b> Теплове навантаження
Q , кВт
488,98
444,72
1742,52
1.5 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі
Коефіцієнт теплопередачі розраховуємо, виходячи з того, що при сталому процесі передачі тепла справедливо равенство:
(1.13)
Коефіцієнт теплопередачі К в [Вт/(м 2 К)] можна розрахувати за рівнянням:
, (1.14)
де q - питома теплова навантаження, Вт/м 2 ; q = Q / F ;
і - коефіцієнти тепловіддачі від конденсується пара до стінки і від стінки до киплячого розчину відповідно, Вт/(м 2 в€™ К);
- сума термічних опорів стінки забруднень і накипу, (м 2 в€™ К/Вт);
- різниця температур між гріючий парою і стінкою з боку пари в першому корпусі, Вє С;
- перепад температур на стінці, Вє С;
- різниця між температурою стінки з боку розчину і температурою кипіння розчину, В° С.
Коефіцієнт тепловіддачі розраховуємо за рівнянням:
, (1.15)
де - теплота конденсації пари, що гріє, Дж/кг;
- різниця температур конденсату пари і стінки, Вє С;
- відповідно щільність, кг/м 3 , теплопровідність Вт/(м в€™ К) і в'язкість конденсату, Па в€™ с, при середній температурі плівки:
Спочатку приймаємо
Вє С.
Значення фізичних величин конденсату беремо при t пл = 142,85 Вє С .
В В В В В В В
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до киплячого розчину в умовах його природної циркуляції для бульбашкового режиму у вертикальних трубах дорівнює:
, (2.16)
де - щільність пари, що гріє в першому корпусі, - щільність пари при атмосферному тиску; - відповідно, теплопровідність, поверхневий натяг, теплоємність і в'язкість розчину в першому корпусі.
В В
Значення величин, характеризують властивості розчинів NaOH, представлені в таблиці 1.5.
Параметр
Корпус
1
2
3
Щільність розчину,, кг/м 3
1012,88
1031,88
1088,22
В'язкість розчину,
1,151
1,2258
1,51
Теплопровідність розчину,
0,5912
0,5886
0,5815
Поверхневий натяг,
73,4
74,28
77,0
Теплоємність розчину,
3923
3831
Перевіримо правильність першого наближення по рівності питомих теплових навантажень:
В В
Як бачимо
Для другого наближення приймемо
В В В В В В
Очевидно, що
Для визначення будуємо графічну залежність теплового навантаження q від різниці температур між парою і стінкою (див. рис. 1.1) і визначаємо = 1,1 Вє С.
Перевірка:
В В В В В В В
Як бачимо
Розраховуємо коефіцієнт теплопередачі К 1 в першому корпусі:
В
Коефіцієнт теплопередачі для другого корпусу К 2 і третього К 3 можна розраховувати так само, як і коефіцієнт До 1 або з достатньою точністю скористатися співвідношенням коефіцієнтів, отриманих з практики ведення процесів випарювання. Ці співвідношення варіюються в широких межах:
В
До 1 : До 2 : До 3 = 1: (0,85 0,5) (0,7 0,3)
Оскільки - СaCl2-сіль, співвідношення коефіцієнтів приймаємо по верхніх меж.
В
До 1 : До 2 : До 3 = 1: 0,85: 0,7
До 2 = К 1 0,85 = 1096,5 0,85 = 932
До 3 = К 1 0,7 = 767,55
1.7 Розподіл корисної різниці температур
Корисні різниці температур в корпусах установки знаходимо з умови рівності їх поверхонь теплопередачі:
, (1.21)
де - Загальна корисна різниця температур випарної установки; - ставлення теплового навантаження до коефіцієнта теплопередачі в корпусі; i = 1,2,3 - номер корпусу.
В В В
Перевіримо загальну корисну різниця температур установки:
В
Оскільки розраховані величини теплових навантажень, коефіці...
