Eritmaning qaynash temperaturasini aniqlash

Eritmaning qaynash temperaturasini aniqlash
Isitish bug'ining haroratini aniqlash uchun biz o'rnatish ∆P bosimining pasayishi korpuslar o'rtasida teng taqsimlangan deb taxmin qilamiz:
∆P=Pг1-Pбк= 0,72 - 0,093 =0,627 MPa
P Г1 =0,7 MPa
P Г2 = P Г1 – ∆P /3= 0,72 – 0,627 / 3 = 0,031 0,4766 MPa
P Г3 = P Г2 – ∆P /3= 0,4766 – 0,67/3 = 0,2533 MPa
P бк = P Г3 – ∆P/3 = 0,2533– 0,67/3 =0,03 MPa
Isitish bug'ining bosimi bilan biz uning harorati va korpuslardagi bug'lanish issiqligini topamiz.
Harorat va bug'lanish issiqliklari
Bosim, MPa
|
Harorat, ºС
|
Entalpiya, kDj/kg
|
P Г1 =0,7
|
t Г1 =164,2
|
I 1 =2769
|
P Г2 =0,4766
|
t Г2 =149,5
|
I 2 =2750
|
P Г3 =0,2533
|
t Г3 =128,5
|
I 3 =2720
|
P бк =0,03
|
t бк =68
|
I бк =2623.4
|
Bug'latgichdagi harorat yo'qotishlari haroratning gidrostatik va gidrodinamik depressiyalari bilan bog'liq.
Gidrodinamik tushkunlik gidravlik ishqalanish qarshiligini va quvurlarning korpusdan korpusga o'tishda mahalliy qarshiligini engish uchun bug' bosimining yo'qolishidan kelib chiqadi. Odatda hisob-kitoblarda ular har bir holatda ∆ "' = 1,0 - 1,5 ºC ni qabul qiladilar. Keling, ∆ "' = 1 ºC ni olaylik, u holda hollarda ikkilamchi bug'larning haroratlari tengdir:
t вп1 = t Г2 + ∆"1'= 149.2+1=150.2 ºС
t вп2 = t Г3 + ∆"'2= 128.5+1=129.5 0С
t вп3 = t бк + ∆"'3=69+1=70 ºС
Gidrodinamik qarshiliklarning yig'indisi:
Ʃ∆"'=∆"'1+∆"'2+∆"'3=1+1+1=3 ºС
Ikkilamchi bug'larning haroratiga asoslanib, biz ularning bosimlari va bug'lanish issiqliklarini aniqlaymiz.
Bug'lanishning bosimi va issiqligi
Harorat ,ºС
|
Bosim, МPа
|
tвп1=150.2
|
Pвп1=0.4902
|
tвп2=129.5
|
Pвп2=0.2866
|
tвп3=70
|
Pвп3=0,0312
|
Gidrostatik qarshilik qaynayotgan eritmaning o'rta qatlamidagi va uning yuzasidagi bosim farqi bilan bog'liq. Qaynayotgan eritmaning o'rta qatlamidagi bosim P cf har bir tana tenglama bilan aniqlanadi:
P ср = P вп + 𝜌ℊℋ (1 − 𝜀)
2
Bug’latish qurilmasining issiqlik uzatish yuzasi. Suvli eritmalarni qaynatishda tabiiy sirkulyatsiyaga ega qurilmalarning solishtirma issiqlik yukini olishimiz mumkin q = 10000 ÷ 30000 Vt/m2 q = 10000 Vt/m2 ni olaylik. Keyin birinchi tananing issiqlik uzatish yuzasi taxminan teng bo'ladi:
Qurilmalardagi tegishli konsentratsiyali KOH eritmalarining zichligi tengdir.:ρ1=1074 kg/m3, ρ2=1105 kg/m3, ρ3=1293 kg/m3
Korpuslar orasidagi quvurlar ichidagi bosim:
Bu bosimlar quyidagi qaynash nuqtalari va bug'lanish issiqliklariga mos keladi.
