л)=б 2 ? Дt 2 ,
де q - питома теплова навантаження, Вт/м 2;
Дt ст - перепад температур на стінці, град.;
Дt 2 - різниця між температурою стінки з боку розчину і температурою кипіння розчину, град.
Звідси
Дt ст =б 1 ? Дt 1 ? ? д/л= град .
Тоді
Дt 2 =Дt п1 - Дt ст - Дt=9,2 град.
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до киплячого розчину для бульбашкового кипіння у вертикальних кіпятільних трубках за умови природної циркуляції розчину [7] дорівнює
. (1.7)
Підставивши чисельні значення, отримаємо:
Фізичні властивості киплячих розчинів КОН і їх парів наведені нижче:
параметр1 корпус Теплопровідність розчину л, Вт/(м · К) 0,69 Щільність розчину с, кг/м 3 1 400 Теплоємність розчину с, Дж/(кг · К) 2765 В'язкість розчину м, · 10 - 3 Па · с0,7 Поверхневий натяг у, Н/м0,099 Теплота пароутворення r в , Дж/кг2337,8 Щільність пари з п , кг/м 3 0,098
Перевіримо правильність першого наближення по рівності питомих теплових навантажень:
q =б 1 ? Дt 1 = Вт/м 2
q =б 2 ? Дt 2 = Вт/м 2
Як бачимо, q =q .
Т.к. розбіжність між тепловими навантаженнями не перевищує 3%, знаходимо коефіцієнт К 1:
Далі розрахуємо коефіцієнт теплопередачі для другого і третього корпусів
K1: k2: k3=1: 0,58: 0,34
Звідси
К2=К1 * 0,58=1694 * 0,58=982,52
К3=К2 * 0,34/0,58=576
.7 Розподіл корисної різниці температур
Корисні різниці температур в корпусах установки знаходимо з умови рівності їх поверхонь теплопередачі:
де Дt Пi , Q i , K i - відповідно корисна різниця температур, теплове навантаження, коефіцієнт теплопередачі для i -го корпусу;
підставивши чисельні значення, отримаємо:
Дt п2 =14,17 град;
Дt П3 =17,16 град.
Перевіримо загальну корисну різниця температур установки:
? Дt п =Дt п1 + Дt п2 + Дt П3 =16,21 + 14,17 + 17,16=47,54 град .
Тепер розрахуємо поверхню теплопередачі випарних апаратів:
F 1 =(+4797? 10 3 ) | (тисячу шістсот дев'яносто чотири? 21,25 )=174,59 м 2 ; 2 =(+4119? 10 3 ) | (982,52? 20,77)=174,59 м 2 ; 3 =(4701? 10 3 ) | (576? 26,08)=174,59 м 2 .
Знайдені значення мало відрізняються від орієнтовно визначеної раніше поверхні F ор , тому в подальших наближеннях немає необхідності вносити корективи на зміну конструктивних розмірів апаратів (висоти, діаметра і числа труб).
Відповідно до ГОСТ 11987-81 вибираємо випарної апарат з природною циркуляцією і внесений гріючої камерою з поверхнею теплопередачі F=160 м 2 .
Таблиця 5 - Порівняння корисних різниць температур
ПараметриКорпус123Распределенние в 1-му наближенні значення Дt п про 9,9716,9820,59Предварітельно розраховані значення Дt п про 4,745,1737,63
Друге наближення
Як видно, корисні різниці температур, розраховані з умови рівного перепаду тисків в корпусах і знайдені в 1-му наближенні з умови рівності поверхонь теплопередачі в корпусах, істотно розрізняються. Тому необхідно заново перерозподілити температури (тиску) між корпусами установки. В основу цього перерозподілу температур (тисків) повинні бути покладені корисні різниці температур, знайдені з умов рівності поверхонь теплопередачі апаратів.
1.8 Уточнений розрахунок поверхні теплопередачі
