Свойства потоков модуля Alumina Digestion

Оглавление

Введение. 1

Пульпа. 1

Вода (конденсат) 2

Сухой насыщенный водяной пар. 2

Влажный насыщенный водяной пар. 3

Перегретый водяной пар. 3

Введение

В составе модуля Alumina Digestion используется два типа потоков.

Первый тип потока представляет собой двухфазную жидкость, состоящую из твердых частиц и раствора, и называется Pulp (пульпа). Свойства этого потока близки к средним значениям свойств содо-алюминатных растворов технологии Байера на участках автоклавного выщелачивания. Поток Pulp поддерживает возможность задания доли паровой (неконденсируемой) доли пара в потоке пульпы, которая в терминах настоящего раздела называется «проскок пара».

Второй тип потока определяет термодинамические, теплотехнические и вязкостные свойства системы вода-водяной пар, и называется Water. Поток может иметь много различных приложений, но его основное предназначение – использование при описании работы пароконденсатных контуров автоклавных батарей.

Пульпа

Температурная зависимость для теплоемкости алюминатного раствора в автоклавной батарее:

Теплоемкость пульпы рассчитывается по формуле:

где T – температура, К; TA = 273,15 – ноль градусов Цельсия по абсолютной термодинамической шкале температур, К; = 1000 – теплоемкость твердой фазы пульпы (удельная теплоемкость боксита), Дж/(кг·К);  – теплоемкость раствора, Дж/(кг·К);  – массовая доля твердого вещества в пульпе.

Динамический коэффициент вязкости алюминатного раствора, Па·с:

Плотность пульпы, кг/м³:

Коэффициент теплопроводности конденсата, Вт/(м·К):

где  - теплопроводность конденсата, рассчитываемая по (12).

Температурная депрессия пульпы при давлениях, отличных от атмосферного, может быть рассчитана по формуле:

где  - температурная депрессия раствора при атмосферном давлении, К;  – температура пара, К;  - скрытая теплота парообразования, Дж/кг.

Вода (конденсат)

Плотность конденсата, кг/м³:

где ­- параметр, рассчитываемый по формуле:

Здесь ­- относительная температура, определяемая следующим образом:

где T_кр = 647,14 – критическая температура, К.

Динамический коэффициент вязкости конденсата, Па·с:

Энтальпия конденсата, Дж/кг:

Коэффициент теплопроводности конденсата, Вт/(м·К):

Сухой насыщенный водяной пар

Плотность сухого насыщенного водяного пара, кг/м³:

Динамический коэффициент вязкости сухого насыщенного водяного пара, Па·с:

Давление насыщения водяного пара, Па:

Энтальпия сухого насыщенного пара, Дж/кг:

Влажный насыщенный водяной пар

Влажным насыщенным паром называется смесь сухого насыщенного пара и конденсата. Доля сухого насыщенного пара в смеси называется степенью сухости пара и выражается в долях по массе или по объему. Пересчет объемной доли сухого насыщенного пара во влажном паре по массовой доле осуществляется по формуле:

где и  - массовая и объемная доли пара в смеси соответственно.

Пересчет объемной доли

Плотность влажного пара (кг/м³) определяется по формуле:

где  - массовая доля пара в смеси.

Эмпирический показатель адиабаты для влажного насыщенного водяного пара (формула Цейнера):

Энтальпия влажного пара:

Перегретый водяной пар

Коэффициент сжимаемости перегретого водяного пара рассчитывается по формуле:

где  - относительное давление, вычисляемое по формуле:

где  – абсолютное давление, Па.

Плотность перегретого водяного пара в диапазоне от 0 до 600 °С и от 1 до 300 ата, кг/м³:

Энтальпия перегретого водяного пара в диапазоне от 0 до 600 °С и от 1 до 300 ата, кг/м³:

Показатель адиабаты перегретого пара принят в расчетах постоянным: .