Qaynatish nuqtasi va bug'lanish issiqligi
Bosim, МPа
|
Harorat ,ºС
|
Bug’lanish issiqligi , kDj/kg
|
P 1ср = 0,3025
|
t 1ср =152
|
r 1ср =2118
|
P 2ср = 0,3028
|
t 2ср =133
|
r 2ср =2165
|
P 3ср = 0,35
|
t 3ср =78,2
|
r 3ср =2311
|
Biz gidrostatik qarshilikni korpuslar bilan aniqlaymiz
∆"1=t1ср – tвп1=152-150,2=1,8
∆"2=t2ср – tвп2=133-129,5=3,5
∆"3=t3ср – tвп3=78,2-70=8,2
Gidrostatik qarshiliklarning yig'indisi:
Ʃ∆"=∆"1 +∆"2 +∆"3=1,8+3,5+8,2=13,5
Haroratning pasayishi tenglama bilan aniqlanadi:
∆'=1,62*10-2(Т2/rВП) ∆'АТМ
Bu yerda T ср =(t ср + 273), К;
∆'ATM - atmosfera bosimida haroratning pasayishi
rVP - ikkilamchi bug'ning bug'lanish issiqligi, kJ / kg.
∆' qiymatlarini korpuslar bo'yicha topamiz:
Harorat qarshiliklarining yig'indisi quyidagilarga teng:
Ʃ∆'=∆'1 +∆'2 +∆'3=1,24+1,35+2,42=5
Keyin korpusdagi eritmalarning qaynash nuqtalari teng bo'ladi:
t K1 =t r2 +∆'1 +∆"1+∆"'1 =149.5+1.24+1.8+1=153.54
t K2 =t r3 +∆'2 +∆"2+∆"'2 =128.5+1.35+3.5+1=134.35
t K3 =t бк +∆'3 +∆"3+∆"'3 =69+2.42+8.2+1=80.6
Foydali harorat farqini hisoblash
Korpuslar bo'ylab foydali harorat farqlari:
∆ t П1 =t Г1- t K1=164,2-153,54=11
∆ t П2 =t Г2- t K2=149,2-134,35 =14,85
∆ t П3 =t Г3- t K3=128,5-80,6=47,9
Umumiy foydali harorat farqi:
Ʃ t П =11+14,85+47,9=73,75
Keling, umumiy foydali harorat farqini tekshiramiz:
Ʃ t П= t Г1- t бк-(Ʃ∆' +Ʃ∆"+Ʃ∆"')=164,2-69-(5+13,5+3)=73,7
Issiqlik yuklarini aniqlash
Birinchi binoda isitish bug'ining oqimi, bug'langan suv bo'yicha har bir korpusning quvvati va korpuslardagi issiqlik yuklari korpuslar uchun issiqlik balansi tenglamalarini va butun zavod uchun suv balansi tenglamalarini birgalikda hal qilish orqali aniqlanadi:
Q1=D(Ir1-i1)=1.03[GHcH(tK1-tH)+w1(IBП1-cBtK1)+QКонц]
Q2= w1 (Ir2-i2)=1.03[(GH - w1)с1(tK2-tК1)+ w2(IBП2-cBtK2)+Q 2Конц]
Q2= w2 (Ir3-i3)=1.03[(GH - w1-w2)с2(tK3-tК2)+ w3(IBП3-cBtK3)+Q 3Конц]
tH=tвп1+∆'H=150.2+1=151.2
W = W 1 + W 2 + W 3 ,
Q3конц=Gсух*∆q=GH*XH*∆q
Q3конц=11.97*0.11(985.4-888.0)=128.2 кВт
Q3ор=(11.94-2.67-2.94)354(80.6-134.35)+3.20(2614-4.14*80.6)=6094кВт
Q1=D(2769-745.4)=1.03[11.94*3.4(153.24-151.2)+W1 (2750-4.5*153.2)]
Q2=W1(2750-700)=1.03[(11.94-W1)3.55(134.35-149.5)+W2(2720409*134.35)]
Q3=W2(2720-565)=1.03[(11.94-W1 -W1)3.25(80.6-134.35)+W3(2623-4.08*80.6)]
9.54= W 1 + W 2 + W 3
Qabul qilingan ma'lumotlar:
D=3.264 кг/с , W 1=2,95 кг/с , W 2 =3,09кг/с , W 3=3,42 кг/с
Q1=6305 кВт , Q2=5750 кВт , Q3=5260 кВт
Quvur bo'yicha eritmalar va bug'larning parametrlari
Ko’rsatkichlar
|
Korpus
|
1
|
2
|
3
|
Bug'langan suv sig'imi
W, kg/sekund
|
2,95
|
3,09
|
3,42
