3.5.2.3 Расчет коэффициента теплопередачи
I. Первое приближение.
Принимаем в первом приближении . Тогда температура стенки со стороны греющего пара равняется:
.
Тогда по формуле (3.29) получаем:
.
При этом удельный тепловой поток от пара к стенке равен:
.
Сумма термических сопротивлений равна:
,
где - соответственно термические сопротивления загрязнений со стороны греющего пара, стенки и со стороны раствора.
По (/1/, табл. XXXI, стр. 531) находим:
,
.
Для стенки:
,
где - толщина стенки, - коэффициент теплопроводности стали (/1/, табл. XXVIII, стр. 529).
,
.
Поскольку удельный тепловой поток от пара к стенке равен удельному тепловому потоку через стенку , то можно получить:
,
при этом - температура стенки со стороны раствора равна:
,
.
При температуре удельная теплоемкость, динамический коэффициент вязкости и коэффициент теплопроводности, вычисленные, соответственно, по формулам 3.11, 3.15, 3.20 равны:
,
,
;
,
.
Подставляя найденные значения в формулу 3.27, получаем значение критерия Прандтля при температуре стенки:
.
По формуле 3.28 находим в коэффициент теплоотдачи от раствора к стенке:
.
Тогда удельный тепловой поток от стенки к раствору равняется:
,
где - вычисленная ранее средняя температура раствора.
.
Расхождение между и в первом приближении составляет
.
Составляем таблицу 3.4, в которую заносим результаты первого и второго приближений , а также проверочный расчет.
Таблица 3.5
Прибли-жения и провероч-ный расчет | Конденсация греющего пара | ||||
I | 142,9 | 137.9 | 5,0 | 10485 | 52428 |
II | 142,9 | 131,4 | 11,5 | 8514 | 97913 |
III | 142,9 | 132.6 | 9,1 | 9027 | 82148 |
Прибли-жения и провероч-ный расчет | Стенка и ее загрязнения | Нагревание раствора | |||
I | 118,73 | 1,642 | 2181 | 116899 | |
II | 98,2 | 1,804 | 2130 | 75402 | |
III | 100,08 | 1,783 | 2137 | 83642 |
II. Второе приближение.
Принимаем . Результаты - табл 3.5 строка II.
Расхождение по второму приближению: .
По результатам расчетов первого и второго приближения строим график . Полагая что при малых изменениях температуры, поверхностные плотности и линейно зависят от , графически определяем (рис. 3.3, точка А). Графическая зависимость
III. Проверочный расчет.
Расчеты аналогичны расчетам первого приближения (см. табл. 3.4, строку III).
Расхождение и :
Коэффициент теплопередачи равен:
.
Поверхность теплообмена:
Так как , то истинную поверхность теплообменника рассчитывают по формуле:
,
где - внутренний диаметр труб, - число труб, - длина труб.
.
Запас поверхности:
.
... ,1 3 Расчет конденсатора паров толуола Кожухотрубные конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве, а также для подогревания жидкостей за счет теплоты конденсации пара. Рассчитаем необходимую поверхность теплообменника, в межтрубном пространстве, которого конденсируется толуол, с заданным массовым расходом GА = 2,92 кг/с, удельная теплота конденсации rА = 362031 ...
... БИОРЕАКТОРА Лист 90 Доклад. Уважаемые члены государственной экзаменационной комиссии разрешите представить вашему вниманию дипломный проект на тему: «Система автоматизированного управления процесса стерилизации биореактора» Процесс стерилизации биореактора (или ферментера) является важной стадией процесса биосинтеза антибиотика эритромицина. Суть процесса стерилизации состоит в ...
... .В. Иванова«Автоматизация технологических процессов основных химических производств»Методические материалы по курсу лекций (в двух частях)Часть 2.2003г. УДК 66-52:66(075)Иванова Г.В. Автоматизация технологических процессов основных химических производств: Методическое пособие. Часть 2 / СПбГТИ(ТУ).-СПб., 2003.- 70с. Методическое пособие предназначено для курса лекций по учебной дисциплине « ...
... отличающиеся различной интенсивностью тепло- и массообменных процессов. Целью работы являлся анализ эффективности теплообмена в однотрубных и кожухотрубных аппаратах при движении жидких потоков без и с протеканием быстрой экзотермической химической реакции при различных гидродинамических режимах. При проведении быстрых экзотермических химических реакций (kі102±1 л/мольЧс) в трубчатых аппаратах ...
0 комментариев