Курсовая выпарка. Пояснительная записка к курсовому проекту Проектирование однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания раствора нитрата натрия

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту Проектирование однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания раствора нитрата натрия
• Анкор: Курсовая выпарка
• Дата: 01.12.2019
• Размер: 440.52 Kb.
• Имя файла: Vyparka_rastvora_NaNO3.docx
• Тип: Пояснительная записка; #97977
• страница: 14 из 22

– режим ламинарный
Критерий Pr для раствора NaNO₃:



где:

• 
  с - удельная теплоемкость, Дж/(кг*К);
  
• 
  λ- коэффициент теплопроводности, Вт/м*К;
  

Для раствора NaNO₃ приx_н =0,09, t_ср =66,9:

• 
  4,79*10^-4 Па*с – по формуле [1, стр. 46]
  
• 
  c = Дж/(кг*К) – по формуле [1, стр. 46]
  
• 
  λ = 67*10^-2 Вт/(м*К) – по формуле [1, стр. 47]
  

Тогда:

Критерий Nu для раствора NaNO₃ при развитом ламинарном режиме течения в прямых трубах может быть описана корреляционным соотношением:

Nu=0,17Re^0,33Pr^0,43 Gr^0,1 (Pr/Pr_ст )^0,25[45,284]
Для того, чтобы найти Pr_ст, необходимо сначала найти температуру внутренней поверхности трубы с раствором t_ст.2:

Коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору NaNO₃:

[4, 14, стр. 22]

Коэффициент теплоотдачи от пара стенке:

[4, 40, стр. 31]

Параметры для пара и конденсата:

• 
  r(пара)=2260*10³ Дж/кг – [4, табл. 29, стр. 59]
  
• 
  μ(конденсата)=282*10^-6 Па*с – [4, табл. 27, стр. 57]
  
• 
  λ(конденсата)=68,3*10^-2 Вт/м²*К – [4, табл. 27, стр. 57]
  
• 
  ρ(конденсата)=958 км/м³ – [4, табл. 27, стр. 57]
  
• 
  Δt=t_{конденсата}-t_ст1, где t_ст1-температура стенки со стороны конденсирующегося пара;
  

Тогда:
Согласно табл. 33 [4, стр. 62] принимаются значения тепловых проводимостей загрязнений стенки трубы: со стороны пара 5800 Вт/(м²*К) и со стороны кипящего раствора 2300 Вт/(м²*К), λ_ст= 17,5 Вт/м*К – коэффициент теплопроводности для нержавеющей стали.

Тогда суммарная проводимость обоих загрязнений и самой стенки, стальной нержавеющей:

м²*К/Вт
Найдем t_ст1 и t_ст2 аналогично пункту 7.3.:

1) В качестве первого приближения для температуры стенки со стороны конденсирующегося пара принимаем tст1 = 98,5ºC.



Тогда коэффициент теплоотдачи и удельный тепловой поток от пара:

Вт/м²*К ;

Вт/м²;

ºС;

;
Для раствора (при t = 76,8ºС и x = 0,09):

• 
  Па*с - по формуле [1, стр. 46]
  
• 
  Вт/(м*К) - по формуле [1, стр. 47]
  

Тогда Pr_ст при температуре 76,8 ºС:



Далее:



Ламинарное движение обычно осложняется естественной циркуляцией конвекцией, возникающей вследствие разности температур по сечению потока. Теплоотдача усиливается при наличие свободного движения жидкости, вызывающего некоторое ускорение потока, особенно заметное у вертикальных труб при противоположных направлениях вынужденного и свободного движения. Входящим в уравнение критерием Грасгофа (Gr) учитывается влияние на теплоотдачу естественной конвекции.

Gr= gl³β∆t / v²[39, стр. 282] , где

β-коэффициент объемного расширения жидкости, 1/град
∆t- разность температур стенки и жидкости, град
l-определяющий геометрический размер (для трубы ее диаметр, для стенки ее высота)
g-ускорение свободного падения
β=0,5810³ при табл XXXlll, стр. 531]
v-кинематическая вязкость
g=9,82
∆t=66,9
l=4000мм=4
v= 0,29410⁴

Gr=( 9,824³10³0,5810³66,9)/(0,294²10⁴)=2,810⁷

Теплоотдача при ламинарном течении в трубах и каналах с учетом естественной конвекции.