Тепловые процессы. Николаева Г.И - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Определяем полезную разность температур на
установке.
Полная разность температур ∆t
полн
=107,1-49,4=57,7
0
С.
Рассчитаем температуры кипения массы в корпусах
по уравнению (XV-4) [6]:
t
кип
=t
вп
+∆ф-к+∆г.с.
во II корпусе t
2
=49,4+1,03+1,5=51,9
0
С;
в I корпусе t
1
=90,3+0,49+1,5=92,3
0
С.
Рассчитываем коэффициенты теплопередачи по
корпусам.
Учитывая, что для принятых медных труб диаметром
33×1,5мм величина δ/λ очень мала, коэффициент
теплопередачи К(в Вт/ (м
2
·К)) определяем по формуле:
К=α
1
α
2
/(α
1
+α
2
).
Коэффициент теплоотдачи α
1
от пара к стенке труб
при t=102
0
С для I корпуса по формуле (2.7)составит
α
1
=1163(1,9+0,04·102)=6960Вт\(м
2
·К).
При массовом напряжении поверхности нагрева
аппарата u=24кг/(м
2
·ч) рассчитаем значение α
2
=А
2
u
0,6
.
Согласно рис.2.4. при концентрации массы
Х=7,8мас.% и температуре кипения ее t=92,30С А
2
=470.
Тогда α
2
=470·24
0,6
=2920Вт/(м
2
·К);
К
1
=6960·2920/(6960+2920)=2050 Вт/(м
2
·К).
Рассчитаем коэффициент теплопередачи для II
корпуса.
При t
нл
=80
0
С α
1
=1163(1,9+0,04·80)=5931Вт/(м
2
К).
Примем массовое напряжение для II корпуса
u=18кг/(м
2
ч). Согласно рис.2.4. при Х=20мас.% и t
2
=51,9
0
С,
А=280. Тогда, α
2
=280·180,6=1586Вт/(м
2
К)
К
2
=5931·1586/(5931+1586)=1251Вт/(м
2
К).
103
С учетом загрязнения К
2
=1251·0,9=1126Вт/(м
2
К).
Определяем тепловые нагрузки по корпусам с учетом
тепловых потерь. Так как томатная масса подается на выпарку
подогретой до температуры кипения, тепловая нагрузка на
первый корпус будет
Q
1
=W
1
ґ
1
·1,05=0,536·2286·103·1,05=1284·10
3
Вт.
Во II корпусе, работающем под меньшим давлением,
томатная масса поступает перегретой, и при самоиспарении из
нее выделяется часть воды в виде вторичного пара. Тогда
тепловая нагрузка на II корпус
Q
2
=[W
2
r
2
-G
1
c
1
(t
1
-t
2
)]·1,05=[0,589·2384·103-
0,964·3150·(92,3-51,9)]·1,05=1345·103Вт,
где с=3150Дж/(кгК)- теплоемкость томатной массы
(приложение 3)[6].
Расход греющего пара на I корпус
D
1
=Q
1
/r
1
=1284·103/(2282·10
3
)=0,56кг/с.
Удельный расход пара d
1
=D
1
/W=0,56/1,125=0,5кг/кгw.
Распределение предельной разности температур найдем
из условия одинаковой поверхности нагрева по корпусам.
Полезная разность температур определяем по формуле (XV-
7)[6]
∆t
пол
=t
п
-t
кип
;
∆t
пол1
=107,4 -92,3=15°С;
∆t
пол2
=90,3-51,9=38,4°С.
Определяем поверхности нагрева корпусов из формулы
(2.1)
для I корпуса F
1
=1284 ·10
3
/(1845·15,0)=37м
2
;
для II корпуса F
2
=1345·10
3
/(1126·38,4)=37м
2
.
104 
       Определяем      полезную разность температур на              С учетом загрязнения    К2=1251·0,9=1126Вт/(м2К).
установке.                                                          Определяем тепловые нагрузки по корпусам с учетом
       Полная разность температур ∆tполн=107,1-49,4=57,70С.   тепловых потерь. Так как томатная масса подается на выпарку
       Рассчитаем температуры кипения массы в корпусах        подогретой до температуры кипения, тепловая нагрузка на
по уравнению (XV-4) [6]:                                      первый корпус будет
        tкип=tвп+∆ф-к+∆г.с.
       во II корпусе         t2=49,4+1,03+1,5=51,90С;                Q1=W1ґ1·1,05=0,536·2286·103·1,05=1284·103Вт.
                                                                     Во II корпусе, работающем под меньшим давлением,
       в I корпусе           t1=90,3+0,49+1,5=92,30С.         томатная масса поступает перегретой, и при самоиспарении из
      Рассчитываем коэффициенты теплопередачи по              нее выделяется часть воды в виде вторичного пара. Тогда
корпусам.                                                     тепловая нагрузка на II корпус
      Учитывая, что для принятых медных труб диаметром               Q2=[W2r2-G1c1(t1-t2)]·1,05=[0,589·2384·103-
33×1,5мм     величина δ/λ очень         мала, коэффициент     0,964·3150·(92,3-51,9)]·1,05=1345·103Вт,
теплопередачи К(в Вт/ (м2·К)) определяем по формуле:
                                                                    где с=3150Дж/(кгК)- теплоемкость томатной массы
                              К=α1α2/(α1+α2).                 (приложение 3)[6].
       Коэффициент теплоотдачи α1 от пара к стенке труб                   Расход греющего            пара на I корпус
при t=1020С для I корпуса по формуле (2.7)составит                        D1=Q1/r1=1284·103/(2282·103)=0,56кг/с.
               α1=1163(1,9+0,04·102)=6960Вт\(м2·К).                 Удельный расход пара d1=D1/W=0,56/1,125=0,5кг/кгw.
       При массовом напряжении поверхности нагрева                  Распределение предельной разности температур найдем
аппарата u=24кг/(м2·ч) рассчитаем значение α2=А2u 0,6.        из условия одинаковой поверхности нагрева по корпусам.
       Согласно рис.2.4. при концентрации массы               Полезная разность температур определяем по формуле (XV-
Х=7,8мас.% и температуре кипения ее t=92,30С А2=470.          7)[6]
       Тогда       α2=470·24 0,6=2920Вт/(м2·К);                                          ∆tпол=tп-tкип;
                К1=6960·2920/(6960+2920)=2050 Вт/(м2·К).
       Рассчитаем коэффициент теплопередачи для II                               ∆tпол1=107,4 -92,3=15°С;
корпуса.
       При tнл=800С α1=1163(1,9+0,04·80)=5931Вт/(м2 К).                          ∆tпол2=90,3-51,9=38,4°С.
       Примем массовое       напряжение для II      корпуса           Определяем поверхности нагрева корпусов из формулы
u=18кг/(м ч). Согласно рис.2.4. при Х=20мас.% и t2=51,90С,
         2
                                                              (2.1)
А=280.           Тогда,           α2=280·180,6=1586Вт/(м2К)           для I корпуса      F1=1284 ·103/(1845·15,0)=37м2;
К2=5931·1586/(5931+1586)=1251Вт/(м2К).                                для II корпуса     F2=1345·103/(1126·38,4)=37м2.
                                                                                              104
                               103

Страницы