абсорбция 14 вариант. 1. 1Теоретические основы абсорбции 3

• Название: 1. 1Теоретические основы абсорбции 3
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 0.72 Mb.
• Имя файла: абсорбция 14 вариант.docx
• Тип: Реферат; #1150779
• страница: 10 из 11

Определение коэффициента теплоотдачи для поглотителя

Принимаем температуру стенки со стороны горячего теплоносителя равной 23,3 C.

Температурный напор со стороны поглотителя составляет /1/:
, (4.13)

где ‑ температурный напор со стороны поглотителя, C; ‑ температура стенки со стороны поглотителя, C.

Перед выбором уравнения для расчета критерия Нуссельта необходимо определить режим течения теплоносителя. Для определения режима течения теплоносителя служит критерий Рейнольдса:
, (4.14)
где  ‑ скорость движения теплоносителя в теплообменнике, м/с; d_э ‑ эквивалентный диаметр, м; ‑ плотность теплоносителя, ;  ‑ динамический коэффициент вязкости, Пас.

Для определения скорости движения поглотителя в межтрубном пространстве служит следующее уравнение:
, (4.15)
где G ‑ массовый расход поглотителя;  ‑ плотность поглотителя в межтрубном пространстве теплообменника при температуре 25 С, 997 /4/; S_м-тр ‑ площадь сечения потока между перегородками теплообменника, 0,176 м² /3/.


После определения всех составляющих уравнения для расчета критерия Рейнольдса можно рассчитать (4.14), в качестве определяющего размера принимаем наружный диаметр труб:

При турбулентном движении теплоносителя в межтрубном пространстве уравнение для определения числа Нуссельта для поглотителя /4/
(4.16)


Критерий Нуссельта равен
(4.17)
Следовательно, коэффициент теплоотдачи для поглотителя

Относительная тепловая нагрузка определяется из выражения
, (4.18)

Для паровоздушной смеси

Определение коэффициента теплоотдачи для охлаждающей воды

Температура поверхности стенки со стороны второго теплоносителя (охлаждающей воды) определяется по уравнению /2/:
, (4.19)
где r_ст ‑ суммарное термическое сопротивление стенки и ее загрязнений, ;

Расчет суммарного термического сопротивления стенки производится по формуле /2/:
(4.20)
где _ст ‑ толщина стенки, равная 0,002м /3/; _ст ‑ коэффициент теплопроводности материала стенки (стали), 46,5 /4/; r₁ и r₂ ‑ термические сопротивления загрязнений стенок со стороны поглотителя и охлаждающей воды, /4/.


После определения неизвестных величин по уравнению (4.19) рассчитывается температуры стенки со стороны воды:

Температурный напор со стороны охлаждающей воды составляет
, (4.21)
где ‑ температурный напор со стороны охлаждающей воды, C; ‑ температура стенки со стороны охлаждающей воды, C.

Для расчета коэффициента теплоотдачи для воды необходимо выбрать уравнение для расчета критерия Нуссельта. Перед выбором уравнения для расчета критерия Нуссельта необходимо определить режим течения теплоносителя в трубах.

Для определения скорости движения охлаждающей воды в трубах служит следующее уравнение /4/:
, (4.22)
где G₂ ‑ массовый расход воды, ; n ‑ число труб выбранного теплообменника, равное 1658 шт.; d _экв ‑ внутренний диаметр труб теплообменника, м;

Эквивалентный диаметр труб теплообменника, равен для круглых труб, полностью заполненных средой, их диаметру.

Это значение соответствует переходному режиму движения воды в трубах, приближенное значение коэффициента теплопередачи можно определить по графику, приведенному /4/.

Для расчета _воды служит следующая система уравнений:
(4.23)




Относительная тепловая нагрузка со стороны охлаждающей воды по формуле (4.18):

Определение погрешности в расчете:

Т.к. погрешность составляет менее 5%, то принятая температура стенки может считаться удовлетворительной и соответствующей истине /4/.

Определение величины средней тепловой нагрузки производится по следующему уравнению:
. (4.24)