В выпарной аппарат поступает 1,4 т/ч 9% раствора, который упаривается под атмосферным давлением до

В выпарной аппарат поступает 1,4 т/ч 9% раствора, который упаривается под атмосферным давлением до конечной концентрации 32% (масс.). Разбавленный раствор поступает на выпарку с температурой 18 °С. Упаренный раствор выводится из аппарата при 105 °С. Удельная теплоемкость разбавленного раствора 3800 Дж/(кг-К)- Расход греющего насыщенного водяного пара с избыточным давлением ризб = 2 кгс/см2составляет 1450 кг/ч. Влажность греющего пара 4,5%. Определить потерю теплоты в окружающую среду.

Из уравнения материального баланса процесса выпаривания определим массовый расход выпариваемой воды:
W=Gнач∙1-хначхкон,
где Gнач - производительность выпарного аппарата по исходному раствору, кг/с; Gнач=1,4 т/ч=0,389 кг/с;
хнач, хкон - начальная и конечная концентрация выпариваемого раствора, масс. доли; хнач=9%=0,09, хкон=32%=0,32.
W=0,389∙1-0,090,32=0,28кгс.
Рассчитаем количество теплоты, которое передается греющим паром выпариваемому раствору:
Q=Gгп·rгп·x,
где Gгп- расход греющего пара в установке, кг/с; Gгп=1450 кг/ч=0,403 кг/с;
rгп – удельная теплота конденсации водяного пара, Дж/кг;
х – степень сухости водяного пара.
Так как избыточное давление греющего пара составляет 2 кгс/см2, его абсолютное давление будет равно:
Рабс=Ризб+Ратм=2+1=3 кгс/см3.
Согласно справочным данным, при давлении водяного пара 3 кгс/см2, его удельная теплота конденсации составляет 2171·103 Дж/кг [1, c . 549, табл. LVII].
При влажности греющего пара 4,5%, его степень сухости составит:
х=100-4,5=95,5%=0,955.
Q=0,403·2171·103 ·0,955=835542 Вт
Уравнение теплового баланса выпарного аппарата имеет вид:
Q=Gнач·снач·(tкон-tнач)+W·(iвт-св·tкон)+Qпот.
где снач- удельная теплоемкость разбавленного раствора, Дж/(кг·К); снач=3800 Дж/(кг·К);
tнач,tкон – начальная и конечная температуры раствора в процессе выпаривания, 0С; tнач=180С, tкон=1050С;
iвт – удельная энтальпия вторичного пара на выходе его из аппарата, Дж/кг; iвт=2687 кДж/кг при 1050С [1, c

. 549, табл. LVII].
При влажности греющего пара 4,5%, его степень сухости составит:
х=100-4,5=95,5%=0,955.
Q=0,403·2171·103 ·0,955=835542 Вт
Уравнение теплового баланса выпарного аппарата имеет вид:
Q=Gнач·снач·(tкон-tнач)+W·(iвт-св·tкон)+Qпот.
где снач- удельная теплоемкость разбавленного раствора, Дж/(кг·К); снач=3800 Дж/(кг·К);
tнач,tкон – начальная и конечная температуры раствора в процессе выпаривания, 0С; tнач=180С, tкон=1050С;
iвт – удельная энтальпия вторичного пара на выходе его из аппарата, Дж/кг; iвт=2687 кДж/кг при 1050С [1, c