2.6 Подпрограмма 6
В этой подпрограмме рассчитываются коэффициенты теплоотдачи, удельные тепловые нагрузки и коэффициенты теплопередачи.
Коэффициент теплопередачи
где
–коэффициент
теплоотдачи от конденсирующегося пара
к внешней стенке трубки;
–суммарное
термическое сопротивление стенки трубки
и накипи;
–коэффициент
теплоотдачи от внутренней стенки трубки
к кипящему раствору.
В
качестве материала греющих трубок
выбираем сталь 20 .Ее коэффициент
теплопроводности
.
Толщину
накипи принимаем
,
а ее коэффициент теплопроводности
.
Коэффициент
теплоотдачи
рассчитываем по формуле
Значения
коэффициента
для конденсата пара в зависимости от
температуры конденсации пара находим
по таблице 6 [3].
№ Температура
кон-
денсации
пара,
I 164.2 7496.3
II 142.9 7430.15
III 118.8 7223.2
1)
Коэффициент
для 1-го корпуса рассчитываем методом
последовательных приближений, принимая
разность значений температур конденсации
пара и стенки
.
1
приближение:
Удельная тепловая нагрузка аппарата (удельный тепловой по-ток) для установившегося прцесса теплопередачи может быть рассчитана по формуле
Определив
находим перепад температур стенки греющей трубки
а затем разность между температурами стенки трубки и кипящего раствора
Далее
определяем коэффициент теплоотдачи
от стенки греющей трубки к кипящему
раствору
Физические свойства кипящих растворов NaOH и их паров:
Параметр I корпус II корпус III корпус
Находим
и
сравниваем тепловые потоки
и
Задаем
новое значение
и повторяем вышеуказанные расчеты.
2
приближение:
Так
как расхождение между тепловыми
нагрузками не превышает 5 % , то расчет
коэффициентов
и
на этом заканчиваем. Находим
:
Аналогичный расчет проводим для II-го и III-го корпусов.
II Корпус
2)
1 приближение:
2
приближение:
III корпус
3)
1 приближение:
2
приближение:
Таблица 6
|
№ |
Наименование |
Обозначения |
Корпус | ||
|
I |
II |
III | |||
|
1 |
Коэффициент
теплопроводности раствора,
|
|
0.5102 |
0.5860 |
0.5568 |
|
2 |
Плотность
раствора,
|
|
991.9 |
1066 |
1446 |
|
3 |
Поверхностное
натяжение раствора,
|
|
0.06016 |
0.06900 |
0.12168 |
|
4 |
Коэффициент
динамической вязкости раствора,
|
|
0,000406 |
0,0006426 |
0,003305 |
|
5 |
Теплоемкость
раствора, Дж/(кг |
|
3988.88 |
3833.85 |
3259.82 |
|
6 |
Плотность
вторичного пара,
|
|
2.7396 |
1.2475 |
0.1301 |
|
7 |
Удельная теплота парообразования, Дж/кг |
|
2116800 |
2197600 |
2356900 |
|
8 |
Коэффициент
теплоотдачи от конденсирующегося
пара к стенке,
|
|
10782.8 |
10186.7 |
11174.1 |
|
9 |
Коэффициент
теплоотдачи от стенки к раствору,
|
|
3097.4 |
2630.5 |
918.7 |
|
10 |
Удельный
тепловой поток,
|
|
21811.4 |
24967.5 |
16895.3 |
|
11 |
Коэффициент,
|
|
7496.30 |
7430.15 |
7223.2 |
|
12 |
Длина греющих трубок, м |
|
2 | ||
|
13 |
Толщина стенки греющей трубки, м |
|
0.002 | ||
|
14 |
Коэффициент
теплопроводности стенки,
|
|
46.5 | ||
|
15 |
Коэффициент
теплопроводности накипи,
|
|
2.5 | ||
|
16 |
Коэффициент
теплопередачи,
|
К |
1518.4 |
1386.3 |
703.7 |
|
17 |
Разность
температур конденсации пара и стенки
трубки,
|
|
2.0228 |
2.4510 |
1.5120 |
|
18 |
Разность
между температурой трубки и кипящим
раствором,
|
|
7.090 |
9.495 |
18.410 |
|
19 |
Перепад
температур на стенке греющей трубки,
|
|
5.3 |
6.07 |
4.1 |
)
