Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

По основному закону теплопередачи:

F = , где F – площадь поверхности теплопередачи

K = , где K – коэффициент теплопередачи

 

1) Определим коэффициент теплопередачи конденсирующегося пара .

При конденсации греющего пара на пучке вертикальных труб, выражение для коэффициента теплопередачи имеет следующий вид:

 

A_t  (при t_конд = 113,5 ̊С) = 7150 (1, табл. 4.6)

Примем температуру наружной стенки трубы t_{ст 1} меньшей, чем t_конд и равной t_{ст 1} = 110,6 ̊С

∆t = t_конд - t_{ст 1} = 113,5 – 110,6 = 2,9 K

=7904

2) Определим суммарное сопротивление стенки:

∑r_ст =  + r_загр,1 + r_загр,2 , где

δ – толщина стенки трубы (0,002 м по приложению 1)

λ – коэффициент теплопроводности трубы

r_загр,1 и r_загр,2 – термические сопротивления загрязнений

r_{загр, 1} =  = 1,724·10^-4  

r_{загр, 2} =  = 4·10^-4

Коэффициент теплопроводности для стали:

λ_ст = 46,5

 

∑r_ст =  + 1,724·10^-4  + 4·10^-4 = 6,15·10^-4

t_ст,2 = t_{ст, 1} – q₁·∑r_ст,

q₁ = ·(t_конд – t_{ст, 1})

q₁ = 7904·(113,5 – 110,6) = 22922 Вт

t_ст,2 = 110,6 – 22922·6,15·10^-4 = 95,5 ̊С

3) Определим коэффициент теплоотдачи кипящего раствора

 

 = b³·  

 

b = 0,075·[1 + ]

Находим плотность пара и плотность раствора при температуре кипения:

0,335  (1, табл. LVI)

 = 1306  (приложение 2)

b = 0,075·[1 + ] = 0,078

 

Найдем кинематическую вязкость:

ν =

 (приложение 2)

ν =  = 1·10^-6

Поверхностное натяжение раствора при температуре кипения:

σ ≈ 80·10^-3

Коэффициент теплопроводности при температуре кипения раствора:

λ = 0,648  (приложение 2)

 

 = 0,078³·  = 1006

 

K =  = 576,2

 

F = = 29,4 м²

 

Выбор аппарата

Найденную площадь поверхности теплообмена увеличим на 10-20 % для обеспечения запаса производительности:

F = 1,2·29,4 = 35,3 м²

По приложению 1 выберем аппарат с F = 40 м²

Техническая характеристика выпарного аппарата (исполнение 3)

F, м2	D, мм не менее	D1, мм не более	D2, мм не более	H, мм не более	М, кг не более
l=4000 мм
40	600	1200	400	15500	3000

Расчет расхода оборотной воды в теплообменном аппарате

Температуру воды на выходе t_к из конденсатора примем на 4 ̊ ниже температуры конденсации паров t₀ :

t₀ = 69,1 - ∆´´´ = 69,1-1 = 68,1 ̊ C

t_к = 68,1 - 4 = 64,1 ̊ C

Начальную температуру оборотной воды примем t_н = 12  ̊ C

Энтальпия паров при температуре t₀ :

I_п = 2622,9·10³ Вт

Расход оборотной воды:

G_в = W·

G_в = 0,1944·

G_в = 2,0965

 

 

Приложение 1. Техническая характеристика выпарного аппарата

 

Приложение 2

Формулы для расчета теплофизических параметров растворов

Плотность растворов

Плотность растворов ρ(t) в диапазоне температур 0 ÷ 100 ̊С может быть вычислена по формуле:

lg(ρ_р) = lg(ρ₀) + (a₀ + a₁·t + a₂·t²)·x

где ρ –плотность раствора, кг/м3;

x–массовая концентрация растворенного вещества, кг растворенного вещества/ кг раствора;

t – температура, ̊С;

а₀, а ₁, а ₂ – коэффициенты, приведенные в таблице А1;

ρ0 – плотность воды, которая может быть рассчитана по формуле:

ρ₀ = 1000 - 0,063·t - 0,00355·t²

Таблица А.1

Растворенное вещество

 

Вязкость растворов

Вязкость μ(t) растворов в диапазоне температур 0 ÷ 100 ̊С может быть вычислена по формуле:

lg(μ_р) = lg(μ₀) + (d₀ + d₁·t + d₂·t²)·x

где μ – динамический коэффициент вязкости раствора, Па∙с;

x–массовая концентрация растворенного вещества, кг растворенного вещества/кг раствора;

t – температура, ̊С;

d₀, d₁, d₂ – коэффициенты, приведенные в таблице А.2;

μ₀ – вязкость воды, которая может быть рассчитана по формуле:

μ₀(t) = 0,59849·(43,252+t)^-1,5423

 

 

 

Теплопроводность растворов

Теплопроводность λ(t) растворов в диапазоне температур 0 ÷ 100 ̊С может быть вычислена по формуле:

λ(t) = λ₀(t)·(1-β·x)

где λ – теплопроводность, Вт/м/К;

x – массовая концентрация растворенного вещества, кг растворенного вещества/кг раствора;

t – температура, ̊С;

β– коэффициент, приведенный в таблице А.4;

λ0 – теплопроводность воды, которая может быть рассчитана по формуле:

Литература.

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи к курсу процессов и аппаратов химической технологии. Перепечатка с изд. 1987 г. – М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004. - 576 с.

2. Н. Б. Варгафтик. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Издание второе, дополненное и переработанное 1972 г. – 721 с.

3. Справочник химика том 3. Химическое равновесие и кинетика свойства растворов. Электродные процессы. Издание 2, дополненное и переработанное 1965 г. – 1005 с.