797

51

химической промышленности". М., Высшая школа,

1980 г.

11. Стандартные кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего назначения. Каталог. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988 г., 45 с.

12. Центробежные горизонтальные и вертикальные

химические насосы с проточной частью из металла.

Каталог. М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991 г., 73 с. 13. Мясоеденков В.М. Подбор и расчёт конденсато­

отводчиков.м.,~1JCГ, 1989г.

14. Захаров м.к. Методические указания по расчёту теплообменников при конденсации пара на пучках горизонтальных труб. М., ~TXТ, 1996 г.

15. Справочник химика, т.5, М.-Л., Химия, 1968 г., 974 с. 16. Новобратский В.Л., Васильев Б.В. Методические

указания для самостоятельной подготовки студентов по

конструкции выпарных аппаратов. ~TXТ, л., 1986 г.

17. Гельперин Н.И., Айнштейн В.Г., Солопенков к.н.

Методические указания к курсовому и дипломному

проектированию теплообменных аппаратов. М.,

МИТХТ, 1989 г.

www.mitht.ru/e-library

52

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ

ДВИЖЕНИИ В ТРУБАХ НЕКИПЯЩИХ РАСТВОРОВ ПРИ

ЕСТЕСТВЕННОЙ И ПРИНУДИТЕЛЬНОЙИХ циркуляции.

Коэффициент теплоотдачи «2 рассчитьmается по известным

уравнениям для конвективной теплообмена в трубах при

вынужденном движении теплоносителя [1,5,6,15,17]. При этом в

выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией раствора

скорость его движения в трубах обеспечивают с помощью насоса на уровне 2 - 2,5 м/с. В аппаратах с естественной циркуляцией раствора обычно обеспечивается скорость порядка 0,4 - 0,6 м/с.

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ <Х2=аол

ПРИ КИПЕНИИ РАСТВОРА, СТЕКАЮЩЕГО В ВИДЕ

ЖИДКОСТНОЙ ПЛЕНКИ ПО ВЕРТИКАЛЬНОЙ

ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ.

в зависимости от безразмерной толщины плёнки l1т = 0312g112/V

находят безразмерный коэффициент теплоотдачи (число

Nu=апл(v2/g)1I3 / л) по одной из формул:

При волновом режиме течения плёнки (5 < l1т < 30):

Nu = Pr Т)тII3 / [5 Pr + 510(1 - Pr + Pr Т)т15)] (1.1)

www.mitht.ru/e-library

53

При турбулентном течении (l1т > 30):

Nu =Pr 1)/13/ L5Pr + 510(1 + 5Pr) +

+ 2,510{(I-Рr+О,4Рr Т)т)/(I+IIРr)}]

(1.2)

в формулах (1.1) и (1.2) Pr = у/а - критерий Прандтля, в данном

случае - для упариваемого раствора определённой концентрации; у и

а - кинематическая вязкость и температуроnpоводностъ раствора.

Рассчитав по одной из формул значение Nu, определяют коэффициент теплоотдачи

(1.3)

где л. - теплопроводность раствора, связана с а зависимостью

a=A.I(ср), где с и р - теплоёмкость и плотность раствора.

Заметим, что в формуле (1.3) величина (y2/g)1/3 имеет

размерность длины, и выступает в качестве линейного размера.

Необходимая для расчёта l1т ТОЛЩШlа плёнки 8 [м] может бьпь найдена лишь после нахождения числа труб n и их диаметра dtp в

каталогах [7] по найденной ориентировочной поверхности

теплообмена. Тогда, для первого корпуса при волновом режиме

течения плёнки:

Б = (80 2,4v / ро xdтp о g)1/3

(1.4)

Точный метод расчёта процесса вьmаривания в плёночном аппарате требует учёта изменения толщины плёнки по высоте трубок

по мере её протекания сверху вниз.

www.mitht.ru/e-library

5ч

ТАБЛИЦЫ

1.ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ (t, ОС)

		Рзcrвор			конц.				ДАВЛЕНИЕ (бар)
					Масс %		0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,3
1				2			3	4	5	6	7	8
				5			91,2	94,7	98.0	100.9	106.1	108.2
		NaCI		10			91,7	95,3	98.4	101.5	106.8	109.1
				20			95,0	98,7	102.0	105.0	110.4	112.7
				5			90,9	94,4	97.7	100.6	105.8	108.1
		NаNОз		10			91,5	95,0	98.2	101.2	106.4	108.6
				20			92,8	96,5	99.6	102.7	107.9	110.3
				30			94,6	98,2	101.6	104.5	109.8	112.4
					5		90,5	94,0	97.3	100.2	105.4	107.8
		NazS04			10		90,8	94,4	97.6	100.5	105.7	108.1
					20		91,6	95,2	98.3	101.4	106.7	108.9
					5		91,2	94,7	98.0	100.9	106.1	108.2
		CaCI2			10		92,1	95,7	98.9	101.9	107.1	109.5
					15		93,4	96,9	100.2	103.2	108.5	110.8
					5		91,4	94,8	98.2	101.1	106.2	108.4
		MgC12			10		92,7	96,3	99.5	102.5	107.8	110.1
					15		94,4	98,0	101.3	104.3	109.6	112.0
					5		90,4	93,9	97.3	100.1	105.3	107.5
		CUS04			10		90,6	94,1	97.4	100.3	105.4	107.8
					15		90,7	94,3	97.5	100.4	105.6	107.9
					5		90,8	94,4	97.6	100.5	105.7	108.0
		КNОз			10		91,2	94,7	98.0	10.9	106.1	108.2
					15		92,6	95,2	98.3	101.4	106.7	108.9
		K2Cr20 7			5		90,6	94,1	97.4	100.3	105.4	107.8
					10		91	94,6	97.8	100.8	106.0	108.1
					10		93,4	96,7	99.9	102.9	108.2	110.9
					20		97,7	101,5	104.8	107.8	113.3	113.9
		NaOH			30		105,2	109,1	112.6	115.8	121.5	124.1
					40		116.8	121,0	124,87	128,2	134,3	137,1
					50		130.2	134,7	138,6	142,5	149,2	152,1
					10		92.6	96,2	93,4	102,4	107,7	110,0
					20		96.3	100,0	103,4	106,4	113,7	114,2
		КОН			30		102.6	106,5	109,9	113,1	118,8	121,2
					40		113.5	117,6	121,3	124,7	130,7	133,4
					50		132.5	137,1	141,2	145,0	151,8	154,8
							www.mitht.ru/e-library

55

продоmкение таблицы 1

I		1	2	3	4	5	6	7	8	I
			10	91.2	94,7	98,0	100,9	106,1	108,2
			20	94.2	96,0	99,2	102,2	107,0	111,9
		К2СОЗ	30	94.5	98,1	101,4	104,4	109,7	112,1
			40	97.8	101,6	104,9	108,0	113,4	115,9
			50	103.6	107,5	111,0	114,2	119,9	122,4
			5	91.0	94,6	97,8	100,8	106,0	108,1
		LiOH	10	92.1	95,7	98,9	101,9	107,1	109,5
			15	93,3	96,6	100,0	103,0	108,3	110,6
			5	90,2	93,5	97,0	100,3	105,6	107,8
			10	90,9	94,6	98,0	101,0	106,0	108,3
		Са(NОЗ)2	20	92,2	95,8	99,2	102,2	107,4	109,3
			30	93,3	97,4	101,1	104,2	109,2	111,5
			40	96,0	99,8	103,2	106,2	111,4	113,9
			50	99,5	103,4	107,0	110,1	115,5	117,9
			5	90,2	93,7	97,2	100,0	105,0	107,3
			10	90,7	94,4	97,6	100,4	105,5	107,9
		(NH.)2S04	20	91,6	95,1	98,3	101,2	106,3	108,7
			30	92,7	96,3	99,6	102,6	107,8	110,1
			40	94,4	98,1	101,5	104,4	109,4	118,8
			5	90,8	94,4	97,6	100,5	105,8	108,1
			10	91,9	95,4	98,6	101,7	106,9	109,2
		ЩСl	15	92,8	96,4	99,7	102,7	108,1	110,4
			20	94,0	97,6	101,0	104,1	109,5	Н,8
			25	95,6	99,2	102,5	105,6	111,2	113,5
			10	91,0	94,5	97,7	100,7	105,7	108,0
			20	92,1	95,6	99,0	101,9	107,0	109,4
		N~NОз	30	93,9	97,4	100,7	103,8	109,2	115,5
			40	95,6	99,8	102,8	105,8	111,0	113,4
			50	98,6	102,2	105,6	108,7	114,2	116,7

