![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Контрольная работа №_____
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт __________________________________________________________________ Направление подготовки (специальность) ____________________________________ Кафедра __________________________________________________________________
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №_________ по дисциплине ________________________________________________________________ (Название дисциплины)
Вариант №11
Выполнил студент гр.____________ _________ _______________ (Номер группы) (Подпись) (Ф.И.О.)
Дата сдачи реферата преподавателю _____ _____________ 20__г.
Проверил __________________________ _________________________ (Степень, звание, должность) (Ф.И.О.)
Дата проверки _____ __________ 20__г.
Оценка ___________
Подпись ___________
Томск 20___ г.
Содержание
1Введение…………………………………………………………..........................3 2Задание……………………………………………….…………………………....4 3Расчет……………………………………………………………………………...4 4Заключение………………………………………………………………………..7 5 Ответы на вопросы…………………………………………….………………...8
1 Введение
Аппараты с погружёнными горелками позволяют производить выпаривание солевых растворов и повышать концентрацию минеральных и органических кислот без применения нагревательных элементов, подвергающихся коррозии при выпарке агрессивных сред. В этих аппаратах создаются хорошие условия теплообмена между нагретыми газами и жидкостью, так как при барботаже нагретые газы распыляются в виде пузырьков и образуют большую межфазную поверхность. Интенсивное перемешивание раствора ускоряет процесс нагрева. Коэффициент использования теплоты сгорания топлива при таком способе выпаривания раствора достигает 90-95%. В производстве двуокиси титана (титановых белил) после фильтрации метатитановой кислоты образуется отход гидролизной кислоты, содержащей 22-25% серной кислоты Раствор с температурой 80 Парогазовая смесь, поступающая из концентратора, проходит по свинцовым трубкам оросительного теплообменника, охлаждается до 60 Как только установка начинает работать равномерно, и содержание раствора гидролизной кислоты достигает 56%, растворимость железного купороса уменьшается и он кристаллизуется в виде Для охлаждения пульпы отстойник имеет рубашку в нижней части аппарата. Пульпа поступает в отстойную центрифугу. Для равномерной подачи пульпы установлен шнековый питатель. Полученные кристаллы
2 Задание
Рассчитать выпарной аппарат с погружными горелками для концентрирования раствора отработанной серной кислоты Составить тепловой баланс аппарата и определить расход топлива.
3 Расчёт
Материальный баланс аппарата:
где W – количество выпаренной воды, кг/ч; G – количество товарного продукта, кг/ч; К – количество выкристаллизовывавшихся и удаляемых из раствора солей, кг/ч; J – суммарные потери раствора, кг/ч. Для упрощения расчёта потери 1 – 4% не учитываем наличие сульфатных солей (2.6% и 5%) в исходном и конечном продукте. Количество выпаренной воды в аппарате:
где
После преобразования уравнения (2) получаем: Количество товарного продукта G: Расход тепла, потребляемого для нагревания и выпаривания раствора при непрерывной работе аппарата, определяют из уравнения теплового баланса:
Рассмотрим составляющие, входящие в уравнение (3): химическая энергия топлива
Здесь
физическое тепло, внесённое с воздухом:
где
физическое тепло, вносимое с топливом:
где тепло, поступающее в аппарат с исходным раствором
где L – количество раствора, поступающего в аппарат, кг/ч;
Оценим
На входе в аппарат при t=50 при t=132
На выходе из аппарата при t=132
Температура кипения раствора 27% - 45% - 55% - Энтальпия водяного пара на выходе из аппарата
где Н=2261.8+1.97
Количество теплоты, уносимое с водяными парами процесса выпаривания при
Состав природного газа Гнездичи-Киев: Влагосодержание газа Пересчёт сухого газа на влажный: влажность топлива
коэффициент пересчёта
Теоретически необходимое количество воздуха:
действительное количество воздуха
теоретическое количество азота
количество трёхатомных газов
количество водяных паров продуктов сгорания объём дымовых газов
Теплота сгорания газа: Потери тепла с уходящими дымовыми газами (при температуре 134
Тепло, выходящее из аппарата с раствором Тепловой баланс аппарата:
Расход топлива с учётом потерь в окружающую среду:
Часовой расход воздуха Количество дымовых газов, полученных при сжигании газообразного топлива:
4 Заключение
В ходе проделанной работы составлен тепловой баланс выпарного аппарата с погружными горелками для концентрирования раствора отработанной серной кислоты
Ответы на вопросы
1. Основными видами теплотехнологического и теплоэнергетического оборудования промышленных предприятий являются теплообменные и массообменные аппараты, а также устройства в которых одновременно протекает тепло- и массообмен – тепломассообменные аппараты.
11. При прочих равных, процесс конденсации пара имеет более высокий коэффициент теплоотдачи, поэтому большинство процессов в теплотехнике стараются организовать именно при конденсации. Наименьший коэффициент теплоотдачи имеет процесс нагрева газа. При одинаковых значениях числа Нуссельта процесс теплоотдачи от жидкости будет более интенсивным, чем процесс теплоотдачи к газу. Это обусловлено тем, что теплопроводность газа обычно ниже, чем теплопроводность жидкости. Тогда, по убыванию интенсивности процесса теплоотдачи, процессы распределятся следующим образом: 1) Конденсация чистого пара; 2) Охлаждение жидкости; 3) Нагрев газа.
21. Применение ребристых элементов труб экономически целесообразно в таких теплообменных аппаратах, где со стороны одного из теплоносителей низкое значение коэффициента теплоотдачи. В этих случаях, увеличивая поверхность труб со стороны оребрения, удается компенсировать низкий коэффициент теплоотдачи со стороны газа и, следовательно, интенсифицировать процесс теплообмена, уменьшить вес, габариты и стоимость теплообменной аппаратуры, а также эксплуатационные расходы. Однако применение оребрения, при прочих равных, снижает коэффициент теплоотдачи, увеличивает поверхность теплообмена (количество возможных отложений), повышает гидравлическое сопротивление межтрубного пространства.
31. Как известно, наличие неконденсирующихся газов негативно влияет на интенсивность конденсации. Т.е. при неизменной площади конденсации в тепловой трубе, коэффициент теплоотдачи при конденсации в тепловой трубе с большим количеством нейтральных газов будет хуже, чем в тепловой трубе с их меньшим количеством, соответственно и теплопередающая способность будет ниже.
41. Параметром, определяющим состояние слоя, является порозность e — отношение объема пустот между частицами ко всему объему слоя. Для зернистого слоя под порозностью ε понимается доля не занятого зернистыми элементами объема слоя:
Для слоя, состоящего из сплошных частиц, порозность определяется следующим очевидным равенством:
2.
|