(0,00005756Ь3-0,003609Ь2-0,0288Ь))+ +10-5t2(0,002679b3-0,1705b2-0,6828b+169,7434)-10-3t* *(0,00060728b3+ 0,07003b2-9,1832b+274,9923)];

в) диапазон концентраций 60 < b < 75 % мас. (% СВ)

Pr=[25,18718•1010•ехр(0,00004838b3+0,0014888b2-0,5699b) * *exp[10-7t3(-0,0006013b3-0,03949b2+14,0609b-604,258)+ +10-5t2(0,0015739b3+0,056377b2-29,034b+1292,782)-10-3t* *(0,0010335b3+0,08717b2-23,5574b+983,666)].

Колач Т.Н. Выпарные станции / Т.Н. Колач, Д.В. Радун. М.: Машгиз, 1963. 215 с.

Перри Дж. Справочник инженера-химика / Дж. Перри. Л.: Химия, 1969. 480 с.

Ривкин С.Л. Теплофизические свойства воды и водяно­го пара / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. М.: Энергия, 1980.

Майоров В.В. Таблицы и формулы теплофизических свойств воздуха, воды и водяных растворов некоторых неор­ганических и органических веществ / В.В. Майоров. Воронеж: ВПИ, 1980.

Лебедев П. Д. Теплообменные, сушильные и холодиль­ные установки / П.Д. Лебедев. М.: Энергия, 1972. 357 с.

Голубков Б.Н. Теплотехническое оборудование и теп­лоснабжение промышленных предприятий / Б. Н. Голубков. М.: Энергия, 1979. 289 с.

Портнов В.В. Рекуперативные и регенеративные тепло- обменные аппараты: учебн. пособие / В. В. Портнов. Воронеж: ВГТУ, 2008. 123 с.

РТМ 26-01-104-77. Аппараты выпарные с естественной циркуляцией и кипением раствора в трубах. Метод теплового и гидравлического расчета. Харьков: НИИхиммаш, 1977.

Выпарные трубчатые стальные аппараты общего назна­чения. М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1979.

Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов хи­мической технологии / К.Ф. Павлов и др. Л.: Химия, 1979. 380 с.

Краснощеков Е.А. Задачник по теплопередаче / Е.А. Краснощеков, С.М. Сукомел. М.: Энергия, 1980.

Гельперин Н.И. Выпарные аппараты / Н.И. Гельперин. М.: Химиздат, 1947.

Машины и аппараты химических производств. / под ред. И.И. Чернобыльского. - М.: Машиностроение, 1975.

Майоров В.В. Промышленные поверхностные выпар­ные аппараты: сборник задач / В. В. Майоров. Воронеж: ВПИ, 1998.

РТМ-26-01-54-72. Аппараты выпарные трубчатые с принудительной циркуляцией раствора. Методы тепловых и гидромеханических расчетов. М.: Минхимнефтемаш, 1972.

Кутателадзе С. С Справочник по теплопередаче / С. С. Кутателадзе, В.М. Боришанский. М.-Л.: ГЭИ, 1959.

Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопро­тивлениям / И.Е. Идельчик. М.- Л.: ГЭИ, 1960.

Кувшинский М.Н. Курсовое проектирование по пред­мету "Процессы и аппараты химической промышленности" / М.Н. Кувшинский. М.: Высш. шк., 1980.

Хижняков С.В. Практические расчеты тепловой изоля­ции / С.В. Хижняков. М.-Л.: ГЭИ, 1959.

Альперт Л.З. Основы проектирования химических ус­тановок / Л.З Альперт. М.: Энергия, 1973.

Расчет и конструирования трубопроводов: справ. посо­бие / под ред. Б.В. Зверькова. Л.: Машиностроение, 1979.

Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассоб- менных установок: учеб. пособие для вузов / А.М. Бакластов и др. М.: Энергоиздат, 1981.