www.mitht.ru/e-library

56

				2. ПЛОТНОСТЬ (р,			КГ/М3)
		КОНЦ.			ТЕМПЕРАТУРАJОС)
	Раствор	Масс		20	40	60	80	100	Т kIП1
		%
1		2		3	4	5	6	7	8
		5		1034,0	1026,8	1017,2	1005,6	992,4	992
	NaCl	10		1070,7	1062,4	1052,3	1040,5	1027,6	1027
		15		1108,5	1099,3	1088,7	1076,8	1063,9	1063
		20		1149,9	1137,7	1126,8	1114,6	1101,7	1098
		5		1032,3	1024,6	1014,6	1002,7	988,8	988
		10		1067,4	1058,4	1047,9	1034,8	1020,3	1020
		15		1104,2	1094,0	1082,1	1068,7	1054,5	1053
	NaNОз	20		1142,9	1131,4	1118,7	1104,7	1090,1	1088
		30		1225,6	1212,2	1190,0	1183,0	1167,4	1165
		40		1317,5	1302,1	1287,6	1271,5	1255,S	1252
		5		1044,2	1036,6	1027,4	1015,7	1002,3	1002
	Na2S04	10		1091,5	1082,5	1072,8	1060,9	1047,5	1047
		15		1140,6	1130,8	1120,2	1108,8	1094,6	1094
		20		1191,5	1181,9	1169,6	1156,9	1142,0	1141
		5		1040	1033	1024	1033	1000	999
	CaCI2	10		1084	1076	1066	1055	1043	1042
		15		1129	1121	11I1	1100	1088	1086
	MgCI2	5		1039	1033	1024	1013	1001	1000
		10		1082	1075	1066	1056	1044	1043
		15		1125	1116	1110	1100	1089	1086
		5		1051	1043	1034	1022	1010	1010
	CaS04	10		1107	1099	1089	1077	1064	1084
		15		1168	1160	1149	1136	1122	1122
		5		1028	1021	1012	1000	987	987
	КNОз	10		1063	1054	1044	1032	10117	1016
		15		1098	1088	1077	1063	1049	1048
	K2Cr2~	5		1034	1026	1017	1006	993	993
		10		1070	1063	1053	1041	1029	1026
		5		1054	1046	1036	1024	1012	1010
		10		1109	1100	1090	1077	964	1062
	NaOH	20		1219	1208	1196	1183	1170	1104
		30		1328	1315	1303	1239	1276	1263
		40		1430	1416	1403	1389	1375	1355
		50		1325	1511	1497	1483	1469	1430

www.mitht.ru/e-library

57

продолжение таблицы 2

1			2	3	4	5	6	7	8
			5	1044	1037	1027	1016	1003	1002
			10	1090	1082	1073	1061	1047	1045
	КОН		20	1186	1177	1167	1154	1140	1135
			30	1287	1278	1266	1252	1237	1225
			40	1393	1385	1373	1357	1341	1315
			50	1509	1498	1485	1468	1450	1390
			5	1044	1037	1020	1017	1002	1001
			10	1090	1083	1074	1062	1047	1046
	К2СОз		20	1190	1180	1170	1158	1143	1143
			30	1298	1287	1276	1264	1253	1250
			40	1414	1403	1391	1379	1367	1362
			50	1440	1529	1517	1504	1492	1483
			5	1054	1047	1037	1025	1013	1013
	LЮН		10	1107	1099	1090	1078	1064	1064
			5	1037	1029	1020	1009	999	999
			10	1076	1068	1059	1047	1034	1033
	Ca(NO)2		20	1163	1155	1144	1132	1118	1116
			30	1261	1252	1241	1227	1212	1206
			40	1376	1366	1354	1339	1322	1316
			50	1510	1499	1486	1469	1451	1440
			5	1028	1021	1012	1001	988	988
	("Nl4)2S04		10	1057	1050	1041	1030	1018	1018
			20	1115	1108	1098	1088	1078	1077
			30	1172	1164	1158	1154	1135	1133
			40	1223	1220	1211	1202	1191	1188
			5	1014	1007	999	987	975	975
			10	1029	922	1013	1002	991	989
	NН.CI		15	1043	1036	1027	1016	1006	1003
			20	1057	1050	1041	1038	1021	1018
			25	1070	1063	1054	1044	1035	1031
			10	1039	1032	1022	1014	998	997
			20	1092	1079	1062	1056	1046	1045
	N~NОз		30	1127	1115	1104	1094	1082	1090
			40	1175	1162	1151	1138	1126	1122
			50	1225	1212	1200	1187	1174	1158

www.mitht.ru/e-library

3. ВЯЗКОСТЬ (v. 10' м2 ! сек.)

