2.3 Методические указания к решению
2.3.1 Расчет конденсатора
Перед решением задачи необходимо изучить теоретический материал, относящийся к данному разделу.
Определение движущей силы процесса теплопередачи
,
где
;
Определение тепловой нагрузки аппарата
Определение расхода теплоносителя
Определение коэффициента теплоотдачи для процесса конденсации
где
= (5-100С);
-
коэффициент теплопроводности конденсата;
-
плотность конденсата;
-
динамическая вязкость конденсата;
-
высота труб теплообменника, м, (3-6 м).
Теплофизические свойства конденсата выбираются при температуре конденсации.
Определение скорости теплоносителя и критерия Рейнольдса:
,
где
- площадь поперечного сечения труб, м2.
,
где
- плотность, динамическая вязкость
хладоносителя при средней температуре.
Определение критерия Нуссельта, в зависимости от режима движения теплоносителя в трубном пространстве
Если
то
.
Если
то
Если
то
Определение коэффициента теплоотдачи для теплоносителя
Определение коэффициента теплопередачи
где
- коэффициент теплопроводности стенки,
принять равным 46,5 Вт/мК
- толщина стенки трубки.
-
сумма термических загрязнений стенки.
Определение поверхности теплообмена
Задача 2
Рассчитать
выпарную установку для выпаривания G
(кг/с) водного раствора от начальной
концентрации
% (масс.) до
% (масс.). Давление греющего пара Pг.п.,
МПа. Давление в последнем корпусе P, МПа.
Число корпусов в выпарной установке n
(Таблицы 2.2 и 2.3).
Таблица 2.2
Последняя цифра |
Водный раствор |
Начальная Концентрация раствора % (масс) |
Конечная концентрация раствора % (масс) |
0 |
NaOH |
4 |
48 |
1 |
NaOH |
10 |
60 |
2 |
NaOH |
23 |
84 |
3 |
NaCL |
6 |
17 |
4 |
NaCL |
11 |
20 |
5 |
NaCL |
14 |
25 |
6 |
CaCl2 |
20 |
58 |
7 |
KCl |
15 |
36 |
8 |
NaNO3 |
22 |
69 |
9 |
NaNO2 |
10 |
50 |
Таблица 2.3
Предпоследняя цифра |
Производительность G, кг/с |
Давление греющего пара, Рг.п., МПА |
Давление в последнем корпусе Р, МПа |
Число корпусов, n |
0 |
1,1 |
0,9 |
0,008 |
1 |
1 |
5,0 |
0,7 |
0,01 |
1 |
2 |
2,4 |
0,6 |
0,03 |
1 |
3 |
3,2 |
0,5 |
0,015 |
1 |
4 |
2,2 |
1,4 |
0,025 |
1 |
5 |
6,2 |
1,6 |
0,01 |
1 |
6 |
4,5 |
1,0 |
0,015 |
1 |
7 |
7,8 |
0,8 |
0,05 |
1 |
8 |
8,8 |
0,9 |
0,009 |
1 |
9 |
9,1 |
1,0 |
0,02 |
1 |