Чернобыльский И.И. Выпарные установки / И.И. Чер­нобыльский. Киев: КГУ, 1960.

Лебедев П.Д. Теплоиспользующие установки промыш­ленных предприятий / П.Д. Лебедев, А.М. Щукин. М.: Энер­гия, 1970.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Последовательность проектирования 4

многоступенчатой выпарной установки (МВУ) 4

Основные элементы МВУ 4

Исходные данные для расчета 5

Последовательность расчетов при проектировании МВУ 6

Определение числа ступеней выпаривания 7

Тепловой расчет МВУ 13

Распределение выпариваемой воды по ступеням МВУ 13

Концентрация раствора и давление пара по ступеням МВУ 15

Определение полезного перепада температур на МВУ 17

Предварительное распределение полезной разности температур по ступеням МВУ 21

Определение коэффициентов теплопередачи в выпарных аппаратах МВУ 26

3.5.I. Выпарные аппараты с естественной циркуляцией раствора 28

3.5.2 Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора 44

Определение расхода пара на первую ступень МВУ... 55

3.7 Уточнение величины полезной разности температур по ступеням МВУ 78

3. 8 Поверхность теплообмена

выпарных аппаратов 82

3.8.1. Выпарные аппараты с естественной циркуляцией раствора 82

3.8.2 Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора 86

Оптимизация выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией раствора 88

Гидравлический Расчет Выпарных

аппаратов с принудительной циркуляцией 93

Конструктивный расчет выпарных аппаратов 105

6.1. Паровая греющая камера 105

Пространство вторичного пара 108

Штуцеры и трубопроводы 111

6.4. Тепловая изоляция выпарных аппаратов 112

Вспомогательное оборудование МВУ 114

Заключение 116

Приложение 1 117

Приложение 2 120

Библиографический список 170

Майоров Владислав Всеволодович Портнов Владимир Васильевич

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ ВЫПАРНЫЕ УСТАНОВКИ

В авторской редакции

Компьютерный набор В. В. Портнова

Подписано в печать 27.11.2008. Формат 60^84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 10,9. Уч.-изд. л. 9,1. Тираж 250 экз. Зак. №

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

Э = ^-Ца x103, (178)

Ц -t

Х4 = K А' KRe 'Х M

хтр хпр • f

в диапазоне температур 120 < t < 250 0С v=[1,3339•ехр(-0,00000007t3+0,00006283t2-0,02039t)]/106, м2/с.

5. Коэффициент поверхностного натяжения: а-103=10-7-t3(0,013 8b3-0,193b2+2,487b+3 6,672)-

-10-5t2(0,0213b3-0,119b2+0,163b+103,24)-t(-0,000049b3+ +0,00126b2-0,010b+0,13 2)+ (0,00494b2+0,227b+75,354), Н/м.

5. Коэффициент поверхностного натяжения: a 103=10-643(0,0000001b3+0,05b2- 1,53b+4,50)+10-6t2(0,156b3-

*(0,0008944b3+0,00723b2-2,4479b+45,781)-10-3t(0,001131b3-

-0,0154b2-1,3349b+47,416)], м2/с;

5. Коэффициент поверхностного натяжения: а) диапазон концентраций 10 < b < 30 % мас.

a-103=10-6-t3(-0,000304b3+0,007241b2-0,6144b+7,1241)+10-4t2* *(0,0005769b3-0,0001477b2+0,7454b-18,219)+10-2t(-0,0000487b3- -0,01862b2+0,2617b-4,2336)+(0,002423b3-0,1403b2+3,1081b+ +57,46), Н/м;

1=(-0,0000066b3-0,0000441b2+0,00187b+0,5486)+10-3t*

*(0,0003198b3-0,009848b2+0,03656b+1,927)+ (-0, 001694b3+ +0,05073b2-0,4949b+5,4599), кДж/(кг-К);

в диапазоне температур 10 < t < 120 0С v=[(1688,375/t3)-(400,36/t2)+(35,506/t)-0,02934]/106, м2/с;

[2] Кинематическая вязкость:

[3] Критерий Прандтля:

Pr=(-0,000624b3+0,0273b2-0,0417b+11,912)- exp[10-6-t2x x (-0,131b2+2,377b+83,413)-10-3t(0,00876b3- 0,28b2 +2,638b +20,555)].

