Сводная таблица результатов расчета

Таблица 2

№№	Параметр	Корпус
		1	2
1	2	3	4
1	Производительность по выпариваемой воде (W), кг/ч	7730	8270
2	Концентрация растворов (xi), %	19,3	50
3	Давление греющего пара (Рг1), МПа	0,5	0,265
4	Температура греющего пара (tгi), ^0С	152	129
5	Температурная депрессия (D^ +D^ +D), ^°С	3,8	36
6	Температура кипения растворов, (tкi), ^°С	132,8	105
7	Полезный температурный напор (Dtп1)	19,2	24

10. Расчет коэффициентов теплопередачи по корпусам установки, Вт/м²К:

; ,

где _ст. – толщина стенки теплообменной трубы, _ст. = 0,002 м;

_ст. – теплопроводность стенки, зависит от материала стенки. Материал выбирается устойчивым к среде эксплуатации, в настоящем случае – углеродистая сталь _ст. = 25 Вт/м К;

_н2 – теплопроводность накипи, _н2 = 2,5 Вт/м К;

_н2 – толщина накипи со стороны кипящего раствора, м; _н=0,0005.

Тогда

, м² К/ Вт.

10.1. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара к стенке теплообменной трубы первого корпуса, Вт/м²К:

,

где r_г1 – теплота конденсации греющего пара первого корпуса, Дж/кг;

₁,₁, ₁ – плотность (кг/м³), теплопроводность (Вт/м К), динамическая вязкость (Па с) конденсата при температуре конденсации греющего пара, r₁=915; ₁ =0,18х10^-3; =0,684; Н_о – высота корпуса, м, Н_о=4.

Тогда

, Вт/м² К,

где Dt₁ – разность между температурами конденсации пара и стенкой теплообменной трубы, ^°С. Первоначально Dt₁ – неизвестная величина, поэтому расчет ₁ ведется методом последовательных приближений, задаваясь и проверяя значение Dt₁ – разность температур конденсации пара и стенки.

В первом приближении принимаем Dt₁'= 3^°С (количество штрихов соответствует номеру приближения).

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке теплообменной трубы, Вт/м²К:

.

Определяем тепловой поток от греющего пара к стенке трубы, Вт/м²:

.

Для установившегося процесса теплообмена (q₁ = соnst) справедливо уравнение

.

Перепад температур по толщине стенки трубы и накипи, ^°С.

.

10.2. Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при естественной циркуляции для первого корпуса, Вт/м² К:

,

где _р1 – теплопроводность раствора, Вт/м К, _р1 = 0,687;

_р1 – плотность раствора, кг/м³, _р1 = 1142;

_вп1 – плотность пара вторичного вскипания, кг/м³, _вп1 = 2,6;

s_р1 – коэффициент поверхностного натяжения, н/м, s_р1 = 74,8 х 10^-3;

_о1 – плотность пара вторичного вскипания при атмосферном давлении и фактической температуре кипения раствора, кг/м³:

Характеристики растворов приведены в приложении.

С₁ – теплоемкость раствора, Дж/кг К, С₁ = 3610(см. ранее);

_р1 – вязкость раствора, Па с, ₁ = 0,1х10^-3;

r_к1 – скрытая теплота парообразования пара вторичного вскипания при температуре кипения раствора, Дж/кг:

r_к1 = 2170 х 10³ (см. ранее).

Тогда

.

При q₁' = 24690, Вт/м² К; a₂' = 11,36 х (24690)^0,6 = 4910, Вт/м²К.

Перепад температур между поверхностью накипи и кипящим раствором, ^°С:

.

Общий расчетный перепад температур при первом приближении между паром и раствором (полезная разность температур) первого корпуса, ^°С:

,

что меньше t_п1 = 19,2 ^°С.

Задаемся новым значением Dt₁'' = 6^°С (второе приближение).

Тогда , Вт/м²К;

, Вт/м²;

, ^°С;

, Вт/м²К;

, ^°С.

Общий перепад температур, ^°С:

⁰С > ,