ДЗ ПАХТ. Тепловой расчет двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия с равными поверхностями нагрева

• Название: Тепловой расчет двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия с равными поверхностями нагрева
• Дата: 16.12.2019
• Размер: 218.57 Kb.
• Имя файла: ДЗ ПАХТ.docx
• Тип: Документы; #100630
• страница: 7 из 8

2.7 Тепловые балансы корпусов выпарной установки

2.8 Расчет поверхности теплообмена

2.8.1 Предварительные расчеты

Поверхность теплообмена выпарного аппарата определяем из уравнения теплопередачи, преобразуя его [2, стр. 528, формула. 7.1]:



Для расчета необходимо задаться условием, что F1=F2. Примем Кор=1800[Вт/(м²*К)].

Получаем:

По каталогу [3, стр. 11, табл. 2.5], определяем, что у нас вертикальный выпарной аппарат с естественной циркуляцией и выносной греющей камерой, по каталогу [3, стр. 10, табл. 2] подбираем параметры труб. Ближайшее F=90[м²]; H=4[м]; d=38*2[мм].

2.8.2 Расчет величин А₁ и А₂

Эта величина рассчитывается по формуле:



Заполняем таблицу 2.3 по данным из [1, стр. 15, табл. 1] и [1, стр. 16, табл. 2] находим нужные нам значения.

Таблица 2.3. Параметры конденсата

Параметр, ед. изм.	Температура
Теплопроводность конденсата,	0,6845	0,68498
Плотность конденсата, ρ [кг/м3]	921,61	951,13
Вязкость конденсата, μ [Пас]	193,85	259,42
Теплота парообразования, r [кДж/кг]	2129,86	2230,48

2.8.3 Расчет величин В₀₁ и В₀₂

Эти величины рассчитываются по формулам:













Молярная масса раствора М рассчитывается по следующей формуле:



где Мтв и Мв – молярные массы вещества и воды.

Для I корпуса (при концентрации а₁=0,2586 кг/кг):





Для II корпуса (при концентрации а₂=0,59 кг/кг):





Кинематическая вязкость воды при температуре ее кипения под атмосферным давлением равна 0,294

Кинематические вязкости растворов ν₁и ν₂находим при их температурах кипения под атмосферным давлением в зависимости от концентрации по графику (рисунок 2.2), который построили по [1, стр. 22, табл. 4.3].



Рисунок 2.2. График зависимости ν(KNO₃), [м²/с] кипящей под атмосферным давлением от концентрации.
В I корпусе при концентрации а₁=18.75% температура кипения при атмосферном давлении равна 101.5°С (рисунок 3.1.). Соответствующее этой температуре давление насыщенного водяного пара Ps=1.07555 бар, и константа Бабо в I корпусе равна:



Откуда:



В II корпусе при концентрации а₁=59% температура кипения при атмосферном давлении равна 108.1°С (рисунок 3.1.). Соответствующее этой температуре давление насыщенного водяного пара Ps=1.351*10⁵Па, и константа Бабо в I корпусе равна:



Откуда:





74934

2.8.4 Расчет поверхности теплообмена

Находим F по [2, стр. 714, формула 9.28а].







Методом последовательной итерации находим F, приняв F=90[м²].

Таблица 2.4. Результаты итерации

F	F^1/3	8703,35/F^1/3	F^0,7	141,21*F^0,7	F'
90	4,481405	1942,102895	23,33296	3294,846675	71,07265
71,07265	4,14223	2101,126672	19,77843	2792,911724	67,2047
67,2047	4,06568	2140,687089	19,01865	2685,623978	66,44076
66,44076	4,050216	2148,860427	18,86706	2664,217442	66,29149
66,29149	4,047181	2150,472097	18,83738	2660,026109	66,26239
66,26239	4,046588	2150,786854	18,83159	2659,208684	66,25672
66,25672	4,046473	2150,848204	18,83046	2659,0494	66,25562
66,25562	4,046451	2150,860107	18,83024	2659,018498	66,2554

Итак, F=66,255[м²]

С этой поверхностью теплообмена в корпусах находим разности температур в каждом корпусе; соответствующие тепловым нагрузкам Q₁и Q₂и условиям теплообмена:









Проверка правильности расчета: