Т = 0,0002 м 2. К/Вт тепловий опір забруднень з боку оцтової кислоти,
1/r ст = 0,000186 м 2. К/Вт тепловий опір матеріалу стінки,
K р1 , (26)
q 1 =. (27)
Уточнене значення температури стінки:
t ст =. (28)
У результаті підстановки значень отримуємо систему рівнянь:
(29)
Отриману систему вирішуємо методом послідовних ітерацій. Для цього попередньо задаємося значенням t ст = 143 про С. Тоді
Вт/(м 2. К),
q 1 = Вт/м 2 ,
t ст = Про С.
Результати наступних наближень зведені в таблицю 1.
Таблиця 1
Наближення
t ст, про С
О± 1 , Вт/(м 2. К),
q 1, Вт/м 2
t ст уточнений , про С
1
143
2766,01
3,85
143,9987
2
143,9987
14323,29
3,24
143,9998
3
143,9998
22558,92
3,18
143,9999
4
143,9999
25376,87
3,17
143,9999
Приймаються О± 1 = 25376,87 Вт/(м 2. К), тоді за формулою (26)
K р1 Вт/(м 2. К).
Площа теплопередачі зони конденсації:
, (30)
м 2.
Далі визначаємо коефіцієнт тепловіддачі для зони охолодження.
Середній об'ємна витрата потоку:
, (31)
м 3 /с.
Середня швидкість теплоносія в трубах двоходового теплообмінника:
, (32)
м/с.
Критерій Рейнольдса:
, (33)
.
Критерій Прандтля:
, (34)
.
Режим течії оцтової кислоти турбулентний (Re> 10000), тоді критерій Нуссельта [4, с. 77]:
, (35)
.
Звідки коефіцієнт тепловіддачі:
Вт/(м 2. К).
Коефіцієнт теплопередачі за формулою (35):
K р1 Вт/(м 2. К).
Площа теплопередачі зони охолодження за формулою (26):
м 2.
Загальна площа теплообміну:
F р = 693,6 + 1327,5 = 2021,1 м 2 . p> Запас поверхні:
О”F =, (36)
О”F =.
Запас поверхні значний, його коригування можна здійснити кількома способами: зміною подачі повітря за рахунок регулювання кута Оі установки лопатей вентилятора або за допомогою жалюзійного пристрою. Велика величина запасу поверхні збільшує діапазон температур, при яких може працювати апарат, тому необхідність застосування зволоження повітря відсутня. br/>
3.4 Розрахунок опорів
3.4.1 Аеродинамічний опір пучка труб
Число Рейнольдса для повітряного потоку:
Re B = w уз . d уз /ОЅ, (37)
де d уз = 0,2 м - ширина вузького перерізу,
ОЅ = 0,000014 м 2 /с - кінематична в'язкість повітря,
Re B = 9,826 . 0,2/0,000014 = 67857. p> Число Ейлера:
Eu = 4,75 zRe в -0,285 , (38)
Eu = 4,75 . 4 . (67857) -0,285 = 0,8. br/>
Eu =? Р А /(ПЃw уз 2 ). (39)
Аеродинамічний опір апарату з формули (39):
? Р А = Eu . (ПЃw уз 2 ), (40)
? Р А = 0,8 . (1,293 . 9,826 2 ) = 100 Па. br/>
3.4.2 Гідравлічний опір апарату
Гідравлічне опір апарату:
, (41)
де О» г - Гідравлічний коефіцієнт опору тертя, для турбулентного режиму:
О» г = 0,3164/Re 0,25 ,
О» г = 0,3...
