4.8 Розподіл корисної різниці температур
Корисні різниці температур в корпусах установки знаходимо з умови рівності їх поверхонь теплопередачі:
, (4.38)
де Δtкj – корисна різниця температур для j-го корпусу, ºС;
Qj – теплове навантаження для j-го корпусу, кВт;
Kj – коефіцієнт теплопередачі для j- го корпусу.
Підставивши чисельні значення отримаємо:
ºС;
ºС;
ºС
Перевіримо загальну корисну різницю температур:
ºС
Поверхню теплопередачі випарних апаратів розраховуємо за формулою (4.1):
м2;
м2;
м2
Порівняння розподілених з умови рівності поверхні теплопередачі і попередньо розрахованих значень корисних різниць температур Δtк зводимо в таблицю.
Таблиця 4.5 – Порівняння попередньо розрахованих та розрахованих в першому наближенні значень корисних різниць температур
|
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Розподіленні в першому наближенні Δtк,ºС |
8,24 |
7,341 |
7,214 |
Попередньо розраховані значення Δtк, ºС |
4,257 |
6,604 |
11,934 |
Друге наближення
Корисні різниці температур, розраховані із умов рівного перепаду тиску в корпусах, знайдені в першому наближенні із умови рівності поверхонь теплопередачі в корпусах, суттєво відрізняються. Тому необхідно заново перерозподілить температури між корпусами установки. В основу цього перерозподілу температур повинні бути покладені різниці температур, знайдені із умов рівності поверхонь теплопередачі апаратів.
4.9 Уточнений розрахунок поверхні теплопередачі
У зв’язку з тим, що суттєві зміни тисків в порівнянні з розрахованими в першому наближенні проходить тільки в першому і другому корпусах, в другому наближенні приймаємо такі ж значення Δ', Δ'', Δ''' для кожного корпусу, як і в першому наближенні. Отриманні після перерозподілу температур параметри розчинів і парів по корпусам представленні в таблиці 4.6.
Таблиця 4.6 – Параметри розчинів і парів по корпусам
Параметри |
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Продуктивність по випарюваної води w, кг/с. Концентрація розчинів х, % Температура гріючого пара в першому корпусі tг1, ºС Корисна різниця температур Δtк, ºС Температура кипіння розчину tк = tг – Δtк, ºС Температура вторинної пари tвп=tk-(Δ'-Δ''), ºС Тиск вторинної пари Рвп, МПа Температура гріючої пари tг = tвп- Δ''', ºС |
0,94 12,22 120,119 8,24 111,879 106,937 0,1297 - |
0,998 16,18 - 7,341 102,579 95,919 0,087 105,937 |
1,061 25 - 7,214 88,442 74,822 0,038 94,919 |
Теплові навантаження розраховуємо за формулами (4.24) – (4.26):
Q1 = 1,03 [5·3,738·(111,879 – 105,937) + 0,94·(2690,20 – 4,19·111,879)] = 2265,173 кВт;
Q2 = 1,03[4,06·3,719·(102,579 – 111,879) + 0,998·(2667,35 – 4,19·102,579)] = 2155,426 кВт;
Q3 = 1.03[3,062·3,555·(88,442 – 102,579) + 1,061·(2630,44 – 4,19·88,442)] = 2311,148 кВт.
Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі, які розраховані наведеним вище методом приводить до наступних результатів:
К1 = 1171,431 Вт/(м2·К); К2 = 1250,595 Вт/м2·К; К3 = 1364,960 Вт/м2·К.
Розподіл корисної різниці температур розраховуємо за формулою (4.38):
ºС;
ºС;
ºС
Перевіримо загальну корисну різницю температур:
ºС
Таблиця 4.7 – Порівняння попередньо розрахованих та розрахованих в першому наближенні значень корисних різниць температур
|
Корпус |
||
1 |
2 |
3 |
|
Δtк, в другому наближенні Δtк, ºС Δtк, в першому наближенні Δtк, ºС |
8,24 8,24 |
7,341 7,341 |
7,214 7,214 |
Розбіжності між корисними різницями температур по корпусам в першому і другому наближенні не перевищує 5 %.
Поверхню теплопередачі випарних апаратів розраховуємо за формулою (4.1)
м2;
м2;
м2
По ГОСТ 11987-81 [1, дод.4.2, с.183] вибираємо випарний апарат з наступними характеристиками:
Номінальна поверхня теплообміну Fн 250 м2
Діаметр труб d 38×2 мм
Висота труб H 4000 мм
Діаметр граючої камери dк 1400 мм
Діаметр сепаратору dc 3200 мм
Діаметр циркуляційної труби dн 900 мм
Загальна висота апарата На 14500 мм
Маса апарату Ма 15000 кг