4.1.8. Уточненный расчет поверхности теплопередачи

В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным в первом приближении происходит только в 1-м и 2-м корпусах (где суммарные температурные потери незначительны), во втором приближении принимаем такие же значения для каждого корпуса, как в первом приближении. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены ниже:

Параметры	Корпус
	1	2	3
Производительность по испаряемой воде w, кг/с	3,04	3,21	3,47
Концентрация растворов x, %	6,8	11,3	40
Температура греющего пара в 1-м корпусе tr l,С	183,2	—	—
Полезная разность температур tп, град	26,36	27,09	32,41
Температура кипения раствора tк =tг—tп,С	156,84	125,98	87,43
Температура вторичного пара tвп =tк — (/+//),C	154,07	120,84	54,6
Давление вторичного пара Pвп, МПа	0,5297	0,2004	0,0154
Температура греющего пара tг=tвп—///,С	—	153,07	119,84

Рассчитаем тепловые нагрузки (в кВт):

.

Расчет коэффициентов теплопередачи, выполненный описанным выше методом, приводит к следующим результатам в Вт / (м²К):К ₁.= 2022;К ₂= 1870;К₃= 1673.

Распределение полезной разности температур:

Проверка суммарной полезной разности температур:

Сравнение полезных разностей температур t_пполученных во 2-м и 1-м приближениях, приведено ниже:

	Корпус
	1	2	3
t п во 2 -м приближении, град	25,5	26,43	33,93
t п в 1-м приближении, град	26,36	27,09	32,41

Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-м и 2-м приближениях не превышают 5 %. Если же разница превысит 5 %, необходимо выполнить следующее, 3-е приближение, взяв за основу расчета t _пиз 2-го приближения, и т. д., до совпадения полезных разностей температур.

Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов:

По ГОСТ 11987—81 [2] выбираем выпарной аппарат со следующими характеристиками (см. Приложение 4.2):

Номинальная поверхность теплообмена Fн	160 м2
Диаметр труб d	38  2 мм
Высота труб H	4000 мм
Диаметр греющей камеры d к	1200 мм
Диаметр сепаратора d с	2400 мм
Диаметр циркуляционной трубы d ц	700 мм
Общая высота аппарата H а	13 500 мм
Масса аппарата M а	12 000 кг

4.2. Определение толщины тепловой изоляции

Толщину тепловой изоляции _инаходят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:

(4.21)

где — коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт / (м²К) [7];t_ст2— температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха); для аппаратов, работающих в закрытом помещении,t_ст2выбирают в интервале 35 — 45 °С, а для аппаратов, работающих на открытом воздухе в зимнее время — в интервале 0 — 10 °С;t_ст1 — температура изоляции со стороны аппарата; ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляцииt_ст1принимают равной температуре греющего параt_r1;t_втемпература окружающей среды (воздуха), °С;_и— коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(мК). Рассчитаем толщину тепловой изоляции для 1-го корпуса:

В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85 % магнезии + 15% асбеста) [II], имеющий коэффициент теплопроводности _{и =} 0,09 Вт/(мК). Тогда получим

Принимаем толщину тепловой изоляции 0,055 м и для других корпусов.