			конц.				ТЕМПЕРАТУРА( ОС]
		Раствор	Масс		20	40	60	80	100	Т kJПJ
			%
	1		2		3	4	5	6	7	8
			5		1,034	0,693	0,501	0,396	0,321	0,319
		NaCl	10		1,099	0,734	0,542	0,433	0,344	0,339
			20		1,356	0902	0,659	0,611	0,418	0,393
			5		0,998	0,664	0,493	0,385	0,309	0,308
		NаNОз	10		1,004	0,680	0,516	0,404	0,534	0,332
			20		1,033	0,760	0,554	0,429	0,342	0,333
			30		1,085	0882	0,659	0,506	0,402	0,380
			5		1,120	0,734	0,538	0,411	0,338	0,338
		NaZS04	10		1,264	0,832	0,606	0,465	0,386	0,382
			20		1,907	1,177	0,834	0,621	0,497	0,489
			5		1,058	0,707	0,514	0,398	0,325	0,322
		CaCI2	10		1,171	0,783	0,577	0,452	0,370	0,365
			15		1,337	0,915	0,680	0,554	0,440	0,428
			5		1,136	0,710	0,494	0,369	0,301	0,288
		MgCI2	10		1,386	0,870	0,608	0,453	0,357	0,348
			15		1,751	1,093	0,750	0,554	0,432	0,413
			5		1,163	0,753	0,535	0,408	0,326	0,326
		CUS04	10		1,345	0,872	0,621	0,474	0,379	0,377
			15		1575	0,983	0,68	0,507	0,397	0,395
			5		0,983	0,646	0,484	0,372	0,303	0,297
		КNОз	10		0,913	0,636	0,479	0,371	0,306	0,303
			15		0,893	0,634	0,474	0,376	0,313	0,309
		K2Cr20 7	5		0,954	0,659	0,493	0,391	0,322	0,321
			10		0979	0674	0499	0,396	0,326	0,323
			5		1,24	0,80	0,57	0,43	0,350	0,34
			10		1,65	1,05	0,74	0,55	0,44	0,42
		NaOH	20		3,72	2,10	1,34	0,93	0,70	0,62
			30		13,49	4,53	2,54	1,58	1,08	0,86
			40		25,9	9,00	4,45	2,53	1,58	1,15
			50		40,0	15,1	7,03	3,77	2,25	1,5
			5		1,062	0,708	0,517	0,40	0,325	0,320
			10		1,142	0,769	0,564	0,439	0,360	0,350
		КОН	20		1,368	0,934	0,693	0,546	0,447	0,426
			30		1.838	1,228	0,900	0,696	0,564	0,510
			40		2,913	1,835	1,277	0,954	0,749	0,645
			50		5,706	3,232	2,081	1,450	1,083	0,850

www.mitht.ru/e-library

59

продолжение таблицы 3

1		2		3	4	5			6	7	8
		5		0,96	0,66			0,50	0,39	0,31	0,31
		10		1,02	0,70	0,53			0,41	0,32	0,32
Са(NОЗ)2		20		1,30	0,86	0,62			0,48	0,38	0,37
		30		1,90	1,20	0,82			0,62	0,48	0,46
		40		3,04	1,86	1,27			0,93	0,83	0,69
		50		5,93	3,46	2,25			1,61	1,22	1,07
		5		1,05	0,69	0,50			0,39	0,31	0,31
		10		1,11	0,74	0,54			0,42	0,34	0,34
~)2S4		20		1,35	0,91	0,67			0,52	0,42	0,41
		30		1,88	1,28	0,95			0,75	0,61	0,60
		5		0,98	0,67	0,49			0,38	0,31	0,31
		10		0,96	0,67	0,50			0,40	0,32	0,31
	ЩСI	15		0,94	0,67	0,51			0,41	0,33	0,32
		20		0,94	0,68	0,52			0,41	0,34	0,32
		25		0,96	0,70	0,53			0,42	0,34	0,32
		5		0,95	0,65	0,47			0,37	0,30	0,30
		10		0,92	0,64	049			0,38	0,31	031
		20		0,90	0,63	0,50			0,41	0,34	0,34
ЩNОз		30		0,89	0,66	0,52			0,42	0,36	0,35
		40		0,94	0,71	0,56			0,47	0,40	0,38
		50		1,09	0,82	0,64			0,54	0,46	0,44
			4. ТЕПЛОЕМКОСТЬ (Ср						кDж I	кг. град)
					ТЕМllEРАТУРЛ (ОС)
Раствор			Масс	20	40	60			80	100	т I0OI
		%
1		2		3	4	5			6	7	8
	NaCI	5		3,98	3,93	3,90			3,84	3,80	3,79
		10		3,85	3,81	3,76			3,71	3,65	3,65
		20		3,36	3,33	3,31			3,28	3,23	3,20
		5		4,03	3,94	3,94			3,99	4,06	4,02
	NaNОз	10		3,88	3,80	3,80			3,85	3,92	3,86
		20		3,58	3,52	3,52			3,57	3,63	3,64
		30		3,30	3,25	3,25			3,30	3,35	3,29
		5		3,63	3,67	3,74			3,91	4,18	4,20
NazS04			IO	3,53	5,55	3.56			3,76	3,17	4,18
		20		3,41	3,44	3,46			3,64	3,65	4,10

