Методическое пособие по расчету трехкорпусной выпарной установки по курсу "Процессы и аппараты пищевых производств", "Процессы и аппараты химических технологий". Хантургаев А.Г - 12 стр.

UptoLike

Таблица 1
Параметры растворов и паров по корпусам.
Наименование
параметра
1-й
корпус
2-й
корпус
3-й
корпус
1 Производительность по
упариваемой воде, W,
кг/с.
3,04
3,21
3,47
2 Концентрация раство-
ров,
X, %
6.8
11,3
40,0
3 Давление греющих па-
ров,
P
Г
, Па
107,9
.
10
4
72,42
.
10
4
36,94
.
10
4
4 Температура греющих
паров, t
Г
,
О
C
183,2
166,3
140,6
5 Температурные потери,
∑∆, град.
3,77
6,14
33,83
6 Температура кипения
раствора, , t
К
,
О
C
170,07
146,74
87,43
7 Полезная разность тем-
ператур, t
П
, град.
13,13
19,56
53,17
2.1.6. Выбор конструкционного материала.
Выбираем конструкционный материал, стойкий в среде ки-
пящего раствора KOH в интервале изменения концентраций от 5
до 40% [6]. В этих условиях химически стойкой является сталь
марки X17, имеющая скорость коррозии менее 0,1 мм в год, коэф-
фициент теплопроводности λ
СТ
= 25,1 Вт/м
.
К.
2.1.7. Расчёт коэффициентов теплопередачи.
Расчёт коэффициента теплопередачи в первом корпусе.
.
11
1
21
1
αλ
δ
α
++
=K
етермическоучитываемнеэтомпри, равно накипии
стенкиниесопротивлеетермическосуммарноечтоПримем,
Н
Н
СТ
СТ
Н
Н
СТ
СТ
δ
δ
δ
δ
λ
δ
δ
δ
δ
δ
+=
сопротивление загрязнений со стороны пара.
.К/Вт
24
м1087,2
42,2
0005,0
1,25
002,0
=+=
λ
δ
Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара α
1
к стенке [1] равен
,
где r
1
теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
ρ
Ж1
, λ
Ж
, µ
Ж
плотность (кг/м
2
), теплопроводность (Вт/м
.
К), вяз-
кость (Па) конденсата при средней температуре плёнки, соответ-
ственно,
t
ПЛ
= t
Г1
- t
1
/2,
t
1
разность температур конденсации пара и стенки, град..
Расчёт α
1
ведут методом последовательных приближений.
1-ое приближение.
Примем - t
1
= 2,0
0
C, тогда проверяем правильность пер-
вого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:
.КВт/м10500
241009,0
684,0886102009
04,2
2
3
322
1
4
=
=
α
Для установившегося процесса передачи тепла справедливо:
4
11
3
1
2
11
1
04,2
t
H
r
Ж
Ж
Ж
=
µ
λ
ρ
α
                                                                                                     1
                                                            Таблица 1                  K1 =               .
                                                                                              1    δ 1
Параметры растворов и паров по корпусам.                                                         +∑ +
                                                                                              α1   λ α2
   № Наименование               1-й            2-й          3-й
     параметра                  корпус         корпус       корпус                                                                             δ СТ
                                                                                Примем, что суммарное термическое сопротивление стенки
   1 Производительность по                                                                                                                     δ СТ
     упариваемой воде, W,       3,04           3,21         3,47                     δН        δ δ    δ
     кг/с.                                                               и накипи       равно ∑ = СТ + Н , при этом не учитываем термическое
                                                                                     δН        λ δ СТ δ Н
   2 Концентрация раство-
     ров,                       6.8            11,3         40,0
     X, %                                                                сопротивление загрязнений со стороны пара.
   3 Давление греющих па-                                                            δ 0,002 0,0005
                                           .            .            .           ∑    =     +       = 2,87 ⋅ 10 4     м 2 ⋅ К/Вт .
     ров,                       107,9          72,42        36,94                    λ 25,1   2,42
     PГ, Па                     104            104          104                 Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара α1
   4 Температура греющих                                                 к стенке [1] равен
     паров, tГ, ОC              183,2          166,3        140,6
                                                                                                  r1 ⋅ ρ Ж
                                                                                                         2
                                                                                                           1 ⋅ λ Ж1
                                                                                                                3
   5 Температурные потери,                                                               α 1= 2,04 ⋅ 4
     ∑∆, град.                  3,77           6,14         33,83                                 µ Ж1 ⋅ H ⋅ ∆t1 ,
   6 Температура      кипения                                            где r1 – теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
                    О
     раствора, , tК, C          170,07         146,74       87,43            ρЖ1, λЖ, µЖ плотность (кг/м2), теплопроводность (Вт/м.К), вяз-
   7 Полезная разность тем-                                              кость (Па) конденсата при средней температуре плёнки, соответ-
     ператур, ∆tП, град.        13,13          19,56        53,17        ственно,
                                                                             tПЛ = tГ1 - ∆t1/2,
      2.1.6. Выбор конструкционного материала.                               ∆t1 – разность температур конденсации пара и стенки, град..
      Выбираем конструкционный материал, стойкий в среде ки-             Расчёт α1 ведут методом последовательных приближений.
пящего раствора KOH в интервале изменения концентраций от 5
до 40% [6]. В этих условиях химически стойкой является сталь             1-ое приближение.
марки X17, имеющая скорость коррозии менее 0,1 мм в год, коэф-                  Примем - ∆t1 = 2,00 C, тогда проверяем правильность пер-
фициент теплопроводности λСТ = 25,1 Вт/м . К.                            вого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

2.1.7. Расчёт коэффициентов теплопередачи.
        Расчёт коэффициента теплопередачи в первом корпусе.                               2009 ⋅ 10 2 ⋅ 886 2 ⋅ 0,684 3
                                                                                 α 1 = 2,04 ⋅ 4          −3
                                                                                                                        = 10500 Вт/м 2 ⋅ К .
                                                                                              0,09 ⋅ 10 ⋅ 4 ⋅ 2
                                                                         Для установившегося процесса передачи тепла справедливо: