Тепловые процессы. Николаева Г.И - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

3.7. Температура кипения растворов по корпусам
+
=
впкип
tt
град
тогда,
IIIк
градt
кип
32,711532,560
3
=
+++
=
;
IIк
градt
кип
21,1151121,3110
2
=
+++
=
;
Iк
градt
кип
95,133159,036,2130
1
=
+
++
=
.
Расчетные параметры растворов и паров по корпусам
представлены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Корпуса Параметры
Един.изм
.
I
II
III
1 W-произво-
дительность
по удаляемой
влаге
кг/с 0,295 0,324 0,351 0,97
2 X-
концентрация
растворов
% 15,2 21,6 40 Xк =
40
3 P-давление
паров
МПа/
атм
267,8/2,74 143,7/1,47 19,6/0,2 Р
п
= 4
атм
4 t
r
- температу-
ра паров
град 130 110 60 t
п
= 143
5
-
температур-
ные потери
град 3,95 5,21 11,32 20,53
6 t
кип
температура
кипения
раствора
град 133,95 115,21 71,32
7
t
пол
полезная
разность
температур
град 8,95 18,74 43,83 62,42
83
3.8. Расчет коэффициентов теплопередачи по корпусам
Коэффициент теплопередачи определяют по уравнению
аддитивности термических сопротивлений:
.
11
1
21
++
=
αλ
δ
α
K
3.8.1. Примем, что суммарное термическое
сопротивление равно термическому сопротивлению стенки
стcт
λ
δ
/ и накипи
нн
λ
δ
/. Выбираем конструкционный
материал, стойкий в среде кипящих водных растворов. В этих
условиях подходит сталь марки X17 с коэффициентом
теплопроводности λ
ст
= 25,1 Вт/м˚К. Термическое
сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем.
Тогда
3
10*287,0
42,2
0005,0
1,25
002,0
=+=
λ
δ
, [м
2
К/Вт].
3.8.2. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего
пара к стенке первого корпуса.
Определяем по уравнению (2.6) при Р
п
= 4 атм и Н = 4 м.
25,0
1
4
11
2
1
3
1
1
**04,2
=
= tA
tН
r
µ
ρλ
α
, Вт/м
2
К.
А = 10650 при Р
п
= 4 атм из табл. 2.1.
Принимаем
2
1
=
t , тогда
КмВтtA
2
25,0
25,0
/5,8955
2
10650
* ===
α
.
Для установившегося процесса передачи тепла
справедливо уравнение:
2211
**
/
1
* tttq
ст
===
α
λδ
α
. (2.36)
84
         3.7. Температура кипения растворов по корпусам                                      3.8. Расчет коэффициентов теплопередачи по корпусам
                                  t кип = t вп + ∆         град                                    Коэффициент теплопередачи определяют по уравнению
                                                                                          аддитивности термических сопротивлений:
    тогда,                                                                                                                      1
          IIIк t кип 3 = 60 + 5,32 + 5 + 1 = 71,32град ;                                                             K=                 .
                                                                                                                          1       δ 1
          IIк t кип 2 = 110 + 3,21 + 1 + 1 = 115,21град ;                                                                   +∑ +
                                                                                                                         α1       λ α2
          Iк     t кип1 = 130 + 2,36 + 0,59 + 1 = 133,95град .                                     3.8.1.   Примем,     что      суммарное       термическое
          Расчетные параметры растворов и паров по корпусам                               сопротивление равно термическому сопротивлению стенки
    представлены в табл. 2.3.                                                             δ cт / λст и накипи δ н / λ н . Выбираем конструкционный
                                                               Таблица 2.3                материал, стойкий в среде кипящих водных растворов. В этих
                                                                                          условиях подходит сталь марки X17 с коэффициентом
№      Параметры       Един.изм                     Корпуса                       ∑
                                                                                          теплопроводности      λст   =     25,1    Вт/м˚К.     Термическое
                          .
                                           I               II          III                сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем.
                                                                                                            δ 0,002 0,0005
1     W-произво-         кг/с       0,295           0,324         0,351      0,97
                                                                                                   Тогда ∑ =         +         = 0,287 *10 −3 , [м2К/Вт].
                                                                                                            λ   25,1    2,42
      дительность
      по удаляемой                                                                                 3.8.2. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего
      влаге                                                                               пара к стенке первого корпуса.
2     X-                  %         15,2            21,6          40         Xк       =   Определяем по уравнению (2.6) при Рп = 4 атм и Н = 4 м.
      концентрация                                                           40
      растворов                                                                                                              λ13 ρ12 r∆
                                                                                                            α 1 = 2,04 * 4              = A * ∆t1−0, 25 , Вт/м2К.
3     P-давление        МПа/        267,8/2,74      143,7/1,47    19,6/0,2   Рп = 4                                          µ1 Н∆t1
      паров             атм                                                  атм
4     tr- температу-    град        130             110           60         tп = 143            А = 10650 при Рп = 4 атм из табл. 2.1.
      ра паров                                                                                   Принимаем ∆t1 = 2 , тогда
5      ∑∆ -              град       3,95            5,21          11,32      20,53
                                                                                                                         10650
      температур-                                                                                α = A * ∆t − 0, 25 =      − 0 , 25
                                                                                                                                    = 8955,5 Вт / м 2 К .
      ные потери                                                                                                         2
6     tкип         –     град       133,95          115,21        71,32                         Для установившегося                  процесса       передачи        тепла
      температура                                                                         справедливо уравнение:
      кипения
                                                                                                              1
      раствора                                                                            q = α 1 * ∆t1 =            * ∆t ст = α 2 * ∆t 2 .                   (2.36)
7      ∆ tпол
      полезная
                   –     град       8,95            18,74         43,83      62,42                          ∑δ / λ
      разность
      температур
                                               83                                                                               84