1.7. Распределение полезной разности температур

_{Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи [1]:}

(29)

где Dt_пj, Q_j, K_j - полезная разность температур, тепловая нагрузка, коэффициент теплопередачи для j –го корпуса.

Подставив численные значения, получим

Проверка суммарной полезной разности температур установки:

Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов рассчитываем по формуле (1):

Сравнение распределённых из условия равенства поверхностей теплопередачи и предварительно рассчитанных значений полезных разностей температур представлено в таблице 10.

Таблица 10.

Сравнение распределительных и предварительно рассчитанных значений полезных разностей температур

	Корпус
	1	2	3
Распределённые в 1-ом приближении значения tп, С	17,4	18,8	22,3
Предварительно рассчитанные значения tп, С	7,93	10,57	40

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в первом приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки.

8. Уточнённый расчёт поверхности теплопередачи

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в первом приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки.

В т о р о е п р и б л и ж е н и е

Во втором приближении принимаем такие же значения ', " и "' для каждого корпуса, как в первом приближении. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены после перераспределения потоков в табл.11.

Таблица 11.

Параметры потоков растворов и паров по корпусам

№	Параметры	1 корпус	2 корпус	3 корпус
1	Производительность по выпаренной воде, w, кг/c	1,4	1,348	1,542
2	Концентрация растворов х, %	6,4	9,2	18
3	Температура пара, греющего первый корпус tг, оC	157,5	-	-
4	Полезная разность температур Dtп, оC	17,2	19	22,3
5	Температура кипения раствора, tк=tг-Dtп, оC	140,5	117,49	91,69
6	Температура вторичного пара, tвп=tк-(D/+D//), оC	131,98	112,43	69,58
7	Давление вторичного пара Pвп, МПа	0,29	0,16	0,032
8	Температура греющего пара, tг= tв-D///, оC	-	130,98	111,43
9	Энтальпия вторичного пара, Iвп, кДж/кг	2723,37	2655,45	2626,09

Рассчитаем тепловые нагрузки по формулам:

_{Расчёт коэффициентов теплопередачи описанным выше методом сведён в таблице 12:}

Таблица 12.

Коэффициенты теплопередачи для корпусов

№ кор.	t1, оС	1, Вт/(м2К)	tcт, оС	t2, оС	2, Вт/(м2∙К)	К, Вт/(м2∙К)	q, Вт/м2	q, Вт/м2
1-й корпус	2	9 276	5,3	2,7	6 531	1 625	18 552	17 663
2-й корпус	3	8 164	7,03	6,41	3 758	1 561	24 492	24 088
3-й корпус	14	5 429	21,81	13,58	5 497	1 513	76 002	74 644

_{Распределение полезной разности температур:}

_{Суммарная полезная разность температур:}

Таблица 13.

Полезные разности температур, полученные в 1-ом и 2-м приближениях

	Корпус
	1	2	3
Распределённые в 1-ом приближении значения tп, С	17,2	19	22,3
Предварительно рассчитанные значения tп, С	18	20	21,3

Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-ом и 2-ом приближениях не превышают 5%.

Поверхность теплообмена:

По ГОСТ 11987-81 выбираем выпарной аппарат со следующими характеристиками:

Номинальная площадь теплообмена F_н…………………..………125 м²

Диаметр труб d…………………….……………………………..382 мм

Высота труб Н……………………………………………….…...4000 мм

Диаметр греющей камеры d_к…………………………………….1000 мм

Диаметр сепаратора d_с……………………………………………2200 мм

Диаметр циркуляционной трубы d_ц……………………………....700 мм

Общая высота аппарата Н_а……………………………………...13500 мм

Масса аппарата М_а………………………………………………..11 500 кг