Визначимо теплові навантаження, кВт:
Q1 = D∙2139,1 = 0,294∙2139,1=628,9
Q2 = W1∙2178,9 = 0,28∙2178,9=610,1
Q3 = W2∙2249,2 = 0,30∙2249,2=674,8
Отримані дані зводимо в табл.2.4.
Таблиця 2.4 – Параметри розчинів і пари по корпусах
Параметр |
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Продуктивність по випаровуваній воді W, кг/с |
0,28 |
0,30 |
0,35 |
Концентрація розчинів x, % |
6,3 |
8,6 |
15 |
Тиск гріючої пари Рг ,МПа |
0,4 |
0,2733 |
0,1466 |
Температура гріючої пари tГ, ºC |
143,6 |
130,1 |
110,6 |
Температурні втрати |
3,55 |
4,32 |
12,16 |
Температура кипіння розчину tк ,ºC |
133,65 |
114,92 |
72,16 |
Корисна різниця температур ∆tп, ºC |
9,95 |
15,18 |
38,44 |
Теплове навантаження Q, кВт |
628,9 |
610,1 |
674,8 |
2.5 Вибір конструкційного матеріалу
Як конструкційний матеріал вибираємо стійку в середовищі киплячого розчину NaCl у діапазоні робочих концентрацій сталь марки Х18Н10Т. Коефіцієнт теплопровідності цієї сталі 25,1 Вт/м∙К.
2.6 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі
Коефіцієнт теплопередачі розраховуємо, виходячи з того, що при сталому процесі передачі тепла справедлива рівність:
(2.13)
Коефіцієнт теплопередачі К в [Вт/(м2 К)] можна розрахувати по рівнянню:
, (2.14)
де q – питоме теплове навантаження, Вт/м2;
q = Q/F; и
– коефіцієнти
тепловіддачі від пари, що конденсується, до стінки і від стінки до киплячого
розчину відповідно Вт/(м2∙К);
– сума
термічних опорів стінки забруднень і накипу, (м2∙К/Вт);
– різниця температур між гріючою
парою і стінкою з боку пари в першому корпусі, ºС;
– перепад
температур на стінці, ºС;
– різниця між
температурою стінки з боку розчину і температурою кипіння розчину °С.
Порядок розрахунку коефіцієнта
теплопередачі наступний. Задаємося величиною ; розраховуємо
по приведених нижче рівняннях коефіцієнти тепловіддачі
і
теплові потоки
. Порівнюємо величину теплових
потоків
. Якщо
, то
задаємося іншим значенням
і знову розраховуємо
по тих же формулах. Як правило, знову
, тому дійсне значення теплового потоку q і різниця
температур
визначаємо графічно. Для цього будуємо
графік залежності
и сполучаємо крапки
,
прямими
лініями (мал. 2.1). Точка пересічення цих ліній і визначає дійсну величину q и
. Потім визначають значення
и
і
розраховують коефіцієнт теплопередачі K.
Коефіцієнт тепловіддачі розраховуємо по рівнянню:
, (2.15)
де – теплота
конденсації гріючої пари, Дж/кг;
– різниця
температур конденсату пари і стінки ºС;
– відповідно
щільність, кг/м3, теплопровідність Вт/(м∙К) і в'язкість конденсату,
Па∙с, при середній температурі плівки:
Спочатку приймаємо
ºС.
Значення фізичних величин конденсату беремо при tпл = 142,85 ºС.
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до
киплячого розчину в умовах його природної
циркуляції для бульбашкового режиму у вертикальних трубах рівний:
, (2.16)
де – щільність
гріючої пари в першому корпусі
– щільність пари при атмосферному
тиску;
– відповідно, теплопровідність, поверхневе
натягнення, теплоємність і в'язкість розчину в першому корпусі.
Значення величин, що характеризують властивості розчинів NaCl, представлені в таблиці 2.5.
Таблиця 2.5 – Фізичні властивості розчинів NaCl
Параметр |
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Щільність розчину |
993,3 |
1008,6 |
1056,7 |
В'язкість розчину |
0,35 |
0,37 |
0,43 |
Теплопровідність розчину |
0,594 |
0,592 |
0,585 |
Поверхневе натягнення |
73,97 |
74,97 |
77,69 |
Теплоємність розчину |
3990 |
3930 |
3840 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.