Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
5 расчет.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
824.32 Кб
Скачать

8.6. Расчет подогревателя

Средняя температура раствора:

t2 = 0,5×(20+146,06) = 83,030С.

Физико-химические характеристики раствора NaОН (при 83,030С) [11]

Таблица 16

ρ, кг/м3

µ2, Па*с

λ, Вт/м×К

С2, Дж/кг×К

1368

0,81×10-3

0,732

3527

159,6 – 159,6

20 – 146,06

∆tб =139,60С; ∆tм =13,540С

(67)

0С

Тепловая нагрузка аппарата:

Q = G2×C2×(t– t), (68)

где

G2 – расход раствора, кг/с;

t, t – температура раствора конечная и начальная соответственно, 0С;

C2 – теплоемкость раствора, Дж/кг×К [11].;

Q = 13,89×3527×(146,06-20)=6175683,2 Вт

Расход греющего пара определим из уравнения теплового баланса:

G1 = Q/ rгрп, (69)

где

r = 2138×103 Дж/кг - удельная теплота конденсации водяного пара [5].

кг/с

Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена.

Выбраем значение коэффициента теплопередачи Кmin = 300 Вт/м2К.

(70)

м2

Ориентировочно по ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79, ГОСТ 15122-79 выбираем теплообменник [1]:

Таблица 17

Поверхность теплообмена м2

Диаметр кожуха, мм

Диаметр труб, мм

Длина труб, м

Число ходов

Площадь сечения одного хода по трубам, м2

393

1000

20х2

6

6

0,034

Скорость раствора:

ω2 = Gн/ ρ 2×Sсеч , (71)

ω 2 = м/с

(72)

Режим течения турбулентный [5].

Воспользуемся номограммой, полагая .

Значение критерия Pr для воды: Pr=1,85.

По номограмме находим Nu=22,3 [5].

, (73)

где Вт/м×К – коэффициент теплопроводности воды [5].

Вт /м2×К

Коэффициент теплоотдачи для раствора:

, (74)

Вт /м2×К

Примем тепловую проводимость загрязнений со стороны греющего пара

1/rзагр.1 ~ 5800 Вт/м2×К, со стороны раствора 1/rзагр.2 ~ 5800 Вт/м2×К [5]

Коэффициент теплопроводности стали λст = 46,5 Вт/м×К

Вт/м2×К

Коэффициент теплопередачи:

(75)

Расчетная площадь поверхности теплообмена:

(76)

м2

По ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79, ГОСТ 15122-79 выбираем кожухотрубчатый теплообменный аппарат [1]:

Таблица 18

Поверхность теплообмена м2

Диаметр кожуха, мм

Диаметр труб, мм

Длина труб, м

Число ходов

Площадь сечения одного хода по трубам, м2

214

1000

20х2

3

2

0,114

Кожухотрубчатые теплообменники достаточно просты в изготовлении, отличаются возможностью развивать большую поверхность теплообмена в одном аппарате, надежны в работе.

В химической технологии нагревание используют в основном для ускорения массообменных и химических процессов [6].