где r - теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
вязкость, (Па*с) конденсата при средней температуре пленки
tпл=tг нас-
где
Расчет α1 проведем методом последовательных приближений по [2]. Примем в первом приближении
Тогда tпл =127,43-2/2= 126,43 °С;
r=2184,75*103
[6,с.111]
Для установившегося процесса передачи тепла удельная тепловая нагрузка:
где
Распределение температур в процессе теплопередачи от пара через стенку к кипящему раствору показано на рисунке 3.1.
1 - пар; 2 - конденсат; 3 - стенка; 4 - накипь; 5 - кипящий раствор.
Рисунок 3.1 - Распределение температур в процессе теплопередачи от пара к кипящему раствору через многослойную стенку.
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора:
Физические свойства кипящего раствора и его паров при tср=107,57°С по [11,с.135,136] указаны в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Параметр | выпарной аппарат |
Теплопроводность раствора | 0,565 |
Плотность раствора | 1229 |
Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) | 3255 |
Вязкость раствора | 0,255* 10-3 |
Поверхностное натяжение | 0,0753 |
Теплота парообразования rвп, Дж/кг | 2237*103 |
Плотность пара | 0,165 |
Для второго приближения примем
Изменением физических свойств конденсата при изменении температуры на 1 градус пренебрегаем.
Для третьего приближения примем
Расхождение между тепловыми нагрузками 0,9% допускается.
Коэффициент теплопередачи для выпарного аппарата:
3.3.2 Расчет коэффициента теплопередачи доупаривателя
Доупариватель выполнен из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с
ст=26,ЗВт/(м*К),
Примем в первом приближении
tпл= 127,43-1/2=126,93 °С;
Физические свойства кипящего раствора и его паров при tср=108,9°С по [11,с.135,136] указаны в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Параметр | доупариватель |
Теплопроводность раствора | 0,555 |
Плотность раствора | 1322 |
Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) | 2945 |
Вязкость раствора | 0,364*10-3 |
Поверхностное натяжение | 0,0789 |
Теплота парообразования rвп, Дж/кг | 2233,5*103 |
Плотность пара | 0,198 |
Для второго приближения примем
Для третьего приближения примем
Расхождение между тепловыми нагрузками 0,5% допустимо.
Коэффициент теплопередачи для доупаривателя: