Проектирование ТЭЦ (стр. 3 из 9)
С1, С2 – атомные теплоемкости, Дж/кг*атом*К.
Для удобства расчета запишем исходные данные для расчета:
| Параметры | Корпус 1 | Корпус 2 | Корпус 3 |
| Количество исходного раствора, кг/с | 35 | 27,05 | 18,3 |
| Концентрация исходного раствора, % | 10 | 12,94 | 19,13 |
| Температура исходного раствора, оС | 140 | 156,7 | 137,2 |
| Температура упаренного раствора, оС | 156,7 | 137,2 | 103,5 |
| Теплоемкость исходного раствора С, Дж | 3885 | 3795,3 | 3606,53 |
| Энтальпия вторичного пара I, Дж/кг | 2746*103 | 2718*103 | 2625*103 |
| Теплота парообразования греющего пара r, Дж/кг | 2086*103 | 2134*103 | 2198*103 |
Температуру исходного раствора в 1-м корпусе принимаем при условии недогрева его до температуры кипения в ТОА.
Решаем систему уравнений для тепловых нагрузок по корпусам:
Решение системы уравнений дает следующие результаты:
Так как расхождение между вычисленными значениями нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе и предварительно принятым не превышают 5%, пересчитывать параметры процесса не будем.
Определим тепловые нагрузки по корпусам:
Полученные величины сводим в табл.1.
Таблица 1
Параметры растворов по корпусам
| Параметры | Корпус | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Производительность по испаряемой воде W, кг/с | 8,14 | 8,69 | 9,42 |
| Концентрация растворов х, % | 12,94 | 19,12 | 40 |
| Давление греющих паров р, МПа | 0,7 | 0,476 | 0,253 |
| Температура греющих паров t, оС | 163,04 | 149,87 | 127,28 |
Температурные потери  , оС | 3,3 | 7,1 | 21,1 |
| Температура кипения раствора tк, оС | 156,7 | 137,2 | 103,5 |
Полезная разность температур  , оС | 5,83 | 8,92 | 33,38 |
3.2.7 Расчёт коэффициентов теплопередачи
Коэффициент теплопередачи для первого корпуса
определяется по уравнению аддитивности термических сопротивлений: 
.Примем, что суммарное термическое сопротивление равно термическому сопротивлению стенки
и накипи 
. Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем. В качестве материала стенки выбираем сталь марки X17, 
[5.12]. Получим: 
.Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к стенке равен [5.2]:
,где
- теплота конденсации греющего пара, 
; 
- соответственно плотность, вязкость и теплопроводность конденсата при средней температуре плёнки; 
, где 
- разность температур конденсации пара и стенки;Расчёт
ведут методом последовательных приближений. В первом приближении примем 
. 
; 
[5.3]; 
[5.3]; 
[5.3]; 
[5.5]. 
Для установившегося процесса передачи тепла справедливо уравнение
,где
- удельная тепловая нагрузка, 
; 
- перепад температур на стенке, 
; 
- разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, . 
Рис. 1. Распределение температур в процессе теплопередачи то пара к кипящему раствору через многослойную стенку:
1 – пар; 2 – конденсат; 3 – стенка; 4 – накипь; 5 – кипящий раствор.
.Тогда
.Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора [5.2] равен:
.Для решения этого уравнения необходимо определить физические свойства раствора KOH:
а) Определим коэффициент теплопроводности раствора, [5.3].
Коэффициент теплопроводности водного раствора при температуре
определяется по формуле 
,где
и 
- коэффициенты теплопроводности раствора и воды.Коэффициент теплопроводности раствора при 200С и при различных концентрациях приведён в [5.9].
Первый корпус
, 
, 
Коэффициент теплопроводности воды при этой температуре [5.3]
, а при 200С 
.