Методика расчета пластинчато-ребристых конденсаторов-испарителей, страница 5

Для вычисления температур кипения и конденсации по формуле (28) используем подпрограмму temp(p,T,x1,x2) и подпрограмму-функцию tmp(p,B,B1,G,DG). В качестве объемных долей x₁ и x₂ при этом используем среднеарифметические значения, вычисленные по объемным долям на входе и выходе из конденсатора-испарителя. В качестве усредненного давления в испарителе с учетом влияния столба жидкости используем p =p_и + 0,5g, где g – ускорение свободного падения, м/с². В дальнейших расчетах при определении теплофизических свойств в различных каналах аппарата используем среднюю температуру в этих каналах.

Температурный напор на стороне конденсации (К) [4]

                     ,                    (29)

где   – кинематическая вязкость, м²/с, – теплопроводность жидкой смеси, Вт/(м×К). 

Температурный напор на стороне кипения (К) [4]

                         ,                       (30)

где  M_ж – массовый расход жидкости на входе в парогенерирующий канал, кг/с, M_ж = w₀ f.

Здесь f= (b₁ – 2b₃)(s_и – δ_и)( l_и – δ_и)/s_и – площадь поперечного сечения канала кипения;  – теплоемкость смеси, Дж/(кг×К);  Re и Re_F – число Рейнольдса и модифицированное число Рейнольдса потока массы от теплообменной поверхности, соответственно

                                        .                                (31)

Температурный напор в проставочном листе (К)

                                    ,                                 (32)

где – коэффициент теплопроводности материала стенки.

Далее приведены общие для конденсатора и испарителя формулы (индексы «к» и «и» опускаем):

коэффициент теплоотдачи (Вт/м²К)

                                                     ;                                                  (33)

параметр ребра канала (м^–1)

                                                ;                                                 (34)

КПД ребра канала

                                              ;                                            (35)

площадь рабочей поверхности канала (м²)

                                   ;                                (36)

площадь рабочей поверхности ребер в канале (м²)

                                   ;                                        (37)

КПД поверхности канала

                                            ;                                        (38)

эффективная площадь поверхности теплоотдачи (м²)

F = F_пп.                                                (39)

Уравнения (28) – (39), записанные для конденсатора и для испарителя, совместно с уравнениями (1) – (3) составляют систему уравнений для вычисления температур, температурных напоров, тепловых потоков и поверхностей конденсатора-испарителя.

Расчет опускной системы

Приведенная скорость пара на выходе из парогенерирующих каналов (м/с)

                                              .                                            (40)

Приведенная скорость двухфазной смеси на выходе из каналов испарителя (м/с)

                                       .                                     (41)

Объемный расход жидкости, сливающейся с верхней решетки  в опускную систему (м³/с)                                                     

                                    ,                                   (42)

где n_к1 – число каналов конденсации в одном пакете,

                                                .                                         (43)

Средняя плотность двухфазной смеси в испарителе зависит от среднего истинного объемного паросодержания                      

                                          .                                         (44)

В свою очередь  зависит от приведенной скорости пара в испарителе:

       ; (45)

,                        (46)

  

где

                                              ,                                  (47)

здесь  – приведенная скорость пара при истинном объемном паросодержании  = 0,7; u₀ и c₀ – скорость всплытия пузырьков и параметр распределения при  £ 0,7; u₀₁ и c₀₁ – скорость всплытия пузырьков и параметр распределения при  > 0,7;