3. Основные уравнения для расчета экзотермического реактора идеального вытеснения

Наименование параметра

Размерность

Обозначение

Величина

в лекции

в программе

1

2

3

4

5

Исходные справочные данные

1. Производительность по нагреваемой жидкости

м³/час

q_v

qv

1,35

2. Степень превращения по реагирующему компоненту А

-

х_а

ха

0,91

3. Массив скоростей реакций

кг/(м³ · с)

V_r

Vr(i)

Табл. 2

4. Равномерный интервал изменения массива концентраций на кинетической кривой

кг/м³ · с

ΔС_А

dca

2,5

5. Число точек разбиения

-

n

n

17

6. Начальная концентрация компонента А

кг/м³

С_А,0

Caø

40

7. Молекулярная масса компонента А

кДж/кмоль

М_а

ma

58

8. Удельная теплоемкость реакционной массы

кДж/(кг · К)

С_р

сp

3,63

9. Тепловой эффект эндотермической реакции

кДж/кмоль

q_t

qt

80720

10. Плотность реакционной массы

кг/м³

ρ

ro

885

11. Вязкость реакционной массы при рабочей температуре реактора

Па · с

μ

Vi

0,0056

12. Температура реакционной массы на входе в реактор

ºС

t_н

tн

28

13. Температура реакционной массы на выходе из реактора

ºС

t_к

tк

33

14. Температура хладагента (воды) на входе в реактор

ºС

t_xн

tхн

20

14. Температура хладагента (воды) на выходе в реактор

ºС

t_xк

tхк

30

16. Удельная теплоемкость хладагента

кДж/(кг · К)

С_х

Cх

4,19

17. Толщина стенок труб трубного пучка

м

δ

dw

4,19

18. Термическое сопротивление ржавчины и накипи

Вт/(м² · К)

r

r

0,0065

19. Теплопроводность реакционной массы

Вт/(м · К)

λ_г

lg

0,583

20. Теплопроводность хладагента

Вт/(м · К)

λ_х

lх

0,672

21. Теплопроводность стальных трубок

Вт/(м · К)

λ_с

lw

17,2

22. Длина труб трубного пучка

м

ℓ

l

6

23. Плотность хладагента

кг/м³

ρ_х

roх

988

24. Динамическая вязкость хладагента при средней температуре

Па · с

μ_х

Viх

0,00093

25. Коэффициент вязкости реакционной массы

К^-1

а_г

аg

0,04

26. Коэффициент вязкости хладагента

К^-1

а_х

ах

0,038

27. Коэффициент объемного расширения

К^-1

b_г

bg

0,0124

28. Задаваемый коэффициент теплоотдачи

Вт/(м² · К)

k_t

kt

29

Расчетные параметры

1. Конечная концентрация реагирующего компонента

кг/м³

С_А,К

Cak

3,6

2. Массив средней концентрации реагирующего компонента на интегральной кинетической кривой

кг/м³

С_А

Ca(i)

Табл. 3

3. Массив времени

c

τ

t(i)

Табл.3

4. Среднее время пребывания реакционной массы в реакторе идеального вытеснения

c

τ_c

tc

2314,44

5. Тепловая мощность реактора

кВт

Q

q

25,021

6. Расход хладагента (воды)

кг/час

G_x

gx

2149,7

7, Средняя движущая сила процесса теплопередачи

К

∆t_c

dtc

5,097

8. Необходимая поверхность теплопередачи

м²

F

f

169,25

9. Объем труб трубного пучка

м³

V

v

0,8679

10. Расчетный внутренний диаметр трубок трубного пучка

м

d_b

db

0,021

11. Расчетное число трубок трубного пучка

-

n_t

nt

437,95

12. Диаметр кожуха

м

D_к

dk

1,237

13. Площадь межтрубного пространства

м²

S_M

sm

0,97879

14. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства

м

D_эм

dm

10047

15. Число Рейнольдса для хладагента

-

Re_x

Rex

65,906

16. Средняя температура хладагента

ºС

t_x

tx

25

17. Средняя температура реакционной массы

ºС

t_г

tg

30,09

18. Средняя скорость реакционной массы

м/с

V_с

vc

0,00259

19. . Число Рейнольдса реакционной массы

-

Re_г

Reg

8,403

20. Число Прандтля реакционной массы

-

Pr_г

Prg

34,868

21. Число Прандтля для хладагента

-

Pr_x

Prx

5,7987

22. Отношение Pr к Pr(ст)

-

(Pr/Pr_ст)^0,25

pro

0,98832

23. Число Грастгофа реакционной массы

-

Gr_г

Grg

30806

24. Число Нусельта реакционной массы

-

Nu_г

Nug

4,39

25. Коэффициент теплоотдачи реакционной массы

Вт/(м² · К)

alg

124,79

26. Удельная тепловая мощность, передаваемая от горячего потока к стенке

Вт/м²

q_г

qg

146,61

27. Разность температур твердых поверхностей

k

∆t_w

dtw

0,02131

28. Температура ржавчины, накипи на наружной поверхности труб

ºС

t_w

tw

28,902

29. Температура ржавчины, накипи на внутренней поверхности труб

ºС

x

x

28,92

30. Число Нуссельта для хладагента в межтрубном пространстве

-

Nu_x

Nux

5,6271

31. Коэффициент теплоотдачи для хладагента в межтрубном пространстве

Вт/(м² · К)

-

alx

37,639

32. Удельная тепловая мощность хладагента в межтрубном пространстве

Вт/м²

q_x

qx

146,85

33. Средняя удельная тепловая мощность

Вт/м²

q

q

146,73

34. Разница удельных тепловых мощностей

Вт/м²

u

u

-0,2379

35. Расчетная поверхность теплопередачи

м²

F_p

fr

170,52

36. Расчетный коэффициент теплопередачи

Вт/(м² · К)

k_tp

ktr

28,78