|
Eritma konsentratsiyalari x , %
|
40
|
64
|
97
|
Isituvchi bug’ harorati t Г , ºC
|
164,2
|
149,5
|
128,5
|
Issiq bug’ bosimi P Г ,MPа
|
0,7
|
0,476
|
0,2533
|
Eritmaning qaynash harorati t к ,ºC
|
153,24
|
134,35
|
80,6
|
Haroratlar farqi ∆t п , ºC
|
11
|
14,85
|
47,9
|
Issiqlik uzaish koeffitsientlarini aniqlash
K issiqlik uzatish koeffitsientini [Vt/(m2 K)] tenglama yordamida hisoblash mumkin:
q = Q /F ;
a1 va a2– mos ravishda kondensatsiyalanuvchi bug'dan devorga va devordan qaynayotgan eritmaga issiqlik uzatish koeffitsientlari, Vt/(m2 ∙K);
Ʃδ/λ– devorning termik qarshilig va qaynovchi qatlamga ta’siri, (m2 ∙K/Vt);
Kondensatsiyalanuvchi bug'dan a1 devoriga issiqlik uzatish koeffitsienti quyidagi hisob-kitobga teng
а1=9674,4 Vt /m2*K , а2=2142 Vt /m2*K
NH4NO3 eritmalarining xossalarini tavsiflovchi miqdorlarning qiymatlari keltirilgan
Ko’rsatkichlar
|
Korpus
|
1
|
2
|
3
|
Eritmaning zichligi, kg/m3
|
1072
|
1095
|
1325
|
Eritmaning qovushqoqligi
|
1,151
|
1,2258
|
1,51
|
Eritmaning issiqlik o’tkazuvchanligi
|
0,5912
|
0,5886
|
0,5815
|
Yuza tarangligi
|
73,4
|
74,28
|
77,0
|
Eritmaning issiqlik sig’imi
|
3923
|
3831
|
|
maxsus termil yuklar:
q1=14511.6 Vt / m2 , q2=10003,14 Vt/m2 q1≠ q2
1
а1'=9003 Vt /m2*K , а1'=2438 Vt /m2*K
∆t"1=2 0С
∆t"ст=5,04 0С
∆t"2=3,190 С
q"1=18006 Vt /m2*K, q"2=7777,22 Vt /m2*K q"1 ≠ q"2
" 0
∆t1=1,10 С , а1=10454,4 Vt /m2*K, а2 = 1862,9 Vt /m2*K , ∆tст=3,22 С
∆t"2=5,920 С , q1=11499,84 Vt /m2*K, q2=11009,7 Vt /m2*K q'1 ≈q'2
Biz issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblaymiz
K1= 2285 K2=2015 K3=1990
Ikkinchi tana K 2 va uchinchi K 3 uchun issiqlik uzatish koeffitsientini K1 koeffitsienti bilan bir xil tarzda hisoblash yoki etarli aniqlik bilan bug'lanish jarayonlarini o'tkazish amaliyotidan olingan koeffitsientlar nisbatidan foydalanish mumkin.Bu nisbatlar turlicha bo'ladi. keng tarqalgan:К1 : К2 : К3 = 1 :(0,85 0,5) (0,7 0,3
Foydali harorat farqini hisobalash
O'rnatish holatlaridagi foydali harorat farqlari ularning issiqlik o'tkazuvchanlik yuzalarining tengligi sharti bilan aniqlanadi:
∆t П1=73.7 6305/2285 = 73.7 2,76 = 24,65
∆t П2=73.72,85 = 25,46
8,25
∆t П3=73.72,64 = 23,58
8,25
Ʃ∆t П=∆t П1+∆t П2+∆t П3=24,65+25,46+23,58=73,69
Endi biz bug’latgichlarning issiqlik uzatish yuzasini hisoblaymiz
F1= 6305∗10 = 160 М2
2285∗24,65
3
F2= 5750∗10 = 112,08 М2
2015∗25,46
F3= 5260∗10 = 160 М2
1990∗23,58
Issiqlik uzatish yuzasining olingan qiymatlari F=160 m2. Farqi unchalik katta emas. Bu bug’latgichlarning o'lchamlari to'g'ri tanlanganligini anglatadi.
