Описание работы системы противоаварийной защиты

1 Исходные данные

Расход раствора 45 т/ч.

Начальная концентрация раствора 7,0% масс.

Конечная концентрация раствора 23 % масс.

Абсолютное давление греющего пара составляет 370 кПа.

Абсолютное давление в конденсаторе 21 кПа.

Начальная температура раствора принимается равной 20ºС.

2 Конечная температура нагреваемого раствора

Температура греющего пара при давлении 370 кПа составляет 140,6ºС

Температура вторичного при давлении 21 кПа составляет 60,2ºС.

Температуру кипения раствора с учетом температурной и гидростатической депрессии находят следующим образом:

Где -температура вторичного пара, ºС;

Температурная депрессия Δ определяется по формуле Тищенко:

где Δ^/_атм – нормальная депрессия, вычисленная при атмосферном давлении, °С. Принимается из табличных данных источника [ CITATION Ром09 \l 1049 ] методом интерполяции и составляет для карбоната натрия с концентрацией 7,0% Δ^/_атм=1,1ºС.

Т_в - температура кипения чистого растворителя при давлении в аппарате, К;

r – теплота испарения растворителя при давлении в аппарате, r=2130 кДж/кг[ CITATION Ром09 \l 1049 ].

Гидростатическая депрессия рассчитывается для выпарных аппаратов с кипением раствора в кипятильных трубках или трубе вскипания.

Давление в среднем слое определяется по формуле:

ρ– плотность раствора при температуре вторичного пара, кг/м³;

Н – высота трубок кипятильника и трубы вскипания, м;

ε – степень парозаполнения труб (ε=0,4-0,6).

Плотность растворов может быть вычислена по формуле:

, (5)

где а₀, а₁, а₂ - коэффициенты, приведенные в таблице А1 источника[ CITATION Бан2 \l 1049 ]: а₀=0,422132; а₁=424,62·10^-6; а₂= - 387,14·10^-8.

ρ₀ - плотность воды, которая может быть рассчитана по формуле:

, (6)

,

.

Тогда ρ=1054,54 кг/м³.

По давлению Р_ср. определяют температуру в среднем слое t_ср.=69ºС.

Гидростатическая депрессия:

Температура кипения раствора t_кип: