5.1.5 Тепловой расчет

Тепловой расчет включает определение тепловых потоков, тепловой нагрузки аппарата, составление таблицы теплового баланса, определение мощности нагревателя, расхода пара или хладоагента, поверхности теплообмена.

Тепловой баланс составляют либо на определенное количество основного реагента, либо в единицу времени в соответствии с ранее приведенным материальным балансом.

Расчет тепловых потоков проводится на основании уравнения теплового баланса, которое в общем виде запишется по формуле

, (1)

где – сумма теплот, вносимых в аппарат исходными материалами, Дж;

– теплота реакции, Дж;

– тепло, вносимое нагревателем или уносимое хладоагентом, Дж;

– сумма теплот, уносимых из аппарата продуктами, Дж;

– теплота потерь, Дж.

Результаты теплового расчета оформляются в виде таблицы теплового баланса, подобно таблице 2.

На основании теплового баланса определяются тепловая нагрузка аппарата, расход теплоносителя или хладоагента, а также производится расчет поверхности теплообмена по уравнению теплопередачи:

, (2)

где – поверхность теплообмена, м²;

– тепловая нагрузка аппарата – количество переданного тепла от горячего теплоносителя к холодному, Вт;

– коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К);

– полезная разность температур, К;

– удельная тепловая нагрузка аппарата, Вт/м².

Таблица 2 – Тепловой баланс процесса упаривания раствора каустической соды

Статья прихода	Кол-во тепла, кВт	%	Статья расхода	Кол-во тепла, кВт	%
1 Тепло, поступающее в аппарат с исходным раствором	2500	16,36	1 Тепло, уходящее из аппарата с упаренным раствором	990	6,48
2 Тепло, поступающее в аппарат с греющим паром	12780	83,64	2 Тепло, уходящее с вторичным паром	10870	71,13
			3 Тепло, уходящее с конденсатом греющего пара	2930	19,18
			4 Тепло концентрирования раствора	200	1,31
			5 Потери тепла в окружающую среду	290	1,90
Итого:	15280	100,00	Итого:	15280	100,00

5.1.6 Конструктивный расчет

Конструктивный расчет включает определение основных размеров проектируемого оборудования или аппарата: длину, диаметр, высоту насадки и т.п., а также размеров патрубков, штуцеров и прочих элементов аппарата.