3.4 Определение истинных значений удельного теплового потока, коэффициента теплопередачи, температур стенок, поверхности теплопередачи

Определим истинное значение удельного теплового потока. Для этого построим график зависимости удельных тепловых потоков q₁ и q₁₁ от температуры стенки t_ст1.

Таблица 3 – Зависимость удельных тепловых потоков q₁ и q₁₁ от t_ст1

tст1, 0С	130	120	110	105	100
q1, Вт	38504,4	105310,6	159445,7	184224,9	207936,3
q11, Вт	94510,61	–23114,16	–110350	–143756	–169003

График зависимости удельных тепловых потоков q₁ и q₂ от температуры стенки t_ст1 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – График зависимости удельных тепловых потоков q₁ и q₁₁ от температуры стенки

Ордината точки пересечения кривых соответствует истинному значению теплового потока, а абсцисса – истинному значению температуры стенки:

q_ист=56000 Вт/м²;

t_ст1ист=127⁰С.

Определим истинное значение коэффициента теплоотдачи [1, с. 39]:

Вт/(м²·К).

Определим температуру стенки со стороны нагреваемой жидкости по [1, с. 39]:

⁰С.

Определим коэффициент теплопередачи со стороны нагреваемой жидкости [1, с. 39]:

Вт/(м² К).

Определим коэффициент теплопередачи [1, с. 39]:

Вт/м².

Поверхность теплообмена [1, с. 39]:

м².

3.5 Сводная таблица теплового баланса

Составим сводную таблицу прихода и расхода тепла в теплообменнике.

Тепло приходит с водяным паром и холодной солью, уходит – с конденсатом, нагретой солью и вследствие потерь в атмосферу.

Расход горячего теплоносителя определяется по формуле:

G₁ = i₁ D.

По [3, приложение XII] определим энтальпию насыщенного водяного пара и конденсата при 133,54^оС: i_пара = 2723,5 кДж/кг, i_конд = 548,89 кДж/кг. Тогда при рассчитанном расходе пара D=0,06 кг/c:

G_1нач = 2723,5·0,06 = 163,41 кВт;

G_1кон = 548,89·0,06 = 32,93 кВт.

Расход холодного теплоносителя определяется по формуле:

Q = C₂ M₂ t₂.

По [3, приложение III] определим теплоемкости соли при начальной температуре 20^оС и конечной температуре 80 ^оС: С_2нач = 3934 Дж/кг, С_2кон = 3896 Дж/кг, тогда при заданном расходе соли M=0,5 кг/с:

Q_2нач = 3934·0,5·20 = 39,34 кВт;

Q_2кон = 3896·0,5·80 = 155,868 кВт.

Таблица 2 – Тепловой баланс процесса

Приход тепла			Расход тепла
Статья прихода	кВт	%	Статья расхода	кВт	%
С водяным паром	163,41	80,6	С конденсатом	32,93	16,2
С холодной солью NaCl	39,3	19,4	С подогретой солью	155,9	76,9
			Потери тепла	13,88	6,9
Итого	202,71	100	Итого	202,71	100