GOST 11987 ga binoan F=160 m2 bo’lgan issiqlik almashinish yuzasiga mos ravishda quvurlarning uzunlig H = 4 m
Bug’latish qurilmasining texnik ko’rsatkichlari
Diametr 38x2 va quvurlarning uzunligi H=4000 mm
|
Isitish kamerasing diametri
D, mm
|
Separator diametri
Dс , mm
|
Sirkulyatsion quvurning diametri D2 , mm
|
Qurilma balandligi
На , mm
|
160
|
1000
|
2400
|
600
|
21500
|
Xulosa
Kundan kunga kimyo sanoati mahsulotlariga talab ortib bormoqda. Respublikamizning yanada gullab yashnashida kamyob sanalgan metall va yog’och mahsulotlari o’rnini polimerlar egallab borayotgan kimyo texnologiyasida xalq iste’moli mollari miqdorining oshayotganligi katta ahamiyatga ega. Ishlab chiqarilayotgan mahsulotlarni miqdori va sifati qo’llanilayotgan uskunalarning samarali va ishonchli ishlashiga bog’liq.
Shu maqsadda kimyo texnologiyada ishlayotgan jihozlar uchun avvalambor optimal sharoitni yaratish lozim. Mahsulot unumi o’z navbatida qurilmalarning vaqtida texnik ta’mirdan o’tkazilishiga bog’liq. Jarayon jadalligi, reaksiyaning borish tezligi apparatlarning ishlashiga bog’liq. Bu esa qaysi jarayonda, qanday konsentratsiya, temperatura, bosimda bir so’z bilan aytganda qanday sharoitda apparat maksimal unumda ishlashini bilishni talab etadi. Shunday ekan bug’latish jarayoni uchun ham bug’latkich turi va o’lchamlarini tanlashda shu jihatlarga katta e’tibor qaratiladi.
Xulosa qilib aytganda bug’latish qurilmalarini loyihalashdan ko’zlangan maqsad ham shu jarayon uchun optimal sharoitlarda ya’ni maksimal unumda ishlaydigan apparatlarni yaratishdir.
Hozirgi paytda kimyo sanoati korxonalarida turli xildagi azotli о‘g‘itlar ishlab chiqarilmoqda. Shuning uchun ham o'g'it ishlab chiqarishga katta e'tibor beriladi. O'g'it ishlatish tufayli qishloq xo'jalik ekinlarining hosildorligini 50-60 % gacha oshirish mumkin bo'ladi. Masalan, sayyoramizda olinadigan oziq-ovqatning taxminan chorak qismi, paxtaning esa teng yarmi faqat o'g'itlar evaziga olinmoqda. O'g'itlar tarkibidagi oziqa elementlari, ayniqsa, azot, o'simliklarni mineral oziqlanishida katta rol o'ynaydi. U oqsil va nuklein kislotalari tarkibiga kiradi. Azot o'simliklarda fotosintez jarayonini amalga oshiradigan modda — xlorofill tarkibiga ham kiradi. Qaysiki, o'simliklar uning yordamida anorganik moddalardan organik moddalarni sintezlaydi.
|