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
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.
Температурная зависимость для теплоемкости алюминатного раствора в
автоклавной батарее:
.
|
(1)
|
Теплоемкость
пульпы рассчитывается по формуле:
,
|
(2)
|
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:
.
|
(3)
|
Плотность
пульпы, кг/м3:
.
|
(4)
|
Коэффициент теплопроводности
конденсата, Вт/(м·К):
,
|
(5)
|
где - теплопроводность конденсата, рассчитываемая
по (12).
Температурная депрессия пульпы при давлениях, отличных от атмосферного,
может быть рассчитана по формуле:
,
|
(6)
|
где - температурная депрессия раствора при
атмосферном давлении, К; –
температура пара, К; -
скрытая теплота парообразования, Дж/кг.
Плотность конденсата, кг/м3:
,
|
(7)
|
где -
параметр, рассчитываемый по формуле:
.
|
(8)
|
Здесь -
относительная температура, определяемая следующим образом:
,
|
(9)
|
где Tкр = 647,14 –
критическая температура, К.
Динамический
коэффициент вязкости конденсата, Па·с:
.
|
(10)
|
Энтальпия конденсата, Дж/кг:
.
|
(11)
|
Коэффициент теплопроводности
конденсата, Вт/(м·К):
.
|
(12)
|
Плотность сухого насыщенного водяного пара, кг/м3:
|
(13)
|
Динамический коэффициент вязкости сухого насыщенного водяного пара,
Па·с:
.
|
(14)
|
Давление
насыщения водяного пара, Па:
|
(15)
|
Энтальпия сухого насыщенного
пара, Дж/кг:
.
|
(16)
|
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:
,
|
(17)
|
где и - массовая и объемная доли пара в смеси
соответственно.
Пересчет объемной доли
Плотность
влажного пара (кг/м3) определяется по формуле:
,
|
(18)
|
где - массовая доля пара в смеси.
Эмпирический показатель адиабаты
для влажного насыщенного водяного пара (формула Цейнера):
.
|
(19)
|
Энтальпия
влажного пара:
,
|
(20)
|
Коэффициент сжимаемости перегретого водяного пара рассчитывается по
формуле:
|
(21)
|
где - относительное давление, вычисляемое по
формуле:
,
|
(22)
|
где – абсолютное давление, Па.
Плотность перегретого водяного
пара в диапазоне от 0 до 600 °С и от 1 до 300 ата, кг/м3:
.
|
(23)
|
Энтальпия перегретого водяного
пара в диапазоне от 0 до 600 °С и от 1 до 300 ата, кг/м3:
|
(24)
|
Показатель адиабаты перегретого
пара принят в расчетах постоянным: .