www.mitht.ru/e-library

60

														продолжение таблицы 4
1		=Т-т'~								___._~_______.2..__~__						7	8
		I		5					3,97			~,94	3,93	3,96		3,98	3.98
	CaCl2			10					3,78			3,75	3,76	3,78		3,78	3,78
				15					3,60			3.57	3,56	3,58		3.58	3,60
				5					3.94			3,90	1,8&	3.92		3,93	3,94
				10					3,70			3,66	3,65	3,68		3.69	3,70
				15					3.48			345,	3,42	3,44		3,45	348,
	CUS04			5			I		3,92			3,83	3,IH	3,80		3,76	3.76
				10		j			3,68			3,63	3,58	3,58		3,56	3,55
				15		I			3,45			3,41	3,37	3,36		3,33	3.33
				5		I			4,02			3,93	3,98	4,01		4,03	4,03
	КNОз			10		I			3,~6			3,81	3,81	3,83		3,89	3,90
				l5		~ 3,m						3,68	3,67	3,72		3,74	1,74	___
	К2СГ207			5		i			4д!			3,98	3,98	4,01		4,04	405
				10					3:36			3,22	3,22	3,85		3,88	3.89
				5					4..03			4,ОО	3,99	4.01		4,04	4.04
				10					3.88			3,85	3,85	3,86		3,89	3,90
	NaOH			20		I3,55						3,53	3,53	3.55		3.57	3,58
				30		I			3,27			3,26	3,26	3,27		3,28	3,29
				40		I			3,03			3,01	3,01	3,02		3,03	3,06
				50					2,05			2,83	2,83	3,84		3,84	3,90
				5		I			3,93			3,95	3,94	3,97		4,00	4,00
				10					1,76			3,76	3,77	3,80		3,83	3,83
	кон		I	20		I			3,..0			3,40	3,42	3,44		~,47	3,48
				30		I			3,08			3,07	3,08	3,09		3,12	3,15
				40					~,~9			2,78	2,78	2,80		2,83	2,86
-~=-=-=-.-It- 50					+#7..__.1..:..;.45;...·_--'-2""-,44__......;;2~,4-'-6..__"7'2,~47:--_~2,~53~
	LiOH		I	5			I		~,~l			3,97	3,97	3,99		4,02	4,02
__ .--Jr.-!Q--.i. 5,81!. __lJL													3,77	3::;...7;.;;8__...;З,...,8~1;...__~З,~81:,--_
			I	5			i		3,91			3,88	3,87	3,'10		3,93	3,93
		'1		10			I		3,68			3,63	3,63	3,66		3,69	3,69
	К2СОз			20			I		3,22			3,19	3,19	3,20		3,22	3,23
			I	30		t'2,75						2,75	2,75	2.76		2,76	2,76
				40					2,37			2,35	2,35	2,35		2,36	2,36
___--!L_:..,;50;.....									1,99			1,97	1,97	_---..:J~.9~8.		1,98	1,98
			I	5					4,0			3,97	·-з'97	3,99		4,02	4,02
	Са(NO})~ I			10	.				3.84			3,~O	3,80	3,82		3,84	3.&4
				20			I		.3:52			3,49	3,49	3,5 J		3,53	3,53
				30			i		3,20			3,18	3.18	3,20		3,21	3,21
				40			I		2,90			2,88	2,8R	2,89		2,91	2,92
___--'-I._5_0.-l									2.61			2,58	2,58	_--=2:.;'6:.;;0__-=2:.>;.;.6:..:1__....;2:::.'6::;.:2
											www.mitht.ru/e-library