[4] Коэффициент теплопроводности:

а) диапазон концентраций 5 < b < 30 % мас. 1=t-3(0,0441b3-1,1553b2+24,1634b-383,172)+ +t-2(-0,003 5 5b3+0,09092b2-2,131b+91,665)- -t-1(-0,0000985b3+ 0,003095b2-0,0771b+6,4323)+ +(-0,000000601b3+0,0000148b2-0,001643b+0,73 6), Вт/(м-К);

б) диапазон концентраций 30 < b < 50 % мас. 1=t-3(1,09145b2-13 8,368b+3 661,283)+t-2(-0,0002204b3- -0,04774b2+9,1344b-211,394)-t-1(0,0000033b3-

-0,00161b2+0,2033b-0,4917)+(0,0000017b3-0,0002255b2+ +0,008285b+0,5888), Вт/(м-к).

16,462b2+400,91b-1535,23)-10-2t(0,0036b3-0,191b2+ 3,397b+ +3,39)+(0,00196b3-0,0773b2+1,224b+72,267), Н/м.

[6] Критерий Прандтля: Pr=(0,03 83b2-0,162b+14,23)-exp[10-5-t2(0,004b3- 0,0789b2+0,3 82b+ +10,219)-10-4(0,00283b3- -0,0097b2-0,478b+33,4)].

[7] Кинематическая вязкость:

а) диапазон концентраций 10 < b < 30 % мас. v-106=(0,0001456b3+0,00295b2-0,1042b+2,6277)-exp[10-7t3*

*(-0,0006392b3+0,003755b2+1,1648b-18,745)+10-5t2*

[10] Критерий Прандтля: Pr=(0,0032b3-0,0556b2+0,906b+11,04)-exp[10-5-t2(0,00081b3- -0,009b2-0,857b+12,555)-10-3t(0,0093b30,252b2+2,088b+27,796)].

[11] Коэффициент теплопроводности:

*(0,0001456b3-0,0045b2+0,04124b+1,90)-10-5t2(0,0000266b3- -0,001b2+0,0143b+1,14), Вт/(м-К).

[13] Изобарная теплоемкость:

а) диапазон концентраций 5 < b < 15 % мас. CP=10-5t2(0,0002973b3-0,00632b2-0,02324b+1,927)-10-3t *

б) диапазон концентраций 15 < b < 25 % мас. CP=10-5t2(-0,0000531b3+0,003787b2-0,09342b+1,888)-10-3t* * (-0,0000979b3--0,001359b2+0,20b-1,0236)+(-0,0001714b3+ +0,01001b2-0,2142b+5,2727), кДж/(кг-К).

[16] диапазон концентраций 30 < b < 50 % мас.

103=(-0,0002217b3+0,02648b2-0,8215b+87,405)-t(0,000000201 * *b3-0,000043 5b2+0,002671b+0,1218), Н/м.

[17] Критерий Прандтля: Pr=(0,0001657b3+0,003507b2+0,09307b+11,2534)-exp[10-5-t2* *(-0,0000771b3-0,002047b2+0,1542b+6,6813)-10-3t(-0,0002693b3+ +0,007113b2-0,007256b+26,152)].

[18] диапазон концентраций 30 < b < 50 % мас.

[19] Критерий Прандтля: Pr=(-0,0002332b3+0,0423b2-0,213b+13,50)-exp[10-9-t2(-4,164b3+ +182,174b2-1987,13b+117164)-10-6t(- 1,68b3+72,993b2- -725,7b+31903)].

[20] Изобарная теплоемкость:

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