(9)
Де Т = 119,6 В° С-температура гріє пара, [2, таб 56].
В
3. Визначення коефіцієнтів теплопередачі і тепловіддачі
3.1 Орієнтовна площа поверхні теплообміну
(10)
Де q-питома теплова навантаження, Вт/м 2 , приймемо q = 30000 Вт/м 2
Q = 821.376 * 10 3 Вт- теплове навантаження гріючої камери.
В
За ГОСТ 11987-81 приймаємо випарної апарат з наступною характеристикою: поверхня теплообміну F = 25 м 2 , довжина труб l = 4 м, діаметр труб D = 38 * 2 мм, матеріал труб сталь Х18Н10Т. p> Число труб:
(11)
3.2 Коефіцієнт тепловіддачі
О± 1 , Вт/м 2 * К
Орієнтовний:
(12)
Де ПЃ = 943 кг/м 3 - щільність
О» = 68,6 * 10 -2 Вт/м * К-коефіцієнт теплопровідності,
Ој = 231 * 10 -6 Па * с - коефіцієнт динамічної в'язкості. p> Значення прийняті при t = 119.6 В° C.
В
Знайдемо значення змоченого периметра П, м:
(13)
Розрахуємо щільність стікання конденсату по зовнішній поверхні труб:
(14)
Знайдемо критерій Re пл для плівки конденсату:
(15)
3.3 Коефіцієнт тепловіддачі О± 2
(16)
Де при температурі кипіння: О» = 0,524 Вт/м * К; ПЃ = 1125,9 кг/м 3 ;
Ој = 0,63 * 10 -3 Па * с, з = 2943,6 Дж/кг * К, Пѓ = 42 * 10 -3 Н м [2, таб 37]
Властивості водяної пари:
r = 2336 * 10 3 Дж/кг; ПЃ п = 0,1876 кг/м 3 , ПЃ про = 0,579 кг/м 3 [2, таб 56]
В
3.4 Коефіцієнт теплопередачі
(17)
Де Оґ = 0,002 м- товщина стінки, О»-коефіцієнт теплопровідності стали Х18Н10Т, 1/r з1 = 5000Вт/м 2 * К і 1/r З2 = 5800 Вт /м 2 * К-теплова провідність забруднень з боку розчину і з боку пара відповідно. [1, с143]
В
Питома теплова навантаження:
(18)
Звідси, висловлюємо О”t ПОЛ
В В
Ставлячи різні значення q розрахуємо О”t ПОЛ методом послідовних наближень і побудуємо графік.
q, Вт/м 2 20 * 10 3 50 * 10 3
О”t ПОЛ, В° С 15,4 35,6
З графіка видно, що для попередньо обчисленого значення
О”t ПОЛ = 55,874 В° С
ідеальна теплова навантаження
q = 42 * 10 3 Вт/м 2 .
З формули (18) коефіцієнт теплопередачі дорівнює:
В
3.5 Необхідна площа поверхні теплообміну
(19)
За ГОСТ 11987-81 вибираємо номінальну поверхню теплообміну F = 25м 2 .
4. Конструктивний розрахунок випарного апарату
4.1 Число труб гріючої камери (уточнене):
В
4.2 Внутрішній діаметр обичайки гріючої камери:
D k = 0,6 м [1]
4.3 Діаметр циркуляційної труби:
D ц = 0,3 м [1]
4.4 Об'єм парового простору:
V c = W/W ` (20)
В
Де W `-допустима напруга парового простору, кг/м 3 * г:
W `= f 1 * f 2 * W АТМ (21)
В
Де f 1 = 1,7 при абсолютному тиску 0,02 МПа [1], f 2 = 0,5 при рівні розчину над точкою вводу парожідкостной суміші в паровий простір на висоті Н = 0,15 м [1], W АТМ = 2600 кг/м 3 * г-значення допустимого напруги парового простору.
W `= 1,7 * 0,5 * 2600 = 663 кг/м 3 * г
V c = 0.3336 * 3600/663 = 1.81 м 3
4.5 Швидкість витання краплі:
(22)
Де Оѕ-коефіцієнт опору, ПЃ Ж і ПЃ П -щільність рідини і пара відповідно, кг/м 3 d до - діаметр краплі, м.
d до = 0,0006 м [1]
ПЃ Ж = 1009,15 кг/м 3 [6]
ПЃ П = 0,1283 кг/м 3 , при р = 0,02 МПа [2]
Оѕ = 18,5/Re 0.6 = 18.5/1551.5 0.6 = 0.225 (23)
В
4.6 Швидкість пари в паровому просторі :
(24)
Де D C = 1-діаметр сепаратора, м
П‰ П = 0,3336/(0,1283 * 0,785 * 1 2 ) = 3,312 м/с
4.7 Висота парового простору:
...
