Читать курсовая по всему другому: "Гидравлический расчет испарителя" Страница 13

(Назад) (Cкачать работу)

Удельная теплоемкость c2 также определяется по правилу аддитивности:

Дж/кг*0С

где cизп=2,47 кДж/кг*0С; cп=2,38 кДж/кг*0С; cг=2,33 кДж/кг*0С - удельные теплоемкости i-пентана, пентана и гексана при температуре 64 0С [1,с.808].

Коэффициент динамической вязкости жидкой смеси μ2 определяется по уравнению:

Па*с

где ; ;- i-пентана, пентана и гексана;

μ1=0,118*10-3 Па*с; μ2=0,176*10-3 Па*с; μ2=0,215*10-3 Па*с - их динамические вязкости при t2=64 0С [1,с.806].

Плотность пара ρпо при атмосферном давлении

кг/м3,

где- средняя мольная масса паров;

Tкип=273+t2=273+64=337 0К

Плотность паров над кипящей жидкостью

кг/м3,

где P=1692 мм.рт.ст. - давление в аппарате.

Тогда

Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений равна:

м2*град/Вт

где δст=2 мм - толщина стенки трубы;

λст=46,5 Вт/м*град - теплопроводность углеродистой стали;

Вт/м2*град - тепловая проводимость загрязнений со стороны конденсата;

Вт/м2*град - тепловая проводимость загрязнений со стороны кипящей жидкости.

Числовые значения величин тепловых загрязнений приводятся в литературе [2,с.531; 3,с.21].

Средний температурный напор по поверхности нагрева испарителя ∆t=40,2 0С.

Подставляя рассчитанные величины в уравнение (a), получим следующее его выражение для последующего решения:

В качестве первого приближения примем ориентировочное значение удельной тепловой нагрузки:

Вт/м2

Тогда

Примем второе значение q3=37000 Вт/м2, получим:

Примем третье значение q4=38000 Вт/м2, получим:

Уточненное значение q0 определим в точке пересечения с осью абсцисс прямой, проведенной из точки 1 в точку 3 на графике зависимости f(q) от q.

Согласно графику аналитически значение q0 определяется из соотношения:

Откуда при f(q0)=0 получили

(б)

Вт/м2

Проверим точность определения q0 по уравнению (а)

Такую точность определения корня уравнения (а) можно считать достаточной, и q=37479,4 Вт/м2 можно считать истинной удельной тепловой нагрузкой.

Тогда требуемая поверхность теплообмена будет равна:

м2.

В рассмотренном испарителе запас поверхности

%

Масса аппарата m1=3200 кг [3,с.28].

Вариант 2. Требуемая поверхность ближе к номинальной поверхности F=146 м2 испарителя диаметром 0,8м и высотой труб H=4м [3,с.26]. Поэтому целесообразно проверить возможность использования этого теплообменника.

Для этого варианта уточним значение коэффициента A, поскольку изменилась высота труб.

Аналогично предыдущему расчету

Вт/м2

Тогда

Примем второе значение q2=35000 Вт/м2

Тогда

Примем третье значение q3=37000 Вт/м2.

Тогда

Найдем q0 по формуле (б):

Вт/м2

Проверим точность расчета:

Требуемая поверхность

м2

Для этого испарителя запас поверхности

%

Масса аппарата m2=3660 кг [3,с.28].

Вариант 3. Испарители, рассчитанные в первом и втором варианте имеют достаточный запас поверхности теплообмена. Поэтому проверим возможность использования для заданных условий испарителя с меньшей поверхностью теплообмена. Рассмотрим испаритель диаметром 0,8м, высотой труб 2м, имеющий номинальную поверхность теплообмена 73м2 [3,с.26].

Для этого испарителя A=2,72*105; B=3,31

Аналогично предыдущим расчетам:

Вт/м2

Тогда

Примем второе значение q2=37000 Вт/м2

Тогда

